روش های اندازه گیری میزان برهم کنش های هادرونی در آشکارساز های سوسوزن پلاستیکی

انجام آزمایش های پراکندگی الاستیک پروتون-دوترون و تجزیه سه جسمی دوترون-دوترون در موسسه تحقیقاتی هلند به منظور بررسی نیروی سه جسمی و اثر نیروی سه جسمی در برهمکنش بین نوکلئون ها با مجموعه آزمایشگاهی bina از سال 2005 آغاز گردیده است. یکی از مشاهده پذیرهای مورد بررسی در این آزمایش ها، کمیت سطح مقطع می باشد. اندازه گیری دقیق آهنگ ذراتی که در آشکارساز به ثبت می رسند، جهت دستیابی به کمیت مذکور، با دقت بالا مورد نیاز است. از آنجایی که در آشکارسازهای سوسوزن اندازه گیری تعداد ذرات رسیده به آشکارساز بر مبنای اندازه گیری انرژی پایه گذاری شده است، ذرات فقط در صورتی که انرژی کافی در آشکارساز بجا گذراند، شمارش می شوند. در مواردی ذرات حتی با داشتن انرژی کافی به دلیل انجام برهم کنش های هادرونی تمام انرژی خود را در آشکارساز بجا نمی گذارند و این عامل باعث می شود که این گونه ذرات به شمار نیایند. به منظور تصحیح خطای حاصل از این عدم شمارش، پیدا کردن مقدار دقیقی از ذراتی که برای آن ها پدیده ی برهم کنش هادرونی اتفاق می افتد، از اهمیت زیادی برخوردار است. لذا بر آن شدیم که میزان برهم کنش های مذکور را اندازه گیری کرده تا بتوانیم برای پراکندگی های مورد نظر سطح مقطع دیفرانسیلی را با خطای حداقل اندازه گیری کنیم. در این پایان نامه دو روش برای محاسبه ی میزان برهمکنش های هادرونی برای پروتون ها و دوترون ها در سوسوزن های پلاستیکی بکار گرفته شده است. 1. استفاده مستقیم از داده های آزمایشگاهی 2. انجام شبیه سازی بر پایه روش مونت-کارلو با استفاده از نرم افزار geant3 در مورد روش اول داده های مربوط به کانال الاستیک پروتون- دوترون و همچنین دوترون- دوترون وهمچنین کانال تجزیه سه جسمی در پراکندگی دوترون- دوترون مورد بررسی قرار گرفته و میزان برهمکنش هادرونی برای پروتون ها و دوترون ها بدست آمده است. روش دوم برهمکنش هایی را که در روش اول مورد بررسی قرار گرفته بودند را شبیه سازی کرده و نتایج حاصل از شبیه سازی نیز بدست می آید. مقایسه داده های تجربی و داده های حاصل از شبیه سازی بیانگر آن است که مقادیر بدست آمده از دو روش در محدوده ی خطاهای اندازه گیری با یکدیگر توافق دارد. بنابراین برای محاسبه میزان برهمکنش های هادرونی در سوسوزن های مورد استفاده می توان به نتایج حاصل از شبیه سازی اطمینان نمود. واضح است که روش شبیه سازی روشی آسان تر و از نظر اقتصادی نیز به صرفه تر از روش انجام آزمایش است.