بخشی از مقاله

چکیده
در این تحلیل با استفاده از نمودارها و قوانین فاینمن که در مدل ایزوباري بکاررفته اند، فرمول جداسازي رزنبلوت را به دست می آوریم. آن گاه با استفاده ازاین فرمول و داده هاي آزمایشگاهی CLAS Collaboration، که مربوط به برهمکنش تولید الکترونی پایون باردار میباشند ، سطوح مقطع طولی و عرضی راجدا می نماییم.

مقدمه

یکی از راههاي تولید ذرات بنیادي استفاده از شتاب دهندههاست کهمعمولاً از این روش براي تولید پایون هم استفاده میشود. به این منظور از پراکندگی غیرکشسانپروتونالکترون از استفاده می شود، چرا کهاولاً پایون براحتی از نوکلئون ها در پراکندگی غیرکشسان بوجود میآید، ثانیاً پایونها پایدار نیستند وسریعاً واپاشی می کنند. به همین علت پایون آزاد، براي پراکندگی کشسان الکترون از پایون وجود ندارد، ولی در عوض متوسل به روش تولید پایون توسط پراکندگی الکترون از یک نوکلئون میشویم. این روش می تواند به عنوان پراکندگی الکترون از یک پایون در نظر گرفته شود.[8] میزان پراکندگی در این موارد به انرژي ذرات فرودي نیز بستگی دارد، مثلآ در مورد پراکندگی الکترون از پروتون اگر انرژي به حد کافی بالا باشد علاوه برپراکندگیکشسان انواعی از فرآیند هايناکشسان . e  p  e  p ,...را نیز مشاهده خواهیم کرد. مطابق معمول، توسعه مدلهاي تئوري خیلی به وجود دادههاي تجربی مربوط است.

متاسفانه دادههاي تجربی مربوط به پایون، کایون، اتا و پروتون به دو طریق محدود میشوند. دادههاي خیلی کمی مربوط به فرم فاکتورهاي زمانگونه و یا فضاگونه، به ازاي اندازه حرکتهاي انتقال یافته بزرگ5GeV  وجود دارند و از طرف دیگر دادههاي کمی که وجود دارند داراي عدم قطعیت خیلی بزرگ، حتی تا 100% میباشند. به خاطر وجود این محدودیتها، مدلهاي تئوري ارائه شده بر روي Q 2  2GeV 2 و اندازه حرکتهاي انتقال یافته فضاگونه تمرکز دارند.رهیافتی که در یک مدل هادرودینامیکی، که به اصطلاح مدل ایزوباري گفته میشود، بکار میرود. در مدل ایزوبارنوع مبادله یک ذره بین دو رأس نمودارهاي Tree-Level فاینمن در نظر گرفته می شود و نمودارهاي فاینمن به روند  nنسبتep eداده می شود. در این جا نیز با استفاده از مدل ایزوباري و به کمک روش جداسازي روزنبلوت به بررسی توابع ساختاري پایونی که در برهمکنش تولید الکترونی ایجاد شده، میپردازیم.[1-6,9]

برهمکنش تولید الکترونی پایون باردار

برهمکنش تولید الکترونی مزون پایون که در اینجا بررسی میکنیم و در شکل - 1 - رسم شده است، بطورکلی عبارتست از:[2,3,5]که چهار-بردار اندازه حرکت در پرانتزها بصورت زیر تعریف می-شوند:
 
ذرات بنیادی  ۹۴۲1

•ki چهار-بردار اندازه حرکت براي الکترون فرودي

•: k f  چهار-بردار اندازه حرکت براي الکترون پراکنده شده

•: pN  چهار-بردار اندازه حرکت براي نوکلئون هدف

•: pY  چهار-بردار اندازه حرکت براي باریون تولید شده

•: pm  چهار-بردار اندازه حرکت براي مزون پایون تولیدي

•q  چهار-بردار اندازه حرکت انتقال یافته به فوتون مجازي

صفحه پراکندگی، صفحه تعریف شده با دو بردار تکانه الکترون فرودي و خروجی است. صفحه تولید نیز صفحه تعریف شده با بردار تکانه انتقال یافته به فوتون مجازي و بردار تکانه پایون است. همانطور که در شکل نشان داده شده است زاویه سمتی بین صفحه پراکندگی الکترون و صفحه تولید پایون، eزاویه پراکندگی الکترون و qm زاویهي بین q, p در صفحه پراکندگی یعنی زاویه پراکندگی پایون می باشد.حال در برهمکنش تولید الکترونی از کمیتهاي سینماتیکی استفاده میکنیم که در اینجا به معرفی آنها میپردازیم. انرژي ناورداي کل مربوط به سیستم مرکز جرم - پروتون+فوتون مجازي، - یعنی W، عبارتست از:

انرژي از دست داده شده به وسیله ي الکترون و بصورت  E  E و q 2  چهار بردار تکانه انتقال یافته به پروتون بهوسیلهي الکترون میباشد.پروتون بعنوان نوکلئون هدف ساکن فرض میشود و    مربع چهار-بردار اندازه حرکت انتقال یافته کهتوسط فوتون مجازي حمل میشود،عبارتست از:
سطح مقطع دیفرانسیلی پنجگانه مربوط به این فرایند برهمکنش تولید الکترونی پایون میتواند بر حسب یک سطح مقطع تولیدفوتونی مجازي بصورت ضربدر یک فاکتور شار فوتون    
مجازي، ، نوشته شود. لذا سطح مقطع تولید مزونی میتواند بر حسب انرژي الکترون پراکنده، ، زاویه فضایی الکترون در

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید