MODIFICATIONS APPORTEES AU DISPOSITIF EXPERIMENTAL POUR L'EXPERIENCE II

1. Le faisceau: *=====-:===

Pour l'expérience II lious avons utilisé le faisceau construit par P. Eberhard, Ce faisceau est é^alcnent Lasé sur le principe de la double analyse mais utilise un séparateur électro-magnétique â la place a'un raientisseur.

Le principe d'un tel séparateur est le suivant: lorsqu'uii fais­ ceau parallèle ü'impulsion P (eV/c) traverse une zone de lon­ gueur 1 (m) où règne un champ électrique E (V/m), ia différer.cc entre l'angle de déviation pour des particules de masse m (eV) et M (eV) est donnée par l'expression:

A0 ~ i-A (101)

1

Dans un séparateur électro-magnétique on superpose au champ élec­ trique un champ magnétique perpendiculaire au plan formé par le champ électrique et le faisceau d'intensité telle que la dévia­ tion est annulée pour les particules que l'on désire conserver. L'utilisation d'un séparateur a permis de maintenir la contami­ nation en protons en dessous de 2%. Les photos cnt été prises à l'impulsion nominale de 625 MeV/c. La dispersion en im,pulsion.

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au centre de la chambre a été évaluée à ^ 1.5%. Le contrôle ce la valeur centrale s'est fait par mesure de la courbure oes tra­ ces du faisceau ce qui oonne une estimation du rapport de l'im­ pulsion incidente au champ magnétique. La valeur centrale uu champ magnétique a pu être contrôlée par le calcul de la valeur moyenne du bilan d'impulsion transversale pour les diflusioiiS élastiques dans lesquelles le proton diffusé s'arrête dans la cnanibre.

2, Les mesures et le classement des événements:

Le schéma général est resté le même que pour l'expérien­ ce I. Toutefois, nous avons dû apporter des modifications substan- cielles pour tenir compte du fait que la section efficace inélas­

tique est beaucoup plus faible à 625 MeV/c qu'à 1 GeV/c et qu'il est donc nécessaire d'accroître la sécurité contre la contamina­ tion d'événements parasites. D'autre part, dans cette expérience les protons diffusés subissent pf'esque toujours une perte d'éner­ gie non négligeable au cours de leur trajet daiis la chambre dont il est nécessaire de tenir soigneusement compte. Far contre, et cela compense un peu ces difficultés, à 625 MeV/c il est possible dans tous les cas de déterminer sans ambiguïté la nature des par­ ticules chargées sur la base des densités de bulles.

Nous avons utilisé deux chaînes de programmes:

a) les programmes de géométrie et cinématxque simple (x)

écrits par A. Lerem pour machir.es "Hercury". Toutes les premières mesures des tvéï.ements trouvés au premier dépouillement ont été traitées par cette chaîne qui nous a permis de séparer sur la base de critères simples une grande partie des événements de la catégorie 0. Les critères utilisés étaient

A, Derem: Rapport interne

(X)

les suivants:

1°/ oéfaut de coj,lanarité inférieur à 3°.

2®/ défaut de corrélation ancuiaire inferieur à 3°. 3°/ bilan a'impulsion transversale inférieur en va­

leur absolue à 80 HeV/c et compatible avec zéro en doublant l'erreur ce mesure.

Ces trois critères devaient être vérifiés simulta­ nément pour que l'événement soit retenu comme appartenant à la catégorie 0. En fait, et bien que extrêmement sévères, ces cri­ tères sont vérifiés par 752 événements.

b) Les programmes Thresh, Grinu et Cook écrits au CFRÎ.' pour machines IBM 709(0). Toutes les remesures d'é­ vénements trouvés au premier dépou111 cmer.t ainsi que toutes les mesures des événements trouvés au second dépouillement ont été traitées par cette chaîne. Le programme Grind effectue un ajusteii.ei.t par moindres carrés qui tiei.t compte des erreurs externes et ir.- ternes. Les distributions de M obtenues à l'aide ce ce programme sont très voisines des distributions théoriques (voir figure 4) de et i.ous avons adop­ té les critères suivants:

catégorie 0 : < 20

catégorie 1 : < 5 et, soit un critère visuel d'inélasticité^soit deux mesures compatibles dans les erreurs.

Seulement. 16 événements n'ont pu être classés à

partir de ces critères. Pour chacun de ces évériemei.ts r.ous possé­ dons au moins deux mesures dont les résultats sont compatibles.

Pour classer ces événements nous avons dû faire ap­ pel à d'autres critères et en particulier eu critère de masse

Nombre d'événements

Figure 4

Distribution de pour les événements de la catégorie 1. La courbe représente la distribution de X*' pour 1 degré de

manquante.

Le carré de la masse manquante est par définition:

2 2 —>2

= ML^ - MP

où ML est le résidu du bilan d'énergie mesuré Mp'' est le résiau du bilan d'impuisioii mesuré.

Il est certain que pour les évér'eji.ei.ts de la

catc-2 •

porie 0, MM serait nul si la précisxor. de mesure était infinie. 2 Pour les événements ce la catégorie la elle serait 0.016 GeV

2

et pour les événements de la catégorie IL, 0.88 GeV . Les figu­ res 5 et 6 montrent les cistributiens expérimentales obtenues pour Mh .

Le fait que la valeur moyenne de MM pour les événe­ ments de la catégorie 0 ait été trouvée sensiblement différer-te de zéro nous a rencu très circonspects dans l'utilisation d'ur.

2

critère basé sur la valeur mesurée de MM . En fait, nous n'avons pas d'explication rigoureuse de ce phénomène. I.'ous pensons ou'il peut être dû à ce que dans de nombreux cas l'erreur ce mesure d'un rayon de courbure domine toutes les autres erreurs.

Dans ce cas, nous avons:

JIL- ^ _L

\V^\ E

où P^ et E sont respectivemient l'impulsion et l'énergie totale ce la trace dont le rayon est le plus m.al m.esuré.

d'où ME < MP^ et conc MM^ < û avec ME ^ ù

2

Un autre cas qui conduit a des valeurs de MM sys- tématiquen.ent négatives est celui où le bilan d'éiergie est correct (ME = ü) ce qui signifie que les rayons de courbure ont été correctement mesurés. Si alors les erreurs de mesure

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.

Figure 5

P

Distribution de M pour les événements de la caté/rorie 0 qui ont été calculés par le programme GRIND.

60

40

20

Distribution de MM² des événements de la catégorie la.

Nombre d'événements 30 20 10 (GeV)^ IJIM^

Distribution de MM² des événements de la cat'.'orie Ib.

d'angle azimuthal sont importantes, cela conouit à une impulsion manquante significativement oifférente de zéro et uonc à MM < 0.

Parmi les Ib événements non classes précéuemment, 8

— -, 2

avaient IMPI > 120 MeV/c et incompatible avec zéro tanois que MM était compatible avec zéro. Nous les avons classés cans la clas­ se des réactions: n * p --- > n* p y après avoir vérifié que le M obtenu pour cette hypothèse était inférieur à 5.

Un événement a été classé dans la catégorie des réac tions n* p ---> % it *• plusieurs neutres. Deux événements ont été classés dans la catégorie des réactions:

71* p ---? 71* P plusieurs neutres. Pour ces trois évine-ments MM était beaucoup plus grano eue la valeur corresponuant à la présence d'un seul neutre.

Les 5 événements restants n'ont pas été classés.

Pour terminer ce chapitre, signalons que nous avons vérifié sur un lot représentatif d'événements que les résultats obtenus par les chaînes a) et b) sont compatibles. Pour cela, nous avons fait passer par la chaîne b) 80 événements qui véri­ fient les critères de la chaîne a). Tous ces événements ont un M^^ < 20. La comparaison des résultats s'est faite sur la base des grandeurs cinématiques qui apparaissent sans l'analyse fi­ nale, c'est-à-dire:

1°/ le cosinus de l'angle de diffusion du pion dans le système du centre de masse,

2°/ l'angle d'inclinaison du plan de diffusion sur le hublot ue la

Figure 7

Comparaison entre l'angle d'inclinaison du plan de diffusion sur le hublot avant calculé par la chaîne a (f ) et par la chaîne b (f^).

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Figure 8

Comparaison entre le cosinus de l'angle de diffusion du pion (dans le système du centre de masse) calculé par la chaîne a (cos 0^) et par la chaîne b (cos