پايان نامه محاسبه سطح مقطع لپتون و پاد لپتون هاي توليد شده در پراكندگي پروتون - پروتون و پروتون - پاد پروتون با استفاده از فرآيند درل يان

پايان نامه محاسبه سطح مقطع لپتون و پاد لپتون هاي توليد شده در پراكندگي پروتون - پروتون و پروتون - پاد پروتون با استفاده از فرآيند درل يان

چكيده:

در اين پروژه ابتدا فرض مي شود كه پروتون از سه كوارك ظرفيت تشكيل شده و اين سه كوارك را درياي كوارك و پاد كوارك احاطه كرده است. با توجه به اينكه كوارك و پاد كوارك ها در برخورد رودررو نابود شده و توليد لپتون مي نمايند لذا با اين فرض  با محاسبه و مشخص كردن تابع توزيع كوارك و درياي كواركي داخل پروتون مي توان سطح مقطع توليد لپتون و پاد لپتون ها را در برخورد پروتون – پروتون و پروتون - پاد پروتون بدست آورد. در اين پروژه ابتدا با نوشتن برنامه فرترن تابع توزيع كوارك هاي ظرفيت و كوارك هاي دريا را در داخل پروتون و پاد پروتون  بدست آورده و سپس در چارچوب فرآيند درل يان محاسبات لازم براي محاسبه سطح مقطع توليد در برنامه فرترن در نظر گرفته مي شود. در آخر نيز سطح مقطع بدست آمده با نتايج تجربي در دسترس مقايسه خواهد شد.

مقدمه

اولين بار ساختار هادرون در پراكندگي e+p  در سال 1969 در دانشگاه استانفورد مشخص شد. اين پراكندگي نشان مي داد كه در صورتي مي توانيم سطح مقطع پراكندگي الكترون ها را توضيح دهيم كه پروتون ها را ذرات غير بنيادي و داراي ساختار داخلي در نظر بگيريم. به اين ترتيب مشخص شد كه هادرون ها دسته اي از ذرات زير اتمي هستند كه از كواركها تشكيل يافته اند و در برهمكنش هاي قوي شركت مي كنند. 

فهرست مطالب

مقدمه

فصل اول- هادرون ها 3

مقدمه. 4

1-1- جستجوي توزيع بار الكتريكي توسط الكترون ها و ضرايب شكل.. 4

1-2- پراكندگي الكترون – پروتون. ضرايب شكل پروتون. 5

1-3-پراكندگي ناكشسان الكترون– پروتون ep®ex. 10

1-4- خلاصه اي از صورت گرايي براي تجزيه و تحليل پراكندگي ep.. 13

1-5- پراكندگي كشسان الكترون به عنوان سطح مقطع كلي فوتون-پروتون(مجازي) 15

فصل دوم- پارتون ها 18

مقدمه. 19

٢-1- مقياس گذاري بيوركن.. 19

٢-2- پارتون ها و مقياس گذاري بيوركن.. 22

٢-3- كوارك هاي داخل پروتون. 27

فصل سوم- فرآيند درل يان. 38

مقدمه. 39

3-1- ساختار هادرون ها و مدل پارتون. 42

3-1-1-پارتون ها 42

3-1-2- رنگ... 43

3-1-3- مدل پارتون. 44

3-1-4- تابع ساختار. 45

3-1-4- 1-پديده شناسي توابع ساختار. 47

3-1-4-2- خطاهاي مقياس گذاري. 50

3-2- فرآيند درل- يان. 50

3-2-1- ويژگي هاي طيف 50

3-2-2- ديناميك هاي فرآيند درل-يان..............55

3-2-3- فرمول نويسي درل-يان...........................56

3-2-4- فضاي فاز............................58

3-3- روش هاي آزمايشگاهي...............................59

3-3-1- التزامات عمومي............................................59

3-3-2- آزمايش طيف سنج CERNOMEGA.......................................62

3-3-3- بازبيني آزمايشات هدف ثابت.............................................63

3-3-4- بازبيني آزمايشات ISR...................................................66

3-4- پيش بيني ها براي فرآيند درل-يان..........................................67

3-4-1- مقياس گذاري.................................................................67

3-4-1-1- آزمون هاي مقياس گذاري..........................................................68

3-4-2- وابستگي پرتو به سطوح مقطع...............................................................71

3-4-2-1- تست هاي وابستگي باريكه ي فرودي........................................72 

3-4-3- وابستگي مقطعي.........................................................76

3-4-3-1- آزمون هاي وابستگي A ي سطح مقطع..................................................77

3-4-4- توزيع زاويه اي واپاشي..............................................79

3-4-4-1- اندازه گيري هاي توزيع زاويه اي واپاشي.........................................80

3-4-5- توزيع هاي تكانه ي عرضي...............................................................82 

3-4-6- خلاصه................................................................................................85

3-5- فرآيند درل- يان در QCD.........................................................86

3-5-1- پيش بيني سطح مقطع كل..........................................................86

3-5-2- اندازه گيري ضريب K.............................................................................88

3-5-3- موارد بشتر در مورد توزيع هاي تكانه ي عرضي......................................................91

3-5-4- تاثيرات QCD برتوزيع هاي زاويه اي واپاشي.........................................................96

3-5-5- خلاصه..............................................................98

3-6- اندازه گيري توابع ساختار.............................................................................99

3-6-1- توابع ساختار نوكلئون..................................................................99

3-6-2- توابع ساختار مزون......................................................102

3-7- مطالعه ي هادرون هاي همراهي كننده توليد دي لپتون...........................................................105

3-8- خلاصه و نتيجه.....................................................................106

فصل چهارم-محاسبه ي سطح مقطع لپتون و پاد لپتون هاي توليد شده در پراكندگي پروتون- پروتون و پروتون- پاد پروتون با استفاده از فرآيند درل- يان...........108

بحث و نتيجه گيري...................................113

منابع..........................................115