π⁻p interactions at 4.0 GeV/c

Summary

A bubble chamber investigation of π⁻p interactions has been carried out at a momentum of 4 GeV/c. Analysis is limited to 2128 events with four charged secondaries. Cross-sections for the different reactions includingN ^*++, ρ⁰ and ω production are given. Reactions are discussed in the light of the one-pion-exchange model. TheN ^*, ρ and ω resonances are found to be produced in peripheral interactions. Possible existence of a dipion resonance at 500 MeV shows up, however no evidence for the production in four-prong events of ABC, ζ or f⁰ resonances could be obtained while the production ofη’s proved to be greatly suppressed due to phase-space limitations. A tentative figure for aT=2 (nonresonant) pion-pion scattering cross-section is given. C.m.s. angular distributions are characterized by a backward going nucleon and one of the pions (in most reactions a negative one) going forward, the rest of the pions being distributed more or less isotropically. With increasing multiplicity the angular distributions become more isotropic and the resonances are smeared out. This fact may be explained by an increasing importance of final-state interactions and by a less peripheral type of production mechanism.

Riassunto

Con la camera a bolle, si è eseguita un’analisi delle interazioni π⁻-p ad un impulso di 4 GeV/c. L’analisi è limitata a 2128 eventi con quattro secondari carichi. Si dànno le sezioni d’urto per le diverse reazioni compresa la produzione diN ^*++, ρ⁰ ed ω. Si discutono le reazioni alla luce del modello a scambio di un pione. Si trova che le risonanzeN ^*, ρ ed ω sono prodotte in interazioni periferiche. Si manifesta l’esistenza possibile di una risonanza dipionica a 500 MeV, mentre non si son potute aver prove della produzione, negli eventi a quattro rami, di risonanze ABC, ζ o f⁰, mentre si è dimostrato che la produzione di η è in gran parte soppressa a causa delle limitazioni dello spazio delle fasi. Si dà un valore di tentativo della sezione efficace per uno scattering pione-pione conT=2 (non risonante). Le distribuzioni angolari nel sistema del centro di massa sono caratterizzate da un nucleone che va all’indietro e uno dei pioni (nella maggior parte delle reazioni un pione negativo) che va in avanti, mentre il resto dei pioni è distribuito in modo circa isotropico. All’aumentare della molteplicità le distribuzioni angolari diventano più isotropiche e le risonanze si cancellano. Questo fatto può essere spiegato da un aumento dell’importanza delle interazioni nello stato finale e da un meccanismo di produzione meno periferico.