اندازه‌گيري ميزان برهم‌كنش‌هاي هادروني در آشكارسازهاي سوسوزن پلاستيكي

Measurement of the hadronic interaction inside the plastic scintillators

آشكارسازهاي سوسوزن به صورت گسترده‌اي در مجموعه‌هاي آزمايشگاهي براي آشكارسازي ذرات باردار مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين آشكارسازها را مي‌توان براي اندازه‌گيري انرژي، زمان پرواز و تعيين نوع ذره به كار گرفت. يكي از نكات قابل تأمل در آشكارسازهاي ذرات باردار در سوسوزن‌ها، احتمال انجام برهم‌كنش‌هاي هادروني بين ذره فرودي و هسته اتم‌هاي آشكارساز است كه منجر به كاهش ميزان انرژي به جا گذاشته شده در آشكارساز مي‌گردد. در اين حالت انرژي اندازه‌گيري شده كمتر از ميزان انرژي ذره فرودي خواهد بود كه در اندازه‌گيري‌هايي كه به منظور تعيين سطح مقطع پراكندگي انجام مي‌شوند اين موضوع از اهميت زيادي برخوردار است. تعيين درصدي از ذرات فرودي كه براي آنها برهم‌كنش هادروني اتفاق مي‌افتد از روش‌هاي مختلفي امكان پذير است. در اين مقاله دو روش متفاوت استفاده از شبيه سازي مونت- كارلو و استفاده از داده‌هاي تجربي براي چند كانال مختلف در پراكندگي پروتون- دوترون و دوترون- دوترون در انرژي متوسط معرفي مي‌گردد. نتايج حاصله حكايت از همخواني قابل قبول نتايج به دست آمده از دو روش به كار گرفته شده مي‌كند.

Scintillation detectors are widely used in the experimental setup for the detection of charged particles. These detectors are able to measure the energy and time-of-flight of the charged particles. Also, they can be used to identify the detected particle. The probability of hadronic interaction between the detected particle and the nuclei of the scintillator atoms is one important issue that must be considered in the analysis of the detectors output. The hadronic interaction causes particles the deposit only a part of their energy inside the detector. In this case, particle will appear in the tail of energy spectrum and is mixed with the background events. Therefore, the measured cross section, which is calculated using the number of particles that deposit their full energy in the detector will be underestimated and one should correct the cross section for the lost events. The percentage of incident particles for which the hadronic interaction occurs is determined by different methods. In this paper, using two different methods, Monte-Carlo simulation and experimental data for several different channels in the proton-deuteron and deuteron-deuteron scattering at intermediate energy are introduced. The obtained results from the two methods are consistent with each other.