Collective and individual processes of sub-threshold particles production. Pions neutral and η mesons production in the Ar+Ca 180 A MeV reaction - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1997

Collective and individual processes of sub-threshold particles production. Pions neutral and η mesons production in the Ar+Ca 180 A MeV reaction

Processus collectifs et individuels de production de particules sous le seuil. Production de pions neutres et mésons $\eta$ dans la réaction Ar+Ca a 180 A MeV

Résumé

The subject of this work is the study of the collective processes and individual nucleon-nucleon collisions Involved in sub-threshold particles production. For this purpose, aad for the first time, neutral pions and etas have been simultaneously measured well below the free nucleon-nucleon threshold, in the reaction Ar+Ca at 180 A MeV. This experiment has been performed at GSI with the multidetector TAPS. The measured eta probability seems to be 20 times lower than expected from the systematics. Surprisingly, the mt scaling law appears to be still valid at so low energy. Experimental results point out that most of the observed pions are mediated by Δ resonances. Finally, the high mt pions multiplicity increases much faster than low mt pion multiplicity with the number of participants. This fact is a strong evidence of the role of collective and cooperative processes for the production of energetic particles beyond the picture of particles produced in first chance nucleon-nucleon collisions. Experimental results have been confronted to the predictions of two dynamical and one statistical models, but these models fail to provide a consistent picture of the processes involved in sub-threshold particle production.
Ce travail a pour objet l'étude des processus collectifs et de collision nucléon-nucléon individuelle dans la production de particules sous le seuil. Dans ce but, et pour la première fois, nous avons simultanément étudié les taux de production des mésons π° et η produits sous le seuil dans la réaction Ar+Ca à 180A MeV. Notre revue des données expérimentales préexistantes souligne l'intérêt spécifique de ces particules comme sonde de la matière nucléaire dense et chaude formée au cours des collisions entre ions lourds. Cette expérience a été réalisée avec le multidétecteur TAPS au GSI. Le dispositif expérimental et les techniques d'analyse utilisées nous ont permis d'obtenir les multiplicités et les sections efficaces de production de ces mésons. Il s'est avéré que la production des mésons η est 20 fois plus faibles que celle prévue par la systématique. De façon surprenante, il semble que la loi d'échelle en masse transverse soit encore valide à si faible énergie. Nous avons démontré que la plupart des pions observés interagissent avec la matière nucléaire via l'excitation des résonances Δ. Enfin, nous avons observé que la multiplicité des pions augmente avec le nombre de nucléons participants mais de façon plus marquée pour les pions de grande masse transverse que pour l'ensemble des pions. Ceci est une indication claire que le mécanisme de production des particules très énergétiques, au delà de l'image d'un superposition de collisions de première chance, implique des processus collectifs et coopératifs. Ces résultats ont été confrontés avec les prédictions de deux modèles dynamiques, et d'un modèle statistique. Ces modèles sous-estiment fortement les sections efficaces et aucun n'est en mesure de fournir une vision cohérente des processus mis en jeu.
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Dates et versions

in2p3-00008695 , version 1 (20-10-2016)

Identifiants

  • HAL Id : in2p3-00008695 , version 1

Citer

Y. Charbonnier. Collective and individual processes of sub-threshold particles production. Pions neutral and η mesons production in the Ar+Ca 180 A MeV reaction. Nuclear Experiment [nucl-ex]. Université de Caen, 1997. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨in2p3-00008695⟩
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