在相对论介子与核相互作用理论框架下, 对α(p,p')ηα反应进行了理论分析, 讨论了在入射质子和靶核上的N*(1535)激发机制的特点. 以4He靶核为例, 在入射质子动能Tp=2.8GeV的情况下, 计算了反应截面, 末态ηN不变质量谱和出射η介子的角分布, 讨论了在兰州重离子冷却储存环(CSR)

增刊Ⅱ杨友昌等：在α(p,p )ηα反应中的N (1535)激发及η介子产生

[11]

243

核子密度分布为高斯分布,其中α=0.76fm 2

2

州重离子冷却储存环(CSR)上开展实验研究将是可能

(9)

的

.

ρ(r)=ρ0eαr.

利用微分散射截面σ(pA→ηpA)公式,

1

dσ=|Tif|2×

4pHe2pHe2sisf

[5]

(2π)4δ4(pp+pHe pp pHe pη)×d3pηmpd3pp d3pHe

,

(2π)3Ep (2π)32EHe (2π)32Eη

(10)

其中|Tif|2=|T1+T2|2,T1和T2即为式(2)和(3).在质子入射动能为2.8GeV的情况下,对(10)式中不观测的量积分,可得出任意两末态粒子的不变质量分布,任意粒子的角分布和总截面.从图2可见,在ηN不变质量为1.51GeV附近有一个明显的共振峰出现,Dalitz

22

图中MηN为2.35GeV附近事件分布密集,由此可以

图3

判断在反应过程中确有N (1535)共振粒子产生.为便于实验探测我们还得出了出射η介子的角分布,当出射角度为20 时η介子的出射几率最大.

从图3可见,直接图对总截面的贡献比来自间接图的大得多,反应的截面可达豪巴的量级,在我国兰

p+4He→p +4He +η反应的总截面

(a)直接图对总截面的贡献;(b)间接图对总截面的贡献;(c)同时考虑了来自直接图和间接图的贡献后的计算结果.

作者感谢周明振、袁宏宽的有益讨论.

参考文献(References)

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N (1535)Excitationintheα(p,p )ηαReaction*

YANGYou-Chang1,4

CHENHong1,3;1)

JIANGHuan-Qing1,2,3

1(SchoolofPhysicalScienceandTechnology,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China)2(InstituteofHighEnergyPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)

3(CenterofTheoreticalNuclearPhysics,NationalLaboratoryofHeavyIonAccelerator,Lanzhou730000,China)

4(DepartmentofPhysics,ZunyiNormalCollege,Zunyi563002,China)

AbstractWestudytheα(p,p )ηαreactiontheoreticallyandanalysethemechanismofN (1535)excitationintheprojectileandtargetnucleus.Thecrosssection,invariantmassspectrumofηN,andangulardistributionofηaregivennumericallyatTp=2.8GeV.TheimplicationsofourresultstoexperimentsatCSRinLanzhouarediscussed.KeywordsN (1535)excitation,proton-nucleusreaction,crosssection

*SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(10575083,10435080)1)E-mail:chenh@