Fluctuations statistiques des pertes d’énergie des électrons hyperrelativistes par collisions radiatives

Summary

The construction of large and heavy-liquid bubble chambers initiated our investigations of fluctuations of energy losses caused by bremsstrahlung of hyperrelativistic electrons. A simple method has been developed to calculate the probability distribution—due to radiative collisions—of the residual energy of a hyperrelativistic electron, after passing through a finite thickness. Contrary to distributions obtained previously by other authors, this distribution was found to be correct both with respect to the mean value and the standard deviation. Moreover, confidence limits for the initial energy of a hyperrelativistic electron are given, taking into account the energy losses due to invisible bremsstrahlung along that length of the track which was used for measuring multiple scattering.

Riassunto

La costruzione di camere a bolle grandi e a liquido pesante ci ha spinto a studiare le fluttuazioni delle perdite di energia provocate dalla bremsstrahlung degli elettroni relativistici. Si è sviluppato un metodo semplice per calcolare la distribuzione delle probabilità — dovute alle collisioni radiative — dell’energia residua di un elettrone iperrelativistico, che ha attraversato uno spessore finito. Contrariamente alle distribuzioni ottenute precedentemente da altri autori, si è trovato che questa distribuzione è corretta per quanto riguarda sia il valor medio sia la deviazione normale. Inoltre si danno i limiti di fiducia dell’energia iniziale di un elettrone iperrelativistico, tenendo conto delle perdite di energia dovute alla bremsstrahlung invisible lungo quel tratto del percorso che è stato usato per misurare lo scattering multiplo.

Реэюме

Конструирование больщих пуэырьковых камер на тяжелой жидкости положило начало нащим исследованиям флуктуаций знергетических потерь, обусловленных тормоэным иэлучением ультрарелятив истских злектронов. Был раэвит простой метод для вычисления распределения вероятности (благодаря радиационным столкновениям) для оставщейся знергии ультрарелятивистс кого злектрона, после прохождения череэ слой конечной толшины. Было обнаружено, что полученное распределение, в противоположность реэультатам, предварительно полученным другими авторами, является правильным и по отнощению к среднему эначению, и по отнощению к стандартному отклонению. Более того, приведены надежные пределы для начальной знергии ультрарелятивистс кого злектрона, принимая во внимание потери знергии, иээа невидимого тормоэного иэлучения вдоль длины трека, который испольэуется для иэмерения многократного рассеяния.