The effect of resonance production and diffraction on the inclusive spectra of pions and protons in 19 GeV/c pn interactions

Summary

Bubble chamber data on pn interactions at 19 GeV/c are used to investigate the effects of nucleon diffraction and resonance production on the inclusivex- andp ²_T -distributions of protons and pions. We determine the differential distributions of p, π⁻ and π⁺ due to neutron and proton diffraction and similarly the distributions from the decay of the strong resonances Δ⁺⁺(1232) and Δ⁻(1232) and from ρ⁰(770). Thex-distributions of the protons in the two c.m. hemispheres become quite similar when the effect of diffraction and Δ⁺⁺ is subtracted. Thep ²_T -distributions can then be described by a single exponential in the whole kinematic region. The net effect on the shapes of thex-distributions of the pions due to diffraction, Δ⁺⁺/Δ⁻ and ρ⁰ production is rather small. The separate effects of these processes on the particle ratio π⁻/π⁺ is investigated. By excluding the diffraction and Δ⁺⁺/Δ⁻ production, the strength of the low-p ²_T component of thep ²_T -distributions of the pions is reduced, but it seems that diffraction and resonance production cannot account for all oft hislow-p ²_T enhancement.

Riassunto

Si usano i dati della camera a bolle sulle interazioni pn a 19 GeV/c per studiare gli effetti della diffrazione di nucleoni e la produzione di risonanze sulle distribuzioni inclusivex ep ²_T di protoni e pioni. Si determinano le distribuzioni differenziali di p, π⁻ e π⁺ dovute alla diffrazione di neutroni e protoni e analogamente le distribuzioni che derivano dal decadimento delle risonanze forti Δ⁺⁺(1232) e Δ⁻(1232) e da ρ⁰(770). Le distribuzionix dei protoni nei due emisferi del centro di massa diventano abbastanza simili quando si sottrae l'effetto della diffrazione e Δ⁺⁺. Le distribuzioni dip ²_T si possono descrivere mediante una singola esponenziale nell'intera regione cinematica. L'effetto netto sugli andamenti delle distribuzionix dei pioni dovuti a diffrazione, alla produzione di Δ⁺⁺/Δ⁻ e di ρ⁰ è abbastanza piccolo. Si studiano gli effetti separati di questi processi sul rapporto tra particelle π⁻/π⁺. Escludendo la diffrazione e la produzione di Δ⁺⁺/Δ⁻, l'intensità della componente a bassop ²_T delle distribuzionip ²_T dei pioni è ridotta, ma sembra che la diffrazione e la produzione di risonanze non possano spiegare tutto questo incremento a bassop ²_T .

Резуме

Данные с пузырьковой камеры, касающиеся pn взаимодействий при 19 ГэВ/с, используются для исследования влияния дифракции нуклонов и резонансного рождения на инклюзивныеx- иp ²_T -распределения протонов и пионов. Мы опредедяем дифференциаьные распределения р, π⁻ и π⁺, обусловленные дифракцией нейтрона и протона, и аналогично распределения из распада сильных резонансов Δ⁺⁺(1232) и Δ⁻(1232) и из ρ⁰(770).x-распределения для протонов в двух полусфераш системы центра масс становятся похожими, когда вычитается эффект дифракции и Δ⁺⁺.p ²_T -распределения могут быть описаны с помощью одной экспоненты во всей кинематической области. Влияние дифракции, Δ⁺⁺/Δ⁻ и ρ⁰ на формуx-распределений оказывается довольно слабым. Исследуются влияния этих процессов на отношение частиц π⁻/π⁺. Исключая дифракцию и Δ⁺⁺/Δ⁻, определяется величина компоненты с малымp ²_T вp ²_T -распределениях пионов. По-видимому, дифракция и рождение резонансов не позволяют объяснить указанное возрастание при малыхp ²_T .