域能附近质子—质子反应中f<,0>(980)标量介子产生

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质量在1 GeV附近的轻标量介子是现代强子物理领域的一个重要课题,源于对于轻标量介子本质的持久讨论.到目前为止,对于f0(980)介子的主要结构还未获得一致的看法。f0(980)介子产生的研究应能对了解其性质有一定的帮助。在此篇文章中,采用了有效拉氏量理论,对于质子-质子反应pp→f0opp→K+K-pp中,f0(980)介子的产生机制进行了理论分析。单π介子交换的有效拉氏量理论已经应用于在反应pp→f0pp→K+K-pp中探讨f0(980)标量介子的产生情况。考虑到除了单π介子交换道,其他的反应道可能有不小贡献,本研究中的理论模型还包含了s道和u道中间核子交换的情况。 我们计算了t道介子交换以及s道和u道中间核子交换对总的散射截面的贡献,同时也计算了K+K-不变质量谱的分布情况。结果与已有的实验数据进行了对比。核子交换对散射截面的贡献是不可忽视的,u道核子交换的贡献比s道核子交换大,t道对散射截面的贡献则比核子交换的贡献小了一个数量级以上。通过计算结果可以得出以下结论:s道和u道中间核子交换提供了主要的贡献,而t道的贡献的确很小:在低能分布区域内,K+K-质量谱的增强表明在反应pp→K+K-pp的域能附近观测f0(980)介子是有可能的。 为了便于实验探测顺利进行,反应pp→K+K-pp在域能附近的角分布也给出了。如今世界上已有不少装置能够达到pp→K+K-pp的域能,适合进行此类研究,如COSY的ANKE探测器以及兰州的冷却环装置(CSR),后者允许入射质子束动能达到2.8 GeV,利用此类装置,就有可能在反应pp→K+K-pp的域能附近探测到f0(980)介子,从而进一步研究轻标量介子的有关性质。
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