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Abstract

This paper deals mainly with the study of the transverse momentum and the rapidity distributions of the charged secondaries emitted in the proton-nucleon inelastic scattering at 69.0 Gev/c. Our sample consists of 300 proton-nucleon inelastic events, found amongst 1887 stars attributed to inelastic interactions of 69 Gev/c protons with emulsion nucleons and nuclei, in 768 meters of proton tracks. Our plates were obtained from the JINR Dubna, USSR. Accurate coulomb scattering mesuremments were performed on about 300 emitted charged secondaries to determine their momenta.

The average value of the transverse momentum 〈Pt〉 of the charged secondaries emitted in p-nucleon, p-p, and p-n interactions at 69 Gev/c are 0.329 ± .020, 0.317 ± .029 and 0.332 ± .027 Gev/c respectively. The 〈Pt〉 value is almost constant for primary energies from above 6.0 Gev up to cosmic ray energies. It slightly decreases as the charged multiplicity increases as expected according to the statistical models.

It is found that the linear and the Hagedorn distribution (LD and HD), both fit the experimental transverse momentum distributions better than the Boltzmann distribution (BD) in the energy range from above 6.0 Gev up to cosmic ray range.

In all the cases of p-nucleon, p-p and p-n interactions at our energy, it has been found that the HD gives 〈Pt〉 values nearer to the experimental results than the LD.

The different order moments of the experimentally obtained transverse momentum distribution strongly confirms the applicability of the generalized HD at our energy and in the range of interaction from above 6.0 Gev up to cosmic ray ranges.

The temperature of the interaction volume was determined to be 140 Mev in agreement with the Hagedorn model which predicts it to be of the order of one pion mass.

The variation of 〈Pt〉 with the angle of emission in the C.M. system and the momentum distribution in the C.M. system were studied in view of the isobar model.

A study of the rapidity (Y) distribution confirmed an energy independent behaviour especially for slow emitted pions both in the projectile and the target fragmentation regions in accordance with the limiting fragmentation hypothesis.

Transversalimpulse und Rapidity-Verteilungen der bei inelastischen Proton-Nukleon-Wechselwirkungen bei 69 Ge V/c emittierten geladenen Sekundärteilchen

Im folgenden werden die Transversalimpulse und die Rapidity-Verteilungen von geladenen Sekundärteilchen, welche bei inelastischen Proton-Nukleon-Streuungen entstehen, bei 69,0 GeV/c behandelt. Es wurden 300 inelastische Proton-Nukleon-Ereignisse untersucht, welche unter 1887 Sternen gefunden wurden, die von inelastischen Wechselwirkungen von 69 GeV/c Protonen mit den Kernen der Emulsion auf einer Protonenspur von 768 m Gesamtlänge herrührten.

Die vemessenen Platten stammten vom Vereinigten Institut f. Kernforschung Dubna, UdSSR. Genaue Messungen der Coulomb-Streuung wurden an ungefähr 300 geladenen Sekundärteilchen ausgeführt, um ihre Impulse zu bestimmen. Die mittleren Werte der transversalen Impulse 〈Pt〉 der geladenen Sekundärteilchen aus p-Nukleon, p-p und p-n Wechselwirkungen bei 69 GeV/c betragen 0,329 ± 0,020, 0,317 ± 0,029 und 0,332 ± 0,027 GeV/c.

Die 〈Pt〉-Werte sind fast konstant bei Primärenergien von 6 GeV bis zu den Energien der kosmischen Strahlung. Diese Werte nehmen etwas ab bei wachsender Multiplizität der geladenen Teilchen, wie es auch gemäß des statistischen Modells zu erwarten steht.

Es ergibt sich, daß sowohl die lineare als auch die Hagedorn-Verteilung (LD und HD) die experimentellen Verteilungen der Transversalimpulse in dem Energiebereich von 6 GeV bis zu dem der kosmischen Strahlung besser wiedergibt als die Boltzmann-Verteilung (BD). Bei allen p-Nukleon, p-p und p-n-Wechselwirkungen findet man in dem Bereich unserer Energien, daß die HD 〈Pt〉-Werte ergibt, welche den experimentellen Resultaten besser entsprechen als die LD. Die von den beobachteten Verteilungen der transversalen Impulsverteilungen abgeleiteten höheren Momente verschiedener Ordnung bestätigen die Anwendbarkeit der verallgemeinerten HD im Energiebereich von 6 GeV bis zu dem der kosmischen Strahlung. Die Temperatur im Wechselwirkungs-Volumen wurde in Übereinstimmung mit dem Hagedorn-Modell, welches dafür eine Größenordnung von einer Pion-Masse ergibt, zu 140 MeV bestimmt. Die Variation des 〈Ft〉 mit der Emissionsrichtung im C. M.-System und die Impulsverteilung im C. M.-System wurden im Lichte des Isobaren-Modells behandelt.

Das Studium der Rapidity(Y)-Verteilung bestätigte, in Übereinstimmung mit der Hypothese der begrenzten Fragmentation, ein energieunabhängiges Verhalten, insbesondere bei langsam emittierten Pionen, sowohl im untersuchten Energie-Bereich der Projektile, als auch der Target-Fragmente.