C. Castagnoli

An investigation on jets

SummaryThe authors present a statistical method for the determin ation of the energy of the primary of a nucleon-nucleon collision in which secondary particles are produced. Such a method, which represents an appreciable improvement with respect to the procedures used by other authors, makes use of all the information that can be obtained from the measurements of the angles of the shower particles of a jet. The sta tistical error on the energy of the primary is given by a very simple for mula and turns out to be always very large and increases with the anisotropy of the emitted particles in the center of gravity frame of reference. The method, which can be applied by successive approximations, is used to discuss 43 jets fue to p (28), n (6) and α (9) primaries. Besides the energy per nucléon of the primary of each jet, some information on the angular distribution of the emitted particles in the centre of gravity system, is deduced. The first approximation is based on the assumption that all the emitted particles have, in the centre of gravity frame of refe rence, the same velocity as the two colliding nucleons before the collision. A critical discussion of the determination of the energy of the primary shows that the result of this approximation has not in generāl much significance. The solution of second approximation needs the knowledge of the spectrum of the emitted particles and depends rather strongly on such a spectrum: if the experimental spectrum is reasonably well repre sented by a formula of the same type as that of Fermi’s thermodynamical theory, the determination of the energy will be fairly satisfactory only if it is at least 50 GeV. But if the experimental spectrum can be represented for energies of the emitted particles much larger thanmπc2, by a formula of the same type as that of Heisenberg, the evaluation of the energy of the primary will depend very strongly on the behaviour of the adopted spectrum at low energy also for ultrarelativistic collisions.RiassuntoViene proposto un metodo statistico per la determinazione dell’energia del primario di un urto nucleone-nucleone in cui vengono prodotte piú partioelle secondarie. Tale metodo, che costituisce un notevole perfezionamento rispetto ai procedimenti seguiti da altri autori, fa uso di tutte le informazioni che si possono trarre da misure angolari eseguite su di un getto e fornisce una semplice espressione per l’errore statistico da cui é affetto il risultato, la cui entitá, sempre assai elevata, viene a dipendere dalla distribuzione angolare dei corpuscoli emessi nel sistema del baricentro. II metodo, che si puó applicare per approssimazioni successive, viene usato per la discussione di 43 getti dovuti a primarip (28),n (6) edx (9). Oltre all’energia per nucleone del primario di ciascun getto, vengono dedotte alcune informazioni sulla distribuzione angolare dei corpuscoli emessi nel sistema del baricentro. Un esame critico della determinazione dell’energia del primario mostra che il risultato della prima approssimazione basata sull’ipotesi che tutti i corpuscoli emessi abbiano, nel sistema del barieentro, la stessa velocitá che posseggono i due nucleoni prima dell’urto, non ha in generale molto significato. La soluzione di seconda approssimazione richiede invece la conoscenza dello spettro dei corpuscoli emessi e dipende abbastanza fortemente da questo. Se lo spettro sperimentale fosse ben rappresentato da una formula simile a quella della teoria termodinamica di Fermi, la determinazione dell’energia avrebbe un certo senso solo nel caso in cui essa fosse superiore ad almeno 50 GeV. Ma se lo spettro sperimentale fosse rap presentato, per energie dei mesoni emessi grandi rispetto all’energia di quiete, da una espressione del tipo di quella di Heisenberg, allora la valutazione dell’energia del pri mario verrebbe a dipendere fortemente dall’andamento dello spettro usato aile basse energie anche per urti ultrarelativistici.

On the interaction of cosmic rays with matter under 50 metres water equivalent

SummaryThe production of penetrating secondaries by cosmic rays at 50 m w.e. has been investigated by means of a counter hodoscope. The cross section (in lead) for events which can be interpreted as pairs of associated penetrating particles (a.p.p.) is not larger than (13±3)·10−30 cm2/nucleon. Such a value is deduced from measurements of the corresponding differential cross section as a function of the penetration of the secondary particles produced (section 4·3 table V). A value of the same order of magnitude is found for the production ofa.p.p. in rock (section 4·5). Furthermore it is shown that the events that can be interpreted as showers penetrating 15 cm Pb, have a frequency that can be explained, at least in part, as due to purely electromagnetic interaction. Therefore one can establish an upper limit of a few units in 10−30 cm2/nucleon for the cross section for production in Pb of penetrating showers by μ-mesons. Finally we discuss those events which appear to be due to a few penetrating particles coming from the rock and it is shown that they can be accounted for, by considering besides the production of penetrating showers in rock the penetrating particles present in the vicinity of the core of extensive air showers.RiassuntoA mezzo di un sistema di contatori collegati ad un odoscopio, viene studiata la produzione di secondari penetranti, in piombo e in roccia, da parte della radiazione cosmica a 50 m di acqua equivalente. Per gli eventi interpretabili come coppie di particelle penetranti associate, si deduce una sezione durto totale in Pb non superiore a (13±3)·10−30 cm2/nucleone: questo valore è dedotto da misure di sezione durto differenziale rispetto al percorso dei secondari prodotti (paragrafo 4·3, tabella V). Un valore dello stesso ordine di grandezza viene dedotto per la produzione in roccia. Si mostra inoltre che gli eventi interpretabili come sciami capaci di penetrare 15 cm di Pb hanno una frequenza tale da poter essere spiegati, almeno in parte, come dovuti ad interazioni puramente elettromagnetiche. Si stabilisce pertanto un limite superiore della sezione durto in Pb per la produzione di sciami penetranti da parte di mesoni μ di qualche unità in 10−30 cm2/nucleone (paragrafo 4·4). Infine si discutono quegli eventi che si presentano come dovuti a più particelle penetranti provenienti dalla roccia e si mostra come questi possano essere dovuti oltre che a sciami penetranti prodotti in roccia anche alle particelle penetranti presenti nelle vicinanze dellasse di uno sciame esteso atmosferico.

Study of antiprotons with emulsion technique

SummaryIn this paper we report the results obtained from the study of 653 antiprotons observed in nuclear emulsions. The cross-sections, averaged over all the nuclei present in the emulsion (G-5) as well as over thenn

On the measurement of ionization in nuclear plates

bar p

Contributions to the Τ-meson investigation

nn energy interval from 10 to 230 MeV (nn

Unusual event produced by cosmic rays

bar T_{bar p}