G. Tomasini

On the masses and modes of decay of heavy mesons produced by cosmic radiation

SummaryA large emulsion stack, exposed at high altitude, has been used to study the decaymodes of K-particles which produce a single charged secondary. The 5 decay modes, Kμ, χ, ϰ and τ′ have been recognized from the nature and energy of the charged secondary. The masses of the parent particles of the two-body decay modes, Kμ and χ found from the mean range of the charged secondary are (976±7) me and (969±3) me respectively. Independent values derived from measurements of the scattering of the secondary track near the decay point are (954±17) me and (972±15) me respectively. The reliability of these mass values is discussed. An examination of the relative frequency of the decay modes in these experimental conditions indicates that the Kμ-and χ-modes constitute respectively about 67 % and 20 % of all the K-particle decays: the Kβ, ϰ- and τ′-modes being present to about 9 %, 3 %, and 1 % respectively.RiassuntoUn pacco di emulsioni nucleari di grandi dimensioni, esposto ad alta quota alla radiazione cosmica, è stato impiegato per studiare i modi di decadimento delle particelle K che producono un unico secondario carico. I 5 modi di decadimento Kμ, χ, ϰ, Kβ e τ′ sono stati riconosciuti dalla natura ed energia del secondario carico. I valori della massa delle particelle primarie per i modi di decadimento (in due corpi) Kμ e χ, ottenuti dalla misura del percorso del secondario carico sono (976±7) me e (969±3) me rispettivamente; valori indipendenti, dedotti dalla misura della diffusione multipla della traccia dei secondari, nelle vicinanze del punto di decadimento, sono rispettivamente (954±17) me e (972±15) me. Viene discussa l’attendibilità di questi valori. Un esame delle frequenze relative dei vari modi di decadimento nelle condizioni sperimentali della presente ricerca indica che i modi Kμ e χ costituiscono rispettivamente circa il 67 % e il 20 % di tutti i decadimenti di particelle K, il Kβ, ϰ e τ′ sono presenti per circa il 9 %, 3 % e 1 % rispettivamente.

BINDING ENERGIES OF HYPERNUCLEI WITH MASS NUMBER A>5,

SummaryFurther results are presented on the binding energies of hypernuclei of mass numberA>5. The data from 56 \gp{su\t-} of such hypernuclei are combined with the previously existing data. Problems in the identification of the heavier hypernuclei are critically discussed. The possible existence of an isomeric state of7HeΛ as suggested byPniewski andDanysz (2) is considered.RiassuntoSi presentano degli ulteriori risultati sulle energie di legame degli ipernuclei con numero di massaA>5. Si combinano i dati di 56 decadimenti \gp{su\t-} di questi ipernuclei con i dati esistenti precedentemente. Si discutono criticamente i problemi di identificazione degli ipernuclei più pesanti. Si prende in considerazione la possibilità dell’esistenza di uno stato isomerico del7HeΛ come suggerisconoPniewski eDanysz (2).

On the Q -value of the Tau-Decay

SummaryTheQ-value of the π-decay has been determined in photographic emulsions, by a procedure which, using the joint information given by ranges and angles of the secondary particles, excludes the need of a givenB-E relation known a priori. The results obtained on a statistics of 45 events is:Q = (74.9 ±0.4) MeV. An empirical expression for theB-E relation for π-mesons valid in the velocity interval 0.27 < Β < 0.67 is obtained: log [(E/mπc2)·103] = 1.649 + 0.566 log Rmm+ 0.010 (log Rmm2. The standard deviation on the energy derived from a given mean range by this relation is 0.5%.RiassuntoIl valore delQ del decadimento π è stato determinato nelle emulsioni nucleari con un procedimento che, sfruttando contemporaneamente gli elementi forniti dai range e dagli angoli delle particelle secondarie rende inutile la preventiva conoscenza di una data relazione R-E. Il risultato ottenuto elaborando una statistica di 45 eventi è:Q = (74.9 ±0.4) MeV. Si ottiene un’espressione empirica per la relazioneR-E pei mesoni π valida nell’intervallo di velocità 0.27 < Β < 0.67: log [(E3mπ) · 103] = 1.649 + + 0.566 log Rmm + 0.010 (logRmm)2. L’errore standard in oui, usando questa relazione, si incorre nel calcolare l’energia a partire da un range medio dato è del 0.5%.

Lo spettro di energia degli elettroni di decadimento dei mesoni μ in emulsione nucleare

RiassuntoNel presente lavoro si studia la distribuzione delle energie di 506 tracce di elettroni di decadimento di mesoni μ, ottenuta da misure di « scattering ». Le misure sono state eseguite con il metodo delle coordinate e con il metodo angolare; per il calcolo delle énergie si è fatto uso della « costante di scattering » di Goldschmidt-Clermont, tenendo conto della variazione di questa con la velocità e con la lunghezza delle celle. Le varianze degli angoli medi di scattering sono state dedotte dalle teorie di Molière e di d’Espagnat. Lo spettro sperimentale, disperso dalla bremsstrahlung e dalle misure di scattering, viene confrontato con gli spettri teorici (forniti dalle teorie di Michel e di Porter e Primakoff) modificati per tener conto dei due effetti. Il metodo statistico della « massima verosimiglianza » conduce alla stima del parametro di forma ϱ introdotto da Michel, relativo nella presente esperienza ad una mescolanza di particelle positive e negative (ϱ±). Si ottiene ϱ± = 0.57 ± 0.14, dove l’errore è in parte dovuto alle fluttuazioni di frequenza dello spettro sperimentale, in parte all’incertezza sulla costante di scattering. Il valore trovato risulta in buon accordo con quello ottenuto da altri sperimentatori con altre tecniche.SummaryAn energy spectrum of the decay electrons of μ-mesons has been obtained by scattering measurements on 506 tracks. The measurements were made by the coordinate and the angular method; the energies were calculated with the scattering constant of Goldschmidt-Clermont, allowing for variation with velocity and cell-size. The variances on the individual mean angles of scattering were deduced from the Molière-d’Espagnat theory. The experimental spectrum, blurred due to the straggling introduced by bremsstrahlung and the dispersion of the scattering measurements, is compared with the theoretical spectra (deduced from the theories of Michel and of Porter and Primakoff) modified to take into account these two effects. The statistical method of « maximum likelyhood » has been applied to the estimation of the shape parameter ϱ introduced by Michel, referring in the present experiment to a mixture of positive and negative particles (ϱ±). The result is ϱ± = 0.57 ± 0.14, in which the error depends mainly on the uncertainty in the scattering constant and on the fluctuations of frequency of the experimental spectrum. The present value of ϱ± is close to those obtained by experimenters making use of other techniques.

SOME SLOW K-PARTICLES, THEIR DECAY AT REST AND PRODUCTION IN COSMIC-RAY STARS

Examination of the nature of all tracks ending in the emulsion and decaying into a fast secondary has led to the observation of five unstable particles heavier than the π-meson. Of these, one has been shown to have a mass greater than that of the proton (Bonetti, Levi Setti, Panetti & Tomasini 1953); we describe here the other four, which enter into the class of K -particles (O’Ceallaigh 1951; Crussard, Mabboux, Morellet, Orkin-Lecourtois & Trembley 1952; Menon 1952; Powell 1952; Levi Setti & Tomasini 1952; Isachsen, Vangen & Sørensen 1953; Crussard, Leprince-Ringuet, Morellet, Orkin-Lecourtois & Trembley 1953). Two of the four K -particles, K1 and K4, came from outside the emulsion, and were found during the measurements on the μ-decay spectrum. The other two, K*2 and K*3, were produced in stars in the emulsion.

Results on some secondary particles of K-mesons from the stacks flown in sardinia 1953

SummaryIn this paper are given the results of measurements on secondaries of K-particles found in stacks of stripped emulsions exposed at high altitude from Sardinia 1953. Among the 8 secondaries, one has been identified as a π-meson, one as a μ-meson. The other 6 form a group whose ionization is near the plateau and whosepβ is about 200 MeV/c. The K-particle with π-meson secondary can be classed as a χ-meson, that with an identified μ secondary is probably a ℵ. The remaining 6 second-aries can be interpreted as the products of the Kμ decay, and the mass of the Kμ can be determined from their meanpβ. The methods of measurement and some possible sources of error are discussed critically.RiassuntoSi presentano i risultati di misure su secondari di mesoni K trovati nei pacchi di emulsioni pellicolate esposte ad alta quota in Sardegna nel 1953. Tra gli 8 secondari uno è stato identificato come un mesone π, uno come mesone μ e gli altri 6 formano un gruppo avente ionizzazione vicina al plateau epβ intorno a 200 MeV/c. La particella K avente come secondario un mesone π si può attribuire al tipo χ, quella avente come secondario un mesone μ identificato, appartiene probabilmente al tipo ℵ. Gli altri 6 secondari si possono interpretare come i prodotti della disintegrazione del mesone Kμ e dal loropβ medio di può determinare la massa di questa particella. Nel corso del lavoro vengono discussi criticamente i metodi di misura e alcune possibilità di errore e ambiguità.

Loading of emulsions stacks with aqueous solutions of lithium acetate

ConclusionsIt has been shown that thick pellicles can be loaded with lithium acetate solutions still maintaining all the desirable geometrical and physical properties of normal emulsion. Aside from the main purpose of the method, that of introducing lithium atoms in the emulsion, the loaded pellicles offer a number of interesting properties which may be helpful in various applications. Loading with lithium acetate increases appreciably the relative content of light elements in the emulsion. Experiments in which water loading was previously required can be carried out with the advantage of a better track image, using these emulsions. The production of hyperfragments from K- capture stars will be undoubtedly enhanced, while the decreased stopping power (with respect to normal emulsions) may prove useful in lifetime studies. Additional advantages arise from the fact that pellicles originally {dy1200} Μm thick are swollen at exposure to ~2100 Μm. This may serve to increase the density of tracks by almost a factor of 2, of some value in the presence of beams of low intensity. The effort in tracing long tracks through the stack is reduced and the efficiency in detecting connected events in a single pellicle is correspondingly increased.

A Study of two branch stars

2385 two-branch stars were found in 37 cm/sup 3/ of emulsion of the stacks No. 3l and No. 9 of the Sardinia fiights l953. 2195 of these stars were investigated and classified. The 195 stars not classified were too steeply dipping to allow even their rough classification in the 6 main classes. All stars in which there was a visible recoil or slow electron were eliminated from the statistics. (auth)