Руководитель группы ПИЯФ:    В.В.Сумачев

В Лаборатории мезонной физики (ЛМФ) ОФВЭ осуществляется экспериментальной программы «Барионная спектроскопия с использованием пучков пионов c энергией до 2000 МэВ».
Ранее в рамках этой программы на единственном в Европе пионном канале синхроциклотрона ПИЯФ был проведён цикл экспериментов, в результате которых выполнены прецизионные измерения дифференциальных сечений и поляризационных параметров P, R, A для упругого пион-протонного рассеяния на многих импульсах налетающих пионов в области низко-лежащих пион-нуклонных резонансов. Всего получено более 500 новых экспериментальных значений измеряемых величин. С использованием полученных данных выполнен новый парциально-волновой анализ ПИЯФ-94; одним из фундаментальных результатов анализа явилось обнаружение зарядового расщепления Р₃₃-резонанса, что дало возможность определить в отдельности массы и ширины различных зарядовых состояний этого резонанса.
          Дальнейшим развитием вышеописанных экспериментов является изучение пион-протонных реакций с образованием нейтральных мезонов в конечном состоянии. Для выполнения этих исследований в Лаборатории мезонной физики спроектирован и изготовлен новый прибор - спектрометр нейтральных мезонов, состоящий из двух электромагнитных калориметров полного поглощения, по 24 кристалла CsI(Na) в каждом из калориметров. С помощью этого спектрометра измерены сечения пион-протонного рассеяния с перезарядкой для углов вылета нейтрального пиона, близких к 0°. Измерения выполнены в той области импульсов налетающих пионов
(от 417 до 585 МэВ/с), где опубликованные ранее результаты других экспериментов были фрагментарны, противоречивы и неточны. Наши измерения произведены с высокой точностью при десяти значениях импульса налетающих пионов в указанном выше диапазоне. В настоящее время с использованием спектрометра нейтральных мезонов на пионном канале ПИЯФ проводятся эксперименты по измерения дифференциальных и полных сечений процесса образования эта-мезона при импульсах налетающих пионов в области вблизи порога реакции (685 МэВ/с). Эти измерения направлены на выяснение механизма этого процесса, характеризующегося тем, что его порог находится очень близко по отношению к положению резонанса S₁₁(1535).
          В рамках программы «Физика с η-мезонами» осуществляется цикл экспериментов по исследованию околопорогового рождения η-мезона в реакции π-p – ηn. Эксперименты выполняются на пионном канале синхроциклотрона ПИЯФ, захватывая диапазон импульсов налетающих пионов от 700 до 740 МэВ/c. Для прецизионного измерения дифференциальных сечений используется спектрометр нейтральных мезонов, спроектированный и изготовленный в Лаборатории мезнной физики ОФВЭ. Результаты измерений при импульсах налетающих пионов 700, 710, 730 и 740 МэВ/с опубликованы в журнале ЯФ, 2012, том 75, №8,
с. 982-991.
          Планировалось в 2012 г. завершить цикл экспериментов, выполнив измерения при 740 МэВ/c, однако из-за сбоев в работе ускорителя и из-за отсутствия необходимых гелиевых дьюаров не удалось полностью завершить эти измерения.
          В течение 2012 г. проводились обработка и анализ полученных данных по рождению η-мезона. Показано, что если непосредственно вблизи порога процесс рождения η-мезона идёт преимущественно через образование резонанса S₁₁(1535) с последующим распадом S₁₁(1535) ® ηn (BR » 60%), то с ростом импульса η-мезонов становится всё более существенной роль D-волны. Проведённый в 2012 г. детальный анализ этого эффекта свидетельствует, что он обусловлен возрастающим вкладом резонанса D₁₃(1520). Вероятность распада этого резонанса по каналу   ηn   считается очень малой (BR ~ 0,2%), однако эффект усиливается благодаря
S-D интерференции с доминирующим резонансом S₁₁(1535).
          (Более подробную информацию см.   "Эксперименты в ПИЯФ")