Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 35, Numéro C2, Mars 1974
Colloque international sur les collisions photon-photon dans les anneaux de stockage électron-positron / International colloquium on photon-photon collisions in electron-positron storage rings
Page(s) C2-21 - C2-28
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1974204
Colloque international sur les collisions photon-photon dans les anneaux de stockage électron-positron / International colloquium on photon-photon collisions in electron-positron storage rings

J. Phys. Colloques 35 (1974) C2-21-C2-28

DOI: 10.1051/jphyscol:1974204

II. EXPÉRIENCES PASSÉES ET FUTURES / II. PAST AND FUTURE EXPERIMENTS
ELECTRON-POSITRON INTERACTIONS AT 5 GeV IN THE CENTER-OF-MASS : BHABHA SCATTERING AND MULTIHADRON PRODUCTION

H. B. NEWMAN1, 2

1  Laboratory for Nuclear Science, Massachusetts Institute of Technology
2  Cambridge Electron Accelerator, Cambridge, Massachusetts, USA


Résumé
Nous avons terminé une mesure des sections efficaces pour la diffusion élastique électron-positron, ainsi que pour l'annihilation électron-positron en trois hadrons ou davantage, à une énergie de 5 GeV dans le système du centre de masse. 228 ± 15 événements e+ e- → e+ e- ont été observés à des angles de diffusion compris entre 50° et 130°, cependant que la luminosité intégrée sur le temps était, d'après nos mesures, de (1,22 ± 0,06) 1034 cm-2. Un calcul de la section efficace théorique (basée sur l'électrodynamique quantique) donne, pour le rapport entre les sections efficaces expérimentale et théorique pour la diffusion Bhabha, la valeur : 1,03 ± 0,08. Nous avons également observé, au cours de la même expérience, 108 événements du type e+ e- → multihadrons, correspondant a une luminosité, intégrée sur le temps, de (1,14 ± 0,06) x 1034 cm-2. Nous avons ainsi obtenu une liniite inférieure, indépendante de tout modèle, de 9,5 ± 1,1 nb pour la section efficace de production de hacrons. Des calculs d'efficacité de détection, basés sur l'espace de phase invariant pour la production de pions, ont conduit pour la section efficace totale a une valeur estimée de 22 ± 5 nb, ce qui représente 6,3 ± 1,4 fois la section efficace théorique pour e+ e- → µ+ µ-.


Abstract
We have completed a measurement of the cross sections for electron-positron elastic scattering, and electron-positron annihilation into three or more hadrons, at 5 GeV center-of-mass energy. (228 ± 15) e+ e- → e+ e- events were observed with scattering angles between 50° and 130°, while the time-integrated luminosity was measured as 1.22 ± 0.06 x 1034 cm-2. A calculation of the theoretical (QED) cross section yields a ratio of the experimental to the calculated cross section for Bhabha scattering of 1.03 ± 0.08. We also observed 108 events of the type e+ e- → multihadrons, between scattering angles of 45° and 135°, during a period of the same experimental run corresponding to a time-integrated luniinosity of 1.14 ± 0.06 x 1034 cm-2. We therefore obtain a model-independent lower limit on the hadron production cross section of 9.5 ± 1.1 nb. Detection efficiency calculations based on invariant phase space production of pions lead to an estimatcd total cross section of 22 ± 5 nb, which is 6.3 ± 1.4 times the e+ e- → µ+ µ- theoretical cross section.