Vergleich hadronischer Wechselwirkungsmodelle zur Simulation ausgedehnter Luftschauer der kosmischen Strahlung:
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Karlsruhe
Forschungszentrum Karlsruhe
1997
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5970 |
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BERICHTE FZKA 5970 VERGLEICH HADRONISCHER WECHSELWIRKUNGSMODELLE ZUR
SIMULATION AUSGEDEHNTER LUFTSCHAUER DER KOSMISCHEN STRAHLUNG* J. KNAPP 1
INSTITUT FUER KERNPHYSIK SUB GOETTINGEN 7 206 502 753 97 B 25952 VON DER
FAKULTAET FUER PHYSIK DER UNIVERSITAET KARLSRUHE (TH) GENEHMIGTE
HABILITATIONSSCHRIFT ^STITUT FUER EXPERIMENTELLE KERNPHYSIK, UNIVERSITAET
KARLSRUHE (TH), POSTFACH 3640, D-76021 KARLSRUHE FORSCHUNGSZENTRUM
KARLSRUHE GMBH, KARLSRUHE 1997 INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2
KOSMISCHE STRAHLUNG 3 2.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG 3 2.2 HEUTIGER
WISSENSSTAND 5 2.2.1 ENERGIE 5 2.2.2 ZUSAMMENSETZUNG 7 2.2.3 ISOTROPIE
11 2.2.4 TRANSPORT 12 2.2.5 BESCHLEUNIGUNG 14 2.2.6 QUELLEN 15 2.3
OFFENE FRAGEN 16 2.4 LOESUNGSANSAETZE 18 3 LUFTSCHAUER 21 3.1
SCHAUERENTWICKLUNG 21 3.2 SCHAUERNACHWEIS 26 3.2.1 CERENKOVDETEKTOREN 27
3.2.2 FLUORESZENZDETEKTOREN 28 3.2.3 SZINTILLATOR-ARRAYS 29 3.2.4
UNTERGRUNDDETEKTOREN 30 3.3 LUFTSCHAUERMODELLE 31 4 HADRONISCHE
WECHSELWIRKUNGEN 33 4.1 ELASTISCHE STREUUNG UND TOTALER
WIRKUNGSQUERSCHNITT 34 4.2 INELASTISCHE STREUUNG 40 I II
INHALTSVERZEICHNIS 4.2.1 DIFFRAKTIVE DISSOZIATION 40 4.2.2
NICHT-DIFFRAKTIVE REAKTIONEN 43 4.3 HADRON-KERN- UND
KERN-KERN-REAKTIONEN 52 4.3.1 WIRKUNGSQUERSCHNITTE 52 4.3.2 ZAHL DER
NUKLEON-NUKLEON-STOESSE 53 4.3.3 KERNDICHTEVERTEILUNGEN 56 4.3.4
SUPERPOSITIONSMODELL 56 4.3.5 TEILCHENPRODUKTION 58 4.3.6
STRANGENESS-ANREICHERUNG 59 4.3.7 KERN-DIFFRAKTION 59 4.3.8 SEKUNDAERE
WECHSELWIRKUNGEN 59 5 THEORIE WEICHER, HADRONISCHER REAKTIONEN 60 5.1
REGGE-POL-PHYSIK 60 5.2 GRIBOV-REGGE-THEORIE 64 5.3 VERBINDUNG ZWISCHEN
DER GRIBOV-REGGE-THEORIE UND DER QCD 67 5.4 POMERON-POMERON-KOPPLUNG 69
6 MODELLE IM CORSIKA-PROGRAMM 70 6.1 MITTLERE FREIE WEGLAENGEN IN CORSIKA
71 6.2 HDPM 74 6.2.1 NUKLEON-NUKLEON-KOLLISIONEN 76 6.2.2
NUKLEON-KERN-REAKTIONEN 81 6.2.3 PION-KERN- UND KAON-KERN-REAKTIONEN 82
6.2.4 KERN-KERN-REAKTIONEN 82 6.2.5 ZUSAMMENFASSUNG 83 6.3 SIBYLL 83
6.3.1 HADRON-HADRON-WECHSELWIRKUNGEN 83 6.3.2 KERN-KERN-REAKTIONEN 90
6.3.3 ZUSAMMENFASSUNG 91 6.4 VENUS 92 6.4.1 STRINGFORMATION 92 6.4.2
MEHRFACH-POMERON-AUSTAUSCH 94 INHALTSVERZEICHNIS III 6.4.3 MINIJETS 95
6.4.4 NUKLEON-KERN-REAKTIONEN 96 6.4.5 KERN-KERN-REAKTIONEN 98 6.4.6
STRINGFRAGMENTATION NACH ARTRU-MENNESSIER 99 6.4.7 SEKUNDAERE
WECHSELWIRKUNGEN 101 6.4.8 ZUSAMMENFASSUNG 103 6.5 QGSJET 104 6.5.1
MINIJETS 104 6.5.2 STRINGFRAGMENTATION 105 6.5.3 KERNFRAGMENTATION 106
6.5.4 ZUSAMMENFASSUNG 106 6.6 DPMJET 106 6.6.1 MINIJETS 107 6.6.2
DIFFRAKTION 108 6.6.3 STRANGENESS 108 6.6.4 STRINGFRAGMENTATION 109
6.6.5 KERNFRAGMENTATION 109 6.6.6 ZUSAMMENFASSUNG 109 6.7 HADRONISCHE
WECHSELWIRKUNGEN BEI NIEDRIGEN ENERGIEN 110 7 WEITERE HADRONISCHE
MODELLE UND LUFTSCHAUERPROGRAMME 111 7.1 MOCCA 111 7.2 HEMAS 113 7.3
GENAS 114 7.4 THERMODYNAMISCHE MODELLE 114 7.5 MODELLE FUER
BESCHLEUNIGEREXPERIMENTE 114 7.5.1 PYTHIA 115 7.5.2 FRITIOF 115 7.5.3
HIJING 116 8 VERGLEICH DER WECHSELWIRKUNGSMODELLE 117 8.1
WIRKUNGSQUERSCHNITTE 117 8.2 TEILCHENPRODUKTION 122 IV
INHALTSVERZEICHNIS 8.2.1 P-P-KOLLISIONEN 123 8.2.2 P-JV-KOLLISIONEN 134
8.2.3 7R-IV-KOLLISIONEN 142 8.2.4 FE-IV-KOLLISIONEN 145 8.2.5
N-IV-KOLLISIONEN 150 8.2.6 HOECHSTE ENERGIEN 154 8.3 SCHAUERRECHNUNGEN
154 8.3.1 PROTON-SCHAUER 156 8.3.2 EISEN-SCHAUER 163 8.4 ZUSAMMENFASSUNG
DER MODELLVERGLEICHE 169 9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 171 A CORSIKA
176 A.L PROGRAMMRAHMEN 176 A.2 TEILCHENTRANSPORT 179 A.3 HADRONISCHE
WECHSELWIRKUNGEN BEI NIEDEREN ENERGIEN 184 A.3.1 ISOBAR 184 A.3.2
GHEISHA 186 A.4 KERNFRAGMENTATION 190 A.5 ELEKTROMAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNG 190 A.5.1 NISHIMURA-KAMATA-GREISEN FORMALISMUS 191 A.5.2
EGS 193 A.6 ZERFAELLE 195 DANKSAGUNG 203 LITERATURVERZEICHNIS 205
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 216 TABELLENVERZEICHNIS 221
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