200

3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� ����������� �� �� ��� ����� ������ ���� � ���

��� ���� � �������

� ���! " "#%$'&)(*&+�-,/.�01$"#2 '#3.4&5#36�&+,798 #;:<(>=3?A@B&DC�,>EF& 8 #;�G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0 8 CO "�!=3

798 #QPR,/@-@S#3T/#�,>EFUV�-@!@-�-(>K (>.A6�W�(J$'C��-.YXZ�S$5T/�-.A�[(

\ .�0](J$'&+�[(>@^:<?A@B_I@-@!KL#2.`&a EF& 8 #cbd#3ef?A�S$5#3KL#3.4&+ gEh,>$M& 8 #;�G#%T/$"#3#;,>E

��,f=i&+,>$9,>Ej0 8 �-@-,> 5,JH 8 C

kmlnoqprlts�ujvQwyx3z|{>}�~I{

�O�<���

Page 2: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&
Page 3: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

���

Page 4: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�����

Page 5: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

\ .KL#3K�,>$'CL,>E��(2�q�-6��f=3,J&"&��g?O$"�/#

���F�����c�i�Q�r�2����� � � ��� � �)�2¡��r����¢ � ��¡2��¢M�£�;¤¦¥9¥¨§3�J¥©� � ¥©��ªD¥ ��« ¥¤¦�)��¡�¥D�¬�y�)­ ��«�� �^®�� ��¯ ¥D�¬��¥+°^�F����� ��« ���r�2± « ¡ � �¬ª � �2� � �2¥��)­ � � � ¥©����¥Dª �ª£�)�²¤m¥]�2�����%ª´³ ��« ¥]¡2¥D¥D�*¥D� � ���)��� � �r���y�)­f�r���y�¬�r�����©°¶µ

·2¸ �2¢R¢¹¥D�^�+­ ��« ¥FºI�r����±R» � �r���©¼�F��ªD�)�y½¾�����)��¡/¼2¿�À1°

Page 6: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Á ÂÄÃÆÅcÇÈÃÆÅQÉ

Ê9Ë"Ì`ÍÏÎ%ÐRÑSÒ%Ó4ÔJÕcÒ3Í*Ö"× ØÚÙÛ Ø!שÖ9ÜgÝßÞ¦à2áqÑBÒ%× Ù4Ø!ØÛ Ø!שֹÎâÝyãDÑSÑSäfש֣å5à3Ö"ØSÎ*ÍÏ× Ù/æÊdáfשÖ'å"àçË)Ö Ù>æ4Ø!Øè ãDÍ*Ö'å"Î`ÓfäÏË)Ö"ØBÎ*Í èé ê Ö£å5à�ÍÏÔâÒcë¹ä4à�å"Ì`×RØ!Í�Ö"ìÏÒ�í�äÏËiÑSÒîÎ*Í ï

ð °�ñ òF�ç�)��³R¢R�%¡�¥©�/�)­ ��« ¥N�î��ªD��¥D�r� °]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° óð ° ð ô « ¥]õA��¥Dª � �¬�r¢M�+±r��¥ ��� ª ¸ � ���2ª � �2��¥]�)­ ��« ¥]ö���ª©��¥©�r�Ä°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ÷

ð ° ð °�ñ ø � ���)ª+¼�ùf�)��� � �)��¡ ¸ �)ª « ��úç�r��¢ûú*�+ª � �)���V°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° üð ° ð ° ð ùA�¬� � �r��úç�r�¬¢túâ�)ª � �r����°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ý

ð ° ð ° ð °�ñ þgÿ � °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ýð ° ð ° ð ° ð þ ÿ � °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° �

ð ° ð ° ó öߥD� � ���r�Gúç�r��¢ûúâ�)ª � �r��� °�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° �ð ° ð °¶ó2°�ñ þ��� °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ��ð ° ð °¶ó2° ð þ � � °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ ð

ð ° ð °¶÷ ò�^ø¢R�%¡�¥©�/�)­f�%�2ªD��¥©�r��� °]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ£÷ð °¶ó ¸ � ���)��±r¥]òF�ç�+��³î� °�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ"ü

ï Fà�å5ØÚÖ��� ���ØBÎ*ÑSà2Ö'Ø!Í4Ô��jÑBÒ3Ë)Ö£å5Î*Í ê Ërà2ÖDÖ'Òîå+ØSÍ4Ô è��ó2°�ñ ùq�)� ��� � ¯3� �r� � ��� �)� � �²¥D��¥Dª � ���)���¬ª£� �¬� ¥©� � �2±�°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ"ý

ó2°�ñr°�ñ � � � � �r�h�d�)­qùq�)� ��� ��� � �r��� ��� �r� � ��õ<��¥Dª � ���)� ¸ ªD� ��� ¥D� � ��±V°N°�°]°�°]°]°tñ��ó3°�ñr°�ñr°�ñ ùA�¬¥ ¯%� �r�2��õq§3�*¥D� � ¢R¥©� � � °�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ��

ó2° ð õA��¥Dª � �¬���[¤m¥£�)³M½¾� � ¥D�h­B¥D��¥©��ªD¥R°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ð ñó2° ð °�ñ òF�ç�+��³��â� ¯ �r�yªD���¬��¥D� � ��°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ð óó2° ð ° ð öߥD� � ���)�/¿c¥£�+³9úç�r��¢ûú*�+ª � �)���Ä°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ð ü

ó2°¶ó À��h�3¢¹¢¹¥ � �h� °]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ð��ó2°¶ó2°�ñ ���úâ�)��¢R�)� � ��¢ °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ð ý

¯

Page 7: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

"!"#%$'&(#%$*) ¯%�+ ��Ù-,AÒîå5ØSÕ Ò%ÍJÖ'àçÑ ê ÒiÖ"ä., é0/÷�°�ñ � ¯ ¥©� ¯%� ¥ ¤�°�°]°�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ð �

÷�° ð 1 ¥�2>¥©�����)��»4�)� °]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ó2ñ÷�°¶ó À�ªDªD¥©��¥©��� � �r� °�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ó2ñ

÷�°¶ó2°�ñ ùf�r���)� �43 ¥©¡ ¸ �r����ª©¥ °]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° óró÷�°¶ó2°�ñ)°�ñ »4�)��¥©� ¸ �����¬�%� � ¥D¢ °]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ó)÷÷�°¶ó2°�ñ)° ð 5 �+À��6�¦�¬�%� � �)�9°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ó �÷�°¶ó2°�ñ)° ó úç¥D¥D¡2�ç�)ª´³9�¬�%� � ¥D¢ °]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° óiý÷�°¶ó2°�ñ)°¶÷ ��¥©� � ª ��� ���¦�r� � ���)�`°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°È÷7�÷�°¶ó2°�ñ)° ü ¸ � � �GùA�¬¥DªD¥©��� � �r��°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°È÷ ð

÷�° ÷ ùÏ�r� �)� � ¢¹¥ � �¬� °�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°È÷ ð÷�° ÷�°�ñ 8G� �¬� ùÏ�r� �+� � ¢¹¥ � ¥D�Y°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°È÷ió÷�° ÷�° ð 8:9r����¥D�^ùf�r���)� � ¢R¥ � ¥D�Ä°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°È÷îý÷�° ÷�°¶ó �¦�r¢¹� � �r��ùÏ�r� �)� � ¢¹¥ � ¥D��°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ü��

÷�° ü ;¦¥D�)¢%�¾� � ��¥ °]°�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ü ð÷�° ü3°�ñ ;¦¥£�+¢<�¦�����¬¥D� � 8G�r� ��� �r�¬� °�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ü ð÷�° ü3° ð ;¦¥£�+¢ ùf�r� ����� �r�:8G�r� ��� �)��� °�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ü)ó÷�° ü3°¶ó ;¦¥£�+¢<8G�%¡���� � ��� �)� °]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ü+÷

÷�° � ���)���/À ¸ ¥ � �2� °]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ü��÷�° ý � � ± «>= ¥D���)��� ��� �r� ¸ �*¥Dª � �¬�r¢R¥ � ¥©��°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � �÷�°?� øF¥ � ¥Dª � �r�ßùf�)ª´³5�)±r¥D��°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � �

÷�°?�2°�ñ ¸ ª � � ��� ��� � � �r���°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � ñ÷�°?�2° ð �<¥D� ��� ªD�)�`øF� � ­ � � « �+¢��J¥©��� °�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° �ið÷�°?�2°¶ó ùA�@�|»`��ª ��� ¥BA�¦¥©��¥D�2³)� ¯ øF¥ � ¥©ª � �r����°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � ý

÷�°?�2° ó3°�ñ ¸ � ¢1��� � ��� �r�2�DC ô ¥D� ��� �2± °]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � �÷�°?� ô �)��±)¥ � ¸ �%� � ¥D¢ °]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý+÷

÷�°?�2°�ñ �¦�¬�)�r±r¥D� � ª�»4�%�r��� °]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý+÷÷�°?�2° ð ¸ �*¥Dª �FE ª£� ��� �)��� °�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý��

÷�°?�2° ð °�ñ »`��¢ � ���r� ��� �9�+��¡>��¥£� � øF¥©�J�)� ����� �r� °�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý��÷�°?�2° ð ° ð �¦�¬�)�r±r¥D�G� « �)���)ª � ¥D� � � ��� ªD�Ä°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý��÷�°?�2° ð ° ó ô « ¥D�¬¢R�)¢R¥ � �¬��°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�÷�°?�2° ð °¶÷ ô �+��±r¥ � ¿ � ��¡��'¤y� °]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H� ð÷�°?�2° ð ° ü ô �+��±r¥ � »4�)¡2¡�¥D�ß�)��¡�øF��¢¹¢1���¦¥D����� °�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�ró÷�°?�2° ð ° � ¸ ª£� ��� ¥©� � ��±J� « �)¢��*¥D� °]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�iü

÷�°?�2°¶ó �¦�r� � �¬�r� ¸ �%� � ¥D¢ °]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�iü÷�°?�2° ó3°�ñ ½h�� °�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�iü÷�°?�2° ó3° ð õ<ù<½K� ¸ °]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�iý÷�°?�2° ó3° ó õA��¥Dª � �¬�r� � ª©� °]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�iý

÷�°?�2° ÷ �¦�¬�)� � �)�¬±r¥ � �F�*¥D��� ��� �)�G�+��¡�ùÏ¥D�h­B�r��¢R�)��ª©¥�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�÷�°?�2°¶÷2°�ñ ;¦¥£�+¢ = �+� � ¥©� � ��±g°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�÷�°?�2°¶÷2° ð ;¦� � � � �2±�� ¸ � ��¡ � ¥D��°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�

÷�°�ñ���øj� � � À�ªMLî� � � ����� �)� °�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�ró

Page 8: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¯%��� "!"#N$'&O#%$*)

÷2°�ñ��3°P�2°¶óQ� �jøyÀû°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�ró÷�°�ñ��2°�ñ ¸ � �)��¡��)��¡GøßÀßò °]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�)÷

÷2°�ñ��3°�ñr°�ñR���)��¡3¤^�)�¬¥Æ°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�)÷÷2°�ñ��3°�ñr° ð �F�*¥D��� ��� �r��°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�iü

÷�°�ñ��2° ð �ßÀFù<ù<õTSÈøyÀßò °]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�iü÷2°�ñ��3° ð °�ñU�V8�õW�¦��� � ¥°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H� �÷2°�ñ��3° ð ° ð �ߥD� � ª ��� ���¦�)� � ���r�.;m�'§Ä°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�I�

X Ê9ÍÏà�ÑY�4×DØ!× è[Z4èü3°�ñ \ � ��¥©¢M� ��� ª�À��ç�)���%� � ��°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ�� ð

ü3°�ñr°�ñ õ ¸ ù*À]�^õ�°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ�� ðü3° ð ^`_ °]°]°�°]°�°]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ�� ð

ü3° ð °�ñ ½¾�2±r��¥©¡ � ¥©� � �y�)­ ^ _ °�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��róü3° ð ° ð ^_ ¿ ¥ � ± «i��� ��±V°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��)÷ü3° ð ° ó ¸ �3� � ¥©¢M� ��� ªNõA���¬�r���R°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��iüü%° ð °¶ó2°�ñ ô � ¢R¥jªD�)� � ����� ��� �)���^�)�2¡a�Fø��¥�bRª � ¥©��ª©�M°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��iü

ü%° ð °¶ó2° ð ¸ �J¥©ª � �¬�r¢¹¥ � ¥©� ¸ ��� ¯ ¥©�%� °�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��iýü%° ð °¶ó2°¶ó À���±r��¥ = ¥©ªD�r��� � �¬��ª ��� �r� °�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��iýü%° ð °¶ó2° ÷ ;m¥£�)¢ õA��¥©��±)�a8G¥£�)�¬����¥©¢R¥©� � �]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��I�ü%° ð °¶ó2° ü 8��r¢R¥©� � ��¢tÀ�¡dc¬��� � ¢¹¥D� � ��°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ ðü%° ð °¶ó2° � ô � � ±r±r¥©�e; � �)�]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ"ü

ü3° ð °¶÷ ^_ ¸ ��¢¹¢M�)�h� °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ �ü3°¶ó ùf�r���)� � ¢R¥ � �h� °]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ��ü3° ÷ ;^�)ª´³î±r�¬�r����¡��j°]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ��ü3° ü øF¥ � ¥Dª � �r�yùf¥©�¬­B�r�¬¢M�+��ªD¥�°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ ð óü3° � À��h�3¢¹¢¹¥ � �h�9À����)���%� � � °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'óI�

ü3° � °�ñ �¦� � ��°]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'óI�ü3° � ° ð À��¬�%¢¹¢R¥ � �¬� °]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'ó ð

ü%° � ° ð °�ñ ¸ � ±r�²�)­fÀ��h�3¢¹¢¹¥ � �h�L°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'óróü%° � ° ð ° ð � ��« ¥D� ¸ �%� � ¥D¢R� ��� ªD� °]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'ó)÷f g Ò%×£äÏÑBÖ"× àçÍÏÓWh²Ø!×DËiäf×£×DØSÎ*Í è ï /

� °�ñ � ¯ ¥D� ¯%� ¥©¤�°]°�°]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'óI�� °�ñr°�ñ �¦�)����¥©ª ��� �r��� °]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷7�� °�ñr° ð ú � � ��� ¥FÀ�ªDªD¥©� � �+��ªD¥¹°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷7�� °�ñr° ó ^_ ��ª£�+� � �2± °N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ ð� °�ñr°¶÷ úç�r�¬¢túâ�)ª � �r�¬� °�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ ð

� ° ð = ¥©����� � ��°�°]°�°]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ió� °¶ó ¸ ��¢¹¢M�+�¬�M�)��¡�½¾¢R��� � ªD� ��� �r���1°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷r÷� ° ÷ úç� � ���¬¥ °�°]°�°]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ �

Page 9: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

"!"#%$'&(#%$*) ¯%�����

Ê�`i�jí:h9ãkji� ê èlX`èÊ Û Ø!ÕQØÚÖ"×1ÎâÝ Û �mh Û Ø!Í4Òîà�å5ØBÖn� èlX ïo ê ,AÒ3Ë)Ö£å5Î*Õ ÒiÖ'Òîå�j�ÎJÍÏשÖ'à�ÍJÖ�h9ÒiÖ'Òîå5ÕQØSÍÏà2Ö'ØSÎ*Í èlX0X

;�°�ñ øj� � �)�ç�)�¬¥D�ß� � �2°?�iü 5 ¥p�q5ª�°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ"ürü;�° ð � = ¸ õLøj� � �)���)��¥©���+�J� ¯ ¥]ó2°?� 5 ¥��q+ª °�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ"ü �;�°¶ó ¸ �2¢R¢R�)�¬�M�)­q� ¯ � � � �)�2��¥�¡�� � �)���)��¥©� °�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ"ü �;�° ÷ ¸ �*¥Dª � �¬�r¢R¥ � ¥©�ߪ©�r��� � �)� � ª£�)� � ����� ��� �r�È°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ"ürý

j Û Ø!שÖgÎâÝVj�ÎJÑSÑBà�áAÎâå5à3Ö'Îâå+× èlX0/h Û �Vh Ê Ö£Ö'Ò%Í/ä4à2Ö"ØBÎ*Í èlf`è� ê är,r,AÎâå"Ö èlf ïs �²ã©Þ^Ê èlf0Xú¦°�ñ ùA����� � ªD� ��� �r��� °�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ �I�o ØBáfÑ!ØBÎâÔ*å"àt,fì�� èlf0fã©ÍÏÓÏÒiÙ è��tXj�Î*ÑBÎu,fì4ÎJÍ è��t/

Page 10: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

v wBx à Âzy {fÇz| }R~ ÇÈÃÆÅQÉ

À ±r��¥D� � �î��¢��*¥D�g�)­��J¥©�r����¥ « � ¯ ¥Gª©�r� � � � ��� � ¥D¡ � � ��« ¥��¬¥D�¬��� � �R�)­ ��«2� � ¥ §3�*¥D� � ¢¹¥D� � °�À� �+��±r¥¹¥p2J�r� � ¤¦�)��¢R�)¡�¥M�i�;�*¥D�r����¥M��� � ���¬�ç�)�����;¢R¥©� ��� �)��¥D¡ � � ª©�r�����)�*�r��� ��� �r�Z� � � � �D¼q�)��¡¤ ����« �r� � ¤ « �r¢ ��«�� �A¥¨§3�J¥©� � ¢¹¥D� � ¤m�r����¡g��� �A« � ¯ ¥ß�*¥D¥©�g��¥£�)�¬���1���N����ª©ªD¥©���¬­B�2�*�)�O����¥D�)���+� � °½q¤m�r����¡R� � ³)¥ ��« ¥D�¬¥©­B�r�¬¥)¼ � �]± ��¯ ¥ E �¬� � ¢R¥©� ��� �)� � � ��« ¥ß¥p2J�r� � �m�)­ ��« ¥ß���2���J�)� � �J¥©�����)����¥D�*�)­1 ¥p2J¥D�¬���r�g»4�)� � ��±r¥©��¥D���)�3�)��¡ ��« ¥"���+���îÀL� � ��2 � �����)� ��� ªD�2� �)�`­B�r� ��« ¥ � �ϪD�r��� � ¥©�¬�r¼ « ��¢ � � ��� ��)��¡�ªD�)¢R�*¥ � ¥D��ª©¥)°

½ �N« �)�j�*¥D¥©�c¢1�G¡ � � ��� ��ª � ����¥D�)�����¬¥ � �9¤m�r��³�¤ ����« õA¡;úç�r� � �j�)��¡ «�� � � ¥©ª « � � ªD�)�O� � ��2'�8��)�¬³ ¸ � ¥ ¯ ¥©���D¼ ¸ ªD� � ¸ � � ¥D±r¥©�-¼ = �2� � � ¸ �)��¢R�r�2�y�)��¡ 5 �)�h��øF¥ 3 ¥©���/°^¿ ����« �)� � ¡��r��� � ¼ ��« ¥� �¬����� ��¡�¥©�D¼`ªD�)��� � ¡�¥D��� ��� �r�;�)��¡ �r�*¥D�@�[¢ � ��¡�¥D¡2��¥D�¬�]�+­ ��« ¥D�¬¥ � ��¡ ��¯%� ¡��ç�)����ªD�)� � � � ��� � ¥©¡ ��� ��r����� � � ��« ¥^����¥pLî� ��¯ �3ªD�)�����2ªDªD¥©���<�)­u�ßÀFù<ù<õ�SY�2� �O� � ��« ¥^ªD�)¢R�)���)¡2¥D� � ¥¦�+��¡ ±r�%�3¡���� � � ��� ��)��¡�±r�¬�r��� ô �+�¹�+­����+���>À � ��±)¥D��¥©���)�!°

ô « ¥9ªD�)� � � � ��� ��� �r��� �+��¡�¥p2J�r� � ���)­ 1 �)ª´³ ¸ ¥D±i�+�^�)�¬¥d��� � L%� ��� �)�����)�2¡����Z¤¦¥©���m³%�2�"¤y���« � � ½ �)� � ± � �ç�)����� � � � ¥D��¡�¥©¡���� ��� �R¢R¥©� ��� �r� ��« ¥D¢>��;¦� ����« � � ¤m�r����¡ « � ¯ ¥��J¥©¥D�Z�+� � � � ��¥+°ô « ¥©��¥©­B�)��¥ ½y¤¦�r�2��¡Z� � ³)¥ � � ��« �+��³ 1 �+ª´³�­B�r� «2� � � ��� � ����ª ��� �)�/¼/�ç� ��� ¥©��ªD¥+¼/����±)±r¥D� ��� �)���N�)��¡�)¡ ¯%� ªD¥]�)�*�r� � ��«2� ��±r� ¥©��¥©ª � �¬�r� � ªN�)��¡���� � ¥D��¥Dª � ���)� � ª+°

½m¤m�r����¡G�+����� � � ³+¥ � � ��« �)��³9úç�r�¬��¥D� � õA��� � ��±r�h¤¦�r� ��« ­B�r� «2� �^±r� � ¡ç�)�2ªD¥N�)��¡����2±r±r¥D� ��� �r���� �²¡�¥©� � ±r�²�)­��ßÀFù<ù<õ�S�ªD�)¢R�*�r��¥©� � �D°

½ß¤m�r����¡Z� � ³)¥ � �9¢R¥©� ��� �)� ��« � � �M­B����¡ç�+¢R¥©� � �)�O�¬��ªDª©¥D���N�)­��ßÀFù<ù<õ�S ¤¦�)� ��« ¥ ��¥D� � �d�� � � ��� ���)­ ��« ¥����)���AÀ��¦�¬�)� � �+��±r¥ � ° ¸ �*¥Dª � �)�A¢¹¥D� ��� �r� � � � �;�r��¡�¥©�]­B�)� ��« ¥M�2���)­B¥©��� � �r�ç�)�����¥ §3¥©ªD� � ¥D¡1­S�)�2� � ªD� ��� �r�N�)­ « �)��¡3¤^�)�¬¥¦�i�i8��)�¬³���%¥D±r¥©���!¼ ¸ � ¥ ¯ ¥D\j� � ± «i� ¼5�)��¡1øj� ¯ ¥ 5 � � b ��« �©°½¾�d�+¡�¡ ����� �r�>¼ ��« ¥�ªD�r� � �¬�r�â�¬�%� � ¥D¢ �)��¡ 5 ®ß½¾�I­B�r� ��« ¥V�¦�h�r� � �)��±r¥ � ¤m¥D�¬¥F���¬�3¡��2ªD¥D¡M�)��¡ � ¢%�����¥D¢¹¥D� � ¥©¡9�)��¢¹�r� � ¥¨§3ªD���2� ��¯ ¥D���R�i��\N� ��« ��8Gª��¦�)��¢ � ª´³:�-�F��¡MøF�r¢ � � � �r�¹®�� ��¯ ¥D�¬� ��� �t�I�)��¡úç���)�¬¥D�ßøF����ªD�)���S®�� ��¯ ¥©��� ��� �²�)­O8G�)�¬�%� �+��¡0�^¤ ����«²��« ¥1� � ¡²�)­ 1 � « ���i� ô �)��±��SÀ�ªDª©¥D��¥©��� � �r�ø ��¯%� � � �)�0� °

ô «�� ��¥ §3�*¥D� � ¢R¥©� � �)�2¡ ��� ��� ¯ ¥©���)���4����ª©ªD¥D�¬�F¤^�+�FªD�r�2¡���ª � ¥D¡�¤ ����«G��« ¥]¥ §3�J¥©� � ¥D��ª©¥ �)��¡±r� � ¡ç�)��ª©¥j�)­Oª©���¾�¬�J�)³)¥D�¬�J¥©���¬�r���V8 � ³)¥]ú � ���²�)��¡Gùq�+��� ¸ �r��¡2¥D�D°À���¡ ��« �)��³ �r�)� � � ��« ¥9øN�jõ�)��¡�ö ¸ ú�­B�r�1�)��� ��« ¥ E ��¥d¢¹�r��¥ �r°GÀ���¡ E ���)�����r¼q¢���)���2��¥Dª � � ��� �r�²�+��¡ ��« �)��³î� � ��8��)� � ¥+¼ç�)��¡�¢1�d�2���)­B¥©�����)���D¼ç­B�r� ��« ¥ � � �ç� ��� ¥D�2ªD¥)°

� §

Page 11: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� T�#�!`���.&O�N�6��&O#%$*) §

Page 12: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � ÉGÅ Â�� � ��� {fÇ�É

ð °�ñ �I�)� � �r���O�2��¥D¡ � ª ��� �r�2�A�)­ ��« ¥ ��¥D�)¡ � ��±j¢R�)¢R¥©� � �A�)­ ��« ¥y� � ���+��±r¥eLî�ç�)��³�­B�r��¢­S�)ª � �r���©°4°�°]°�°]°]°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ �

ó2°�ñ ô « ¥��6�i� �J�� ¯ ¥D� � ¥ §;­S�)ª � �r�¬�j­B�r� ��« ¥g¥©��¥Dª � �¬�"¤m¥£�+³�Lî�ç�+��³�ª©�r����� � ��±r� � ���« ¥ ¸ � �)��¡ç�+��¡:8G�%¡�¥D�4°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ð ó

÷�°�ñ õA�����)� ����¡�±r¥ � ­B�r� ��« ¥i8G� ��� �J�)� �)� � ¢¹¥ � ¥©�m­B�r� ��« ¥N����¥©��¥©� � ¡ç� � �2°*°�°]°�°]°]°È÷ �÷�° ð õA�����)� ����¡�±r¥ � �)­�8>9r����¥D� �*�r� �)� � ¢¹¥ � ¥D� °]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷7�÷�°¶ó õA�����)� ����¡�±r¥ � ­B�r� ��« ¥i�¦�r¢¹� � �r�²�J�r���)� � ¢R¥ � ¥©�D°`°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü��÷�° ÷ 8G�%¡���� � ��� �)�9øF¥ ¯%� ª©¥D�ß�)��¡Gø � �¬¥Dª ��� �)�9�)­OøF¥��ç¥Dª ��� �r� °�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ürü÷�° ü � « �)���)ª � ¥D� � � ��� ªD� �+­T� � ± «>= ¥D���)��� ��� �r� ¸ �*¥Dª � �¬�r¢R¥ � ¥©���D°Z°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° � �÷�° � 8��)�î�2­S�)ª � ���¬¥D�p�¶��øj� � ���)� ��« ¥`;^® = »4õ��I�iü+÷gù(8 ô °m°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ý)ó÷�° ý »`��¢ � ���r� ��� �M�)��¡:��¥£� � øF¥D�*�r� ����� �)� � � ��« ¥ ô �)��±)¥ � °]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ý��÷�°?� ô �%� � ª£�)� � �)��±)¥ � �r�*¥D��� ��� ��± �ç�)���)¢R¥ � ¥©����°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ý��÷�°?� ®���� � �¬¥£�)¢ �+��¡�øF�'¤y��� � �¬¥£�)¢ ô �)�¬±r¥ � ¿ � �2¡��'¤y� 8G� � ¥©� � �+� °�°]°N°�°]°�°]°]°H�ró÷�°�ñ��¡�¦�¬�)� � �)�¬±r¥ � �¦¥©���`ø � ¢R¥©��� � �r��� °]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�ró÷�°�ñrñ ¸ �r� � ¡ ô �)��±r¥ � ô «�� ª´³î��¥©���¬¥D�j�)�2¡G8�� � ¥D� � �)����°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�)÷÷�°�ñ ð øF��¢¹¢1���¦¥©��� ô �)��±)¥ � ô «�� ª´³%�2¥D���¬¥D�j�+��¡G8G� � ¥©� � �+���F°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�)÷÷�°�ñ'ó øF��¢¹¢1���¦¥©��� ô �)��±)¥ �]¢ ùÏ�r� ����� �r���y�)��¡�»`¥D�2± ��« � °�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°H�)÷ü3°�ñ ¸ ��� ¯ ¥©�²¡�� � ��­B���)¢ ñ��I�I� �+��¡cñ£�I�I�N��À�ùIù<õTS = ���2�D°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ��I�ü3° ð ô � � ±r±)¥D���y®ß��¥©¡ � �J8G¥D�)���2��¥ ^`_ °]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ �ü3°¶ó ¸ ��¢¹¢M�+�¬�R�)­q¥©���¬�r��� � � ^ _ °ç°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ"ýü3° ÷ ^`_ ���2¢R¢R�)�¬�R­B�r�jñ��I���¹�+��¡ ñ��I�I�N��À�ù<ùIõTS������2�D° °�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añrñ"ýü3° ü ;^�)ª´³î±r�¬�r����¡����)��¡:�¦�r�¬��¥©ª ��� �r��� °�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ ðrðü3° � ùf¥©��ªD¥©� � �)±r¥]�)­f¡ç� � �g���r� � ¡2��¥ � � ��« ¥NªD� � � °�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'ó2ñü3° ý øj� � �1­B�¬�r¢<8:9)����¥©�^���2���Ä°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'ó)÷ü3°?� = ¥©����� � �y�)­f¥D��¥Dª � ���r� � ªD� ª©���r�¬�K� � �)��³Mª « ¥©ª´³*°*°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'óI�� °�ñ ¸ ��¢¹¢M�+�¬�R�)­qª©�r���¬¥Dª ��� �)��� °�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ ð� ° ð À��h�3¢¹¢¹¥ � �h�9� � � � °�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ió� °¶ó õA��¥Dª � �¬�r¢M�+±r��¥ ��� ª�­B�)��¢ ­S�+ª � �)���D¼ç�2�r��¢R�)� �43 ¥©¡ � ���¤� ÿ �%¥�¦ ÿ � °�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ió;�°�ñ ¸ �*¥Dª � ���r¢¹¥ � ¥D�ßøj� � �)�ç�)�¬¥ ¸ ��¢¹¢M�)�h�r°ß°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ"ü �

§ �

Page 13: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�-§K).$¨!e©ª$ �m« �.&() § ���;�° ð ¬.­*®@¯�­ °N°�°]°�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ"ü��;�°¶ó ¬.­*®@¯ � °N°�°]°�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ"ü��

Page 14: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � ÉGÅ Â�� ° � }²± ³QÇ�É

ð °�ñ �¦�r¢¹����¥¨§²ùA��� � �r��°�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ÷ð ° ð ¿ �)����¡²øj� � ��­B�r�e�yÿ � °]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ýð °¶ó ô « ¥N��� ��� � �)­'¦ ÿ � ÿ � ¥�� ÿ � �)�ß�g­B���2ª ��� �r�²�)­ ^ _ °]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° �ð ° ÷ = ¥©ªD¥©� �y¯ �)����¥D�y�)­'¦ ÿ �yÿ � ¥��yÿ � °]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ��ð ° ü »4� � ¥©� � øj� � ���)��� ��%¥�¦ � �`´ °]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñrñð ° � �F��¡�¥©� ��¥D�¬��� � � ­B�r�e� �� �)�ß��­B����ª ��� �)���+­ ^ _ °]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ ðð ° ý � � �c�)�ß��­B����ª ��� �)���+­ ^ _ °>°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ'óó2°�ñ õA� �)� ��� ª`µ¶�·�p¸¹Iº»¹M¼ �^��ªD� ��� ¥D� � ��±¹�)¢¹��� ��� ��¡�¥©��°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°tñ"ýó2° ð ¥D��¥Dª � ���r¢R�)±r�2¥ ��� ªj�)��¡:�6�6;¦�r�¬�r� � � � ¥©���)ª ��� �)� °]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ð ñ÷�°�ñ 1 ¥p2J¥D�¬���r�G»4�)�G�¦�)� E ±r����� ��� �r� °]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ó ð÷�° ð ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­f�*�r� �)� �½3 ¥D¡9¥D��¥Dª � ���)�G�¬�r����ª©¥)°�°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ó)÷÷�°¶ó »4�)��¥©� � �)����¥j��¥ � ���/°j°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° óiü÷�° ÷ 5 �+��� � ��¢ À��¬��¥©� � ¡�¥]�ç�)�2¡�±i�)�²� � ����ª � ���¬¥ °N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° óiý÷�° ü ;¦¥£�+¢tªD���¬��¥©� � ­B¥©¥D¡��ç�+ª´³��h�%� � ¥©¢ °�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° óI�÷�° � ô �%� � ª£�)�4ùA½ ô ÀªD��� ¯ ¥9°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷7�÷�° ý ô � ¢ � ��±1¡ � �)±)���)¢ �)­��ߥD� � ª ��� � = ¥MLî��¥©� � 5 ¥©��¥D��� � �)�D° °�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷ ð÷�°?� ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­f½¾�dc¬¥©ª � �)��øyÀßò °]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷ió÷�°?� ¿ ¥ � ��ú � � � ¥©� ¸ ª « ¥©¢M� ��� ª+°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷r÷÷�°�ñ��W;¦¥£�+¢t� � ��¥ � ���)���¬�J�r� � ªD�%�r��¡ � �ç� � ¥D�©° °�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷r÷÷�°�ñrñ¾8G� �¬� ��ª£� ��� ¥©� � ��±¹­B�)� ¥D��¥©ª � ���r�²�*�r� �)� � ¢¹¥ � �¬�r° °]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷îü÷�°�ñ ð ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­T8G� �¬� �)���ç�)��� � �2�¦°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷îý÷�°�ñ'ó ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­T8:9r����¥©� �)���ç�+��� � ���D° °]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°È÷7�÷�°�ñ£÷¨�¦�r¢¹� � �r���)�h�%¢R¢¹¥ � �¬�Æ°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü3ñ÷�°�ñ"ü�\ � ��¥©¢M� ��� ª©�^�)­ ��« ¥i�¦�r¢¹� � �)��¥�2>¥©ª � °/°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü3ñ÷�°�ñ � ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­T�¦�r¢¹� � �)���*�r���)� � ¢R¥ � ¥D� °]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü ð÷�°�ñ"ý ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­*;¦¥D�)¢ ùf�)� ����� �r�:8G�)� ��� �r� °N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü+÷÷�°�ñ��W���)���>À�*¥£�)¢t� � ��¥ � ��� � ���2¢R¥©� � � ��� �r�/°*°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü �÷�°�ñ��¡8G�%¡���� � ��� �)�d�ç� �¬� ¥D�¬�°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ürý÷�° ð �W;¦¥£�+¢<8G�%¡���� � ��� �)�/°t°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü��÷�° ð ñB���)���>À�»4�£�r�r� � ° °�°N°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° ü��÷�° ðrð ���)���>À ¸ �*¥Dª � ���)¢R¥ � ¥D���F� ��� ªD� ¸ ª « ¥D¢R� ��� ª °�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]° � ñ

§ �����

Page 15: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�-§K).$¨!e©B©*§��À¿'Á]&() § ��¯÷�° ð ó�� = ¸ �¾õA��¥Dª � �¬�r�²¡�¥ � ¥Dª � �r�ß� � �+ª´³*° °]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° �ið÷�° ð ÷W� = ¸ �Â���)¡2���r�²¡�¥ � ¥Dª � �r�ß� � �)ª´³â°c°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � ó÷�° ð ü ¸ ñ��)��¡ ¸ ð ��ª � � ��� ����� � �r�I�����)��¥N��ª « ¥©¢M� ��� ª+°È°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � ÷÷�° ð�� �Fø�ª�^�)�¬ª£�)¡�¥�°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � ü÷�° ð ý ¸ ª « ¥D¢R� ��� ª]�+­'�Fø��ùf� � �©°û°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° �I�÷�° ð � ¸ � ¡�¥]�)��¡ ô �r� ¸ ª « ¥D¢R� ��� ªj�)­r�jø����� � �°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° �I�÷�° ð ��õA� �+� ��� ª��[¥D��¥©ª � ���r�9� � � � �J¥]�)�2¡�¡2¥ � ¥©ª � �r���2��� E ��¥ °]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° � �÷�°¶óI���ßÀFù<ù<õ�S�¡�¥ � ¥Dª � �r�ß¡�¥ � � � �-°V°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý��÷�°¶ó2ñ�øF¥ � ¥Dª � �r�y�*�r� ����� �r� � �2±��r�9­B�3ªD�)�/�����)��¥+°�°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý��÷�°¶ó ð ¸ ª « ¥D¢R� ��� ª]�+­��¦�h�r�r±r¥©� � ª]»`�%�r�/° °]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ýrü÷�°¶óró�ù « � � �R�+­��¦¥©���-;¦���3ª´³d�)��¡ ô �+��±r¥ � �¦¥©����� °]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ýrü÷�°¶ó)÷ ô �)��±)¥ � �¦¥D���-;¦���%ª´³ °�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ý �÷�°¶óiüLù « � � �R�+­ ô �)��±)¥ � �¦¥D������°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ýrý÷�°¶ó � �ߥ£� � �|õq§3ª « �)��±r¥©��»`�%�r� °�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N° ýrý÷�°¶óiý ô �%� � ªD�)�r�¦¥D�¬���£§�ª£�)� � ����� ��� �r�d±r���)� « ° °]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�2ñ÷�°¶óI� ô �)��±)¥ � ùf�r� ����� �r� 5 ���)� «�� ª °]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�)÷÷�°¶óI�LÀ���ª «���� ¥Dª � ���¬¥��+­��¦�h�r� � �)��±r¥ � �¦�r� � ���)� ¸ �%� � ¥©¢ °]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H� �÷�° ÷7��;¦¥D�)¢ ùA��� E ��¥F¤ ����« ¸ Lî�ç�)��¥ = �)� � ¥D� � ��±;°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�÷�° ÷�ñ�;¦¥D�)¢ ùA��� E ��¥F¤ ����« � � ��ª©��� �+� = �+� � ¥©�1°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�÷�° ÷ ð öß��¢��*¥D�N�)­¦õ ¯ ¥D� � ���S���)��¢R�)� �43 ¥D¡ � ���J¥D�)¢Äª©�����¬¥D� � � ¯ �D°g�*¥£�)¢ÄªD���¬��¥D� �

­B�r� ��« ¥gñ"ü�ªD¢t�½� ð � �+��±r¥ � °j°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�÷�° ÷ió�ùA������¥��¾ùq� � �D�ç��ª � �ç� ��� �r�2� ¯ �©°I�*¥£�+¢tªD���¬��¥©� � �)��¡²���)� � ¥D�y� �43 ¥�°�°]°�°]°]°�°N°H�2ñ÷�° ÷r÷ ¸ ª « ¥D¢R� ��� ª]�+­q� � �)��¡��)��¡:���)���>À¡ç� � �g�)ªMLî� � � ����� �r�9�h�%� � ¥©¢G° °�°]°�°]°]°�°N°H�)÷÷�° ÷îü ¸ ª « ¥D¢R� ��� ª]�+­T�ßÀFù<ù<õ�S�øyÀßò��¬�%� � ¥D¢�°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H� �÷�° ÷ � À�ø� ��� ¢ � ��±�� � ±r�ç�+���D°Æ°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°H�I�ü3°�ñ ô �%� � ªD�)� ^ _ ���*¥Dª � ���2¢R�ß°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ��iüü3° ð ^ _ �¬¥D�¬�J�r�2��¥ � �Nà � °�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ�� �ü3°¶ó ¸ � ¥ ¯ ¥��¾�¬� ��� ��¥ � ���²­B�r� ��« ¥NªD�)� � ����� ��� �r�M�)­ ��« ¥]�)��±r��¥j��¥©ªD�r��� � �¬��ª ��� �r�/° °]°�°N°Añ��I�ü3° ÷ ¸ � ¥ ¯ ¥��¾�¬� ��� ¡ç� � �°]°]°�°]°�°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añrñ��ü3° ü ¸ � ¥ ¯ ¥ ¸ � ��� ±r¥D�r¢¹¥ � �¬�²�+��¡²¢R¥©ª « �)� � ª£�)�4� �¬� � � ��� � ¥D�©°]°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añrñ��ü3° � ô �%� � ªD�)�`¢ � ��� � ��± ¢R�)���y�*¥£�)³î� ­B�r�jñ����I�g�)��¡;ñ��I�I���¬�����D° °]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añrñ'óü3° ý 8 � ��� � ��±g¢R�)���y��Lî�ç�+��¥D¡Ä�!�)�y� ­B���+ª ��� �r�9�)­ ^ _ �m­B�)� ¯ �+� � �)��� �����2�D°â°�°]°]°�°N°Añrñ£÷ü3°?� 8G�)¢R¥©� � ��¢ ø � � � �)� ��� �r�²ø � � � � � ��� ��� �r�2�m­B���)¢ ô � � ±)±r¥D�e; � �)� °�°]°�°]°]°�°N°Añrñ��ü3°?� 8:9)����¥©� �)��¡�8G� �¬� �J�r���)� �43 � ��� �r�R¢R¥D�)���2��¥D¢¹¥D� � � °�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ð �ü3°�ñ���;^�+ª´³%±)���r���2¡���¥n�¾�¬ª£� �¬� ¥D� � ��±g���¬�r�ç�)� � � ��� � °]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ðrðü3°�ñrñ�;¦¥©��ª «G� ¥D� � �+­q¡�¥ � ¥©ª � �)���)�2±r��¥j�¬¥D���*�r���¬¥ °]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ð óü3°�ñ ð�5 ®�½|øjõ(8 ¸ � ¢��2� � ��� �r�R�)­q¡2¥ � ¥©ª � �r���+��±r��¥���¥D�¬�J�)����¥ °]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ð ÷ü3°�ñ'ó = ¥D�¬��� � �ß�+­T;¦¥©��ª «G� ¥D� � �+­q¡�¥ � ¥©ª � �)���)�2±r��¥F�¬¥D�¬�J�r�2��¥ °]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ð ÷ü3°�ñ£÷ øF¥ � ¥Dª � �r�ß®e��À �¬� ¥©�%��� ��� �r�d°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ð��ü3°�ñ"üLøF¥ � ¥Dª � �r�ß�)�h�%¢R¢¹¥ � �¬�dª©�r¢¹�ç�)� � ���r� °�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ð ýü3°�ñ � øF¥ � ¥Dª � �r�Å�Å;"�"8 � � ��¥£�+� ��� �g°]°]°]°]°]°�°]°�°]°]°�°]°�°N°]°�°]°]°�°]°�°]°]°�°N°Añ ð ý

Page 16: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

§ ¯ �.§K)-$¨!"©B©*§��J¿rÁ6&()

ü3°�ñ"ýLÀ��h�3¢¹¢¹¥ � � � ¥©� �)­T;D�"8cñ ¯ �©°Æ;"�"8 ð °�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ ð �ü3°�ñ�� = ¥©� � ����¯ ¥jøF¥ � ¥Dª � �r�yÀ ��� ¥D�î�ç� ��� �r� °�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ ð �ü3°�ñ�� øj� � ��ª©� �ß� � � ¥©� ¯ �)�`�+��� ­B����ª ��� �r�²�)­f¤ � ��¡��'¤�î��¢1�J¥©��°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'ó2ñü3° ð �¡Ç�q ð �2� � � ¥N�)�¬�%¢¹¢R¥ � �¬�M� � ±r�²��¥ ¯ ¥D�¬���)�ß°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ'óiü� °�ñ ùA�����¬¥]��� � � �+�¬�%¢R¢¹¥ � �¬�M°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷7�� ° ð = �£¤�)�¬�%¢¹¢R¥ � �¬� ¯ ¥©�����2��¡ç� � � ��¥ � °]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷�ñ� °¶ó ùq�)���)¢¹¥ � ¥©� ���ç�+ªD¥]�)­q��¥£�)¡ � ��± � � ���+��±r¥D�2¥D��� � ¥©��¢¹�ß� � ���'¤ ^`_ °]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷îü� ° ÷ ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­qùT�qÀ�÷t°]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷ �� ° ü ¸ ª « ¥©¢M� ��� ªj�)­ ¸ Àm8�ù<»Ïõ °]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷îý� ° � = ¥©����� � � ­B���)¢ ¸ Àm8�ù<»Ïõ °]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷7�� ° ý 5 � ¥¨§3�J¥©ª � ¥©¡�¥D�¬���r�¬� °]°�°]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ£÷7�� °?� 5 � øF¥ � ¥©ª � �)�ß�¬ª « ¥D¢R� ��� ª °]°�°]°]°�°]°�°]°N°�°]°]°�°]°�°]°]°�°]°N°�°]°�°]°]°Añ"ü��

Page 17: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�-§K).$¨!e©B©*§��À¿'Á]&() § ¯%�

Page 18: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&
Page 19: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

v � ÉGÅȳ�� w Å

ô « ¥;¡ � 2J¥D�¬¥D� ��� �)�jªD�¬�r������¥©ª ��� �r�Y­B�r�²¥D���)� ��� ª ��ªD� ��� ¥D� � ��±��)­����r��± ��� ��¡ � �ç�)�����7�¾�*�r� �+� �F3 ¥D¡¥©��¥©ª � �¬�r���q­B�¬�r¢����� � �r���f¥ § «�� � ��� �O���ç�+� ��� �7� ¯3� �r� � ��� �2±y�)�¬�%¢¹¢R¥ � �¬�)¼r¡���¥ � � ��« ¥ � � � ¥D�h­B¥D��¥©��ªD¥�*¥ � ¤m¥D¥©�Q¤¦¥D�)³;�)��¡;¥D��¥Dª � ���r¢R�)±r�2¥ ��� ªg�)¢¹��� ��� ��¡�¥©�D° ô « ¥d�+�¬�%¢R¢¹¥ � �¬� � �N¥ § � ���)ª � ¥D¡ ­B�¬�r¢��« ¥1¡2¥ � ¥©ª � �r��ª©�r��� ��� ��±M��� � ¥©�F�)�6É Ê0Ë�ÌÍ�ÏηÐ�ѾÎ%Ò4��¥t�ÏηÐTÓÔÎNÒ4�^¤ « ¥D�¬¥%Î Ð�ÕPÒPÖ �)�¬¥��¬¥D� � � ¥D¡� � ��« ¥1� � ± «î� �S��¥©­ � �y¡ � 2J¥D�¬¥D� ��� �)�ϪD���)���j��¥©ª ��� �r��� ×tУ¼Ø×ÙÒÏ��¥©���*¥Dª ����¯ ¥D���)° ô « �2�`É6Ê0Ë�ÌÚ�Y×tÐÆÑ×ÙÒ½��¥��Ï×tÐ�ÓJ×ÙÒ4�Ï­B�r�f� � ± «î� � « �+��¡�¥D¡g�+��¡���¥ ­ � � « �)��¡�¥©¡ ¥D��¥Dª � ���r�2�D° ô «2� �A�)�h�%¢R¢¹¥ � �¬� � �q�¬¥D��� ������¯ ¥� � ��« ¥I����¥©��¥D�2ªD¥¦�+­2� � ���+��±r¥I��¥£�eLî�ç�)�¬³%� � � ��« ¥I�2��� � �r�/¼ � �N�ç�)� ��� ª©��� �+� � � ��« ¥<� � ���+��±r¥ ¯ ¥Dª � �r�¢R� � � � §d¥D��¥D¢¹¥D� � �e�`Û� �+��¡��`Û� °

½¾�Z�)��¥ §3�J¥©� � ¢R¥©� � �J¥©�¬­B�r�¬¢R¥©¡ � �GÀ���� � �Ü�K8��£� ñ��I���M�)��¡�8��£� ñ����I� � �G���+���4À � �ß��« ¥�¦�)� ��� �î���r�2�dõA��¥©ª � �¬�r��;m¥£�)¢ À�ª©ªD¥©��¥D��� � �)�Múâ�)ª � � ��� �¡�¤�^õ(;mÀFú��g� � 1 ¥p2J¥D���¬�r� »4�)�/¼¦¡ç� � �¤m¥D�¬¥��r� � � � ��¥©¡�­B�r��� � � � �)�]�)­²ñ"ý��2° � �¦�)�����r¢1�����)­ � ��ª � ¡�¥D� � ¥D��¥©ª � ���r���©° õA� �)� ��� ªD�)�����7��¬ª£� �¬� ¥©��¥D¡G¥D��¥Dª � ���r�2��ª©�r���¬¥D���*�r��¡ � ��± � �R�)��� ¯ ¥©���)±r¥ ^_ ̪��Ý ÷îýrý�� 5 ¥p�¥�ÞM� _ ¤m¥D�¬¥�¡�¥ � ¥©ª � ¥©¡� ���¹�ç� � �^�)­ «�� ± « �¾�¬¥D�¬�r��� ��� �r�M���*¥Dª � ���r¢¹¥ � ¥D�¬�D°

ô « ¥ ¥¨§2ª©¥D����¥D� � � � �)� � � ��� �²�)­ ��« ¥N�^õO;¦ÀFú �*¥£�)¢ ��¥©¡ � �9��¥©±r� � ± � �2��¥jªD�)� � � � ��� ��� �r��­B�¬�r¢­S�+����¥1�)�¬�%¢¹¢R¥ � � � ¥D�p�/À ¯ ¥D���)±r¥D¡Z� ¯ ¥D� ��« ¥1¥ §3�*¥D� � ¢¹¥D� � ¼ ��« ¥ « ¥D� � ª ��� �[�[ªD�r�¬��¥©� � � ¥D¡��*¥£�+¢Æ�*���� ����� �r� ¡ � 2J¥D�¬¥D��ª©¥D�R¤m¥D�¬¥���¥©��� ��« �)��ñ��)��¢ �)��¡ ��« ¥ « ¥D� � ª ��� �7�¾ªD�)����¥©� � � ¥D¡��*¥£�)¢ � � � ¥D��� ��� ��+�¬�%¢R¢¹¥ � � � ¥D�^¤m¥D��¥]��¥©��� ��« �)�cñN���2¢G°

ô « ¥R��¥D�¬��� � É Ê0Ë Ì²Ñ�ñ"ülÝP�iüߪ�@ÝP�I�t�áàMâKãIâ¶�Tߪ��Ý ü � �¤à�ä�àMâ¶�F����¢ ¤^�+�1¢¹¥£�)�¬����¥©¡Q� �]��« ¥³ � ��¥D¢R� ��� ª1�*� � � �Àå¤æMçéèëêkì Ìûñ ð Ý ó�íj�)��¡ å ^_ ì Ìî��Ý ÷r÷îý�� 5 ¥��`¥+ª£� _ °��¦�r¢R���)� � ��± ��« ¥ ¥ §3�*¥D�K�� ¢R¥©� � �)�A�+�¬�%¢R¢¹¥ � �¬�G¤ ����« ��« ¥ ��« ¥©�r��¥ ��� ªD�)�<�)�h�3¢¹¢¹¥ � �h�r¼-É]ïÜð%¼Ï�)�����'¤y�F¥¨§ � ���)ª ��� �r�Z­B�r� ��« ¥¯ �)����¥��+­ ��« ¥�� � ���)��±r¥ß­B�r��¢ ­S�)ª � �r�m�¤� Û� Óñ��ݶóI� ð � Û� �¶¥t�¤� ÿ � ¥�¦ ÿ �OÌò��Ý?� � �OßÄ��Ý?�iü � ßñ��ÝP�)óI�2¼¤ « ¥D��¥ ��« ¥ E �¬� � ¥©���¬�r� � ��¥ §3�*¥D� � ¢¹¥D� � �)�q�)��¡ ��« ¥��¬¥DªD�)��¡;�)� � ��¥D�ß­B���r¢ ���2ªD¥D� � � � � � � � � ��« ¥¥©��¥©ª � �¬�r¢R�)±r��¥ ��� ªF­B�)��¢ ­S�+ª � �)���D°

Page 20: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&
Page 21: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ó ôÚõ öÈ÷ øQô<ù ôûú ü ý þ ü ÿ ô� ü ø õ ú � ô � ôÚõý þ ü ÿ ô � ø ý ü ý ú

Page 22: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Á � ��� ÅcÇ ³ �� ÃÄÅȳQ | ± w Å � ÂÄÃ

�Þ�ìÏÒÕ Î*שÖ�ÒîÙ`ËiØBÖ"ØSÍ4Ô ,fì4å5à�×DÒÖ'Î/Ò�ìÏÒîà�å ØSÍt×£ËiØBÒ%ÍfËrÒ�Ö"ìÏÒ�ÎJÍ4ÒGÖ'ìÏà2ÖMì4Ò%å"àçÑSÓÏ×¹Í4ÒiÐ ÓÏØ!×£ËrÎ%æ*Ò%å5ØBÒ%×�qØS×gÍÏÎçÖ I�jä4å"Ò%Ì3à������¬ã Ý[Î*äfÍÏÓ ØÚÖ����� áqä`Ö rìfÕQÕ���������Þ1ì4à2Ö���×ݾäfÍÏÍ������������ �

ã©×Dà�àçËGÊ9×£ØSÕ Î3æ

�h¿ « ��¡2�3¥©� ��� ¡�� ��« � �! µ¾� �j�2���ç�+� � ª�ªD��� � �r� ��� ���)�2¡��r����¡�¥D� � �¬¥ � �R����¡�¥©��� � �)��¡ ��« ¥ª£�+�����)�ߥp2J¥Dª � �d�+­ ��« ¥���� ��¯ ¥©����¥��)��¤¦�£�3�R��¥D�)¡��¹��� � �Q�)�¬³ ��«�� �ÀLî��¥D� ��� �)�/° ô « ¥��)�2�¬¤m¥D���� � ¯ �)� � �)�����g��� � ��±���� ��« ¥mLî��¥©� ��� �r�²�)±i� � �/° ô «2� �^���¬�3ª©¥D�¬� « �)�^��¥£�)¡d�2� � � ¡�¥ ¯ ¥©���r�²��� � ���2ª��� �2��¥D¡G� «�� ���r�¬�r� « �9­B�r�y¥ §3�����r� � ��± ��« ¥ ¯ ¥D�h��¥D���¬¥D��ª©¥ �)­O¢R� �¬� ¥D�©° ô « ¥]�����%ªD¥©�����)­AªD�2� � �)� ��� �« �)�I�*¥DªD�)¢R¥+¼ ��� ��¥©��­|¼%� � �3�)��­B�r�<¥ §3�����)��� ��� �r�/°f½ � ��¥£�)¡��<���I­B���r¢ ���)� � ª6Lî��¥©� ��� �r���¦�)�J�)� � �r������ ��¯ ¥©����¥ � ��Lî��¥D� ��� �)���N�)�*�r� � �)���F����¡2¥D��� � �)�2¡ � ��±9�+­m�î��ª©��¥D�)�F� � ����ª � ���¬¥)° ô «�� �©¼ � � � ���¬�/¼��¥D�)¡�� ��� � �NLî��¥©� ��� �r���ß�)�*�r� � �r�2�ߢ¹�%¡�¥D���^�)­ ��« ¥N��� ��¯ ¥©����¥+°

õ<�)�����²¥ §3�����)��¥D�¬���¬��ª « �)� = � ��« ¥©�¬­B�r�¬¡/¼ ô « �r¢R�2���r�/¼�8 � ��� � ³5�)��� � �R�ç�+¢R¥��R��� � �g­B¥©¤6�±i� ¯ ¥¹��� ��« ¥g¥©��¥Dª � �¬�r� �+��¡c¢1��ª « �)­ ��� �N����� � ��¥ � �r°¹À ����« ¥ ��� ¢¹¥)¼`�*¥D�)����¥¹�)�¬³)¥D¡Ô� ¤ « � �1� ���« ¥ � ¢¹�*�r� � �)��ªD¥y�)­ ��« ¥�¥D��¥Dª � ���r� ��° ô « ¥��)���¬¤m¥D� � � ��«�� � � �m�¬¥D��­ �[¥ ¯%� ¡2¥D� �¦� �3¡ç�£�)°q¿ « ¥D�R¤¦¥���%�r³�� �`��« ¥m�)ª©ªD�r¢¹��� � � « ¢¹¥D� � �`�)­2�)��� � ¥Dª « ���r���)± � ªD�)�r���%ª � ¥ � �)¼+�ç�+��¥D¡��r�]�r���4����¡�¥©��� � �)��¡ � ��±�)­ ��« ¥ ¥D��¥Dª � ���r�>¼ ����� � ��« ¥©� ¤ ����« �£¤m¥ ��« � � ¤¦¥ ���3�)³ � � ��« ¥��J� � ¥D� ��� �)�Ï�)­<�r����¥ §3�ç�)��¡ � ��±³î���'¤y��¥©¡�±r¥^�)­â���)� ��� ªD��¥¦� « �%� � ªD�©° ô « ¥ �*�"¤m¥D�h­B���2�2���r¢ � �¬¥¦�)­ ��«�� ��±)� � ��ªD�r¢¹¥m­B�¬�r¢ ��«�� �q��¥ ¤³î���'¤y��¥©¡�±r¥)¼A¡2� ��¯ ¥M��� � � � � ¯ ¥D� ��� ±r� � ¥ ��« �r�¬�r��± « ���r¼ ��« ¥R�����ç� � �r¢ � ªg¤¦�)����¡>¼ � � ��� � ±r�r���)����)��¡�¡�¥©� � �*¥D��� � ¥�¢M�)�2�r�D°

¿ ¥g��� � ��¡Z�)���N����¡�¥©��� � �)��¡ � ��±��)­¦�î��ª©��¥D�)�j� � ����ª � ���¬¥ � � � �²¢R�%¡�¥D����¤ «�� ª «c« ¥©���;±r� � ¡�¥�r���y� � ��¡ � ¥D�ß�)­f¡�¥D¥©�J¥©���)�2¡G¡�¥©¥D�*¥D�ß����� � ��¥ ��� ¥D�y�)­O�¬���@�¾� � �r¢ � ª��ç�)� ��� ª©��¥D�©°<½¾��� � ± «i� �ß±i� � �2¥D¡­B���)¢ ��« ¥D��¥ � � ¯ ¥D� ��� ±i� ��� �)���y�)��¥ ��« ¥D������¥©¡ � �R¢¹�%¡ � ­Ú�M�)��¡²��¥©� « �+�J¥]�r��� ¢¹�3¡2¥D���©°

½¾� ¯ ¥D� ��� ±i� ��� �r��� � � � �9�%�2ªD��¥D�)�j� � ����ª � ���¬¥R� ¯ ¥D� ��« ¥ ���)� �E�¯ ¥¹¡2¥Dª£�+¡�¥D� « � ¯ ¥ � ¥©� � ¥©¡ ��« ¥��« ¥D�r�¬¥ ��� ª£�)�3¡�¥D�¬ªD� � � ��� �r���f�)­ ��« ¥¦�%�2ªD��¥©�r�/°T8G�3¡2¥D��� « � ¯ ¥ �*¥D¥D�g��� � � � ¼5¤ «2� ª « ¥ §3����� � �/¼5­S� � �¬���¤m¥D���!¼ ��« ¥d� � �)��¡ç�)�¬¡/¼<¡ç� � ���Z¤m�r��³ � �2±r���)­ ��« ¥9� � �)¢ � ªM�)�2¡������ç� � �r¢ � ª¹¤¦�r�¬��¡/° ô «2� �D¼ ��« ¥" ¸ � �)�2¡ç�)��¡�8G�3¡2¥D�á��¼ � �ß�����[c¬¥Dª ��� �R­B�2� ��« ¥D� � �tLî� � �h�²�)���)���¬¤m¥D�¬�j�)�¬¥1���)��± «i� ­B�r�eLî��¥©� ��� �r���

ñ

Page 23: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

$# �&% $'&OÁ('�)¾§Å#%$'ÁV!"�a¿Æ ]$r§�!"# 𤠫2� ª « ¡2�¹�2� � �r¥ �6E�� ¤ ����«�� � ��� � �¬ªD�r�*¥)°

�¦�r¢ � ��±M�ç�)ª´³ � �9�r���F���2¡�¥D�¬� � �+��¡ � �2±��+­ ��« ¥ ¥D��¥Dª � ���r�>¼>¤¦¥g���¬¥ ��� �2�"¤ � �²���¬�r�*¥ ��« ¥� � �¬��ª � ����¥��)­ ��« ¥N�%�2ªD��¥©�r�/°Æ��¥D�¬¥)¼â¤¦¥]��� � ��¡²¥ §3�*¥D� � ¢¹¥D� � �ß¡�¥D� � ±r�2¥D¡ � � � ¥D� ����« ¥j¤¦�r�¬³ � ��±r��+­��)����¢¹�3¡�¥©���©°;À���¤¦¥9�2���i�)¡2¥D� ��« ¥9�¬ªD�r�*¥9�)­ß�r����L%�2¥D� ��� �r�2�D¼A¤¦¥²��¥£�)�¬�Q��� � �)����� ��« ¥� « �%� � ª£�+�I���)� � ªD�j�)­m�î��ªD��¥£�)�j� � ���2ª � �2��¥)¼Ï��� � ¤m¥g��¥D�)��� � ���)�¬³��)�*�r� �j��« ¥ � ¢¹��� � ª£� ��� �r�2�ß�+­��«�� �m� � ����ª � ���¬¥)°<½¾� ��«2� �m¤¦�£�M�)���¦���2¡�¥D�¬� � �+��¡ � �2±�±r� � ¡�¥D�m��� � �1­B��� ��« ¥D��Lî��¥D� ��� �)���D¼�¡2¥D¥D�*¥D��2��¡�¥D�¬� � �)��¡ � ��±�¼*�)��¡²�*¥ ��� ¥D�y¢¹�3¡�¥©���©°

úç���r¢ ��« ¥D�¬¥ ¥ §3�*¥D� � ¢R¥©� � ��¤m¥���¥£�)�¬��­B�r�ߥ §2�)¢¹����¥+¼ ��« ¥��î��ªD��¥D�r��ªD�r��� � � � �F�)­ ��« ��¥©¥ ¯ �d���¥D��ª©¥·Lî�ç�)�¬³%�F¤ «2� ª « ± ��¯ ¥ ��� ¢¹�r� � �)­ ��� ��� � ���2ª � �2��¥)°NÀ���¤¦¥ ¥¨§3�����r�¬¥ ��« ¥1¤m�r��³ � �2±9�)­<�r����î��ª©��¥D�)�y¢R�%¡�¥D���D¼%¤¦¥]³î���'¤N¼�­B�r� � ��� � �)�2ªD¥)¼ ��« � � � ¢R�kc¬�r� ��� �M�+­ ��« ¥N�%�2ªD��¥©�r�Ø� �y¢R�r¢¹¥D� � ��¢� �yª£�)�¬� � ¥©¡²�î� ��« ¥N� � ��¡ � �2±�­B�r��ª©¥D�y¤ ����«2� � ��« ¥]�î��ª©��¥©�r�/°

ô « ¥©��¥N� � �2¡ � ��±�­B�r��ª©¥D�ß�)���¬��± ��¯ ¥j� � ��¥ � �¹�*" �¬¥£�����+­*Lî�ç�)�¬³I�|�)� ��� Lî�ç�)��³R�ç� � ���¦¤ ����«�� � ��« ¥�î��ª©��¥©�r�/° ô ����� � ��¡¹�N����¥ ­B���â¡�¥D�¬ªD� � � ��� �r�g�)­ ��« ¥ß�î��ªD��¥D�r�Ø� �I�����r�*¥D� ��� ¥D�<�r��¥y¢���� � ¥D� � �)��� � � «�+���^�)­ ��� � ��¥D��¥ ¯ �)� � ¡�¥D±)��¥D¥©�R�+­�­B��¥©¥D¡��)¢G° = ¥D���2� � � ­B�¬�r¢ ���)¢R¥²�)­ ��« ¥©��¥ � � ¯ ¥©� ��� ±i� ��� �r�2�D¼�¬��ª « �)�¦¡�� � ��­B�¬�r¢ ¡�¥D¥©� � ��¥©� �)� ��� ª��¬ª£� �¬� ¥D� � ��±1¥ §3�J¥©� � ¢R¥©� � �^�)�2¡,+��|öY��ªD� ��� ¥D� � ��±�¼3����±r±)¥D� �� � ���)��±r¥n�ÂLî�ç�)�¬³ �ç� � �¬�A¢M�£�1�J¥ß�)���2��¡ç�)� �m� � ��«2� �<��¥D�2°Aö��'¤N¼i¤m¥��)�¬³â¼O�h¿ « � �<� � ��« ¥ � ¢¹�J�r�Å�� �)��ª©¥��)­ ��«�� �6L%���)��³²��¥D� µ�¼>�)�9� « �'¤¢��2ª «�� � ��« ¥%à �à��ç� � ���ߪD�r� � � � �2� � ¥ � � ��« ¥1���¬� � �)�Ø�¶�ª « �)��±r¥M���)¡ � �����)��¡ ¢R�)±r�2¥ ��� ªg¢R�r¢¹¥D� � ¡ � � � � � ��� ��� �r� µ2°d½¾�Q�����¬��� ��� �+­ ��« ¥©��¥�Lî��¥©� ��� �r���¤m¥]� � � ��¯ ¥ � �gªD�r� � � � ��� � ¥ � � ��« ¥]�2��¡�¥D�¬� � �)��¡ � ��±R�+­ ��« ¥ ¸ � �)��¡��)��¡:8G�%¡�¥D�!°ô « ¥F­B�r�����'¤ � �2±1ª « �)� � ¥D�¬� ¤ � ���*¡�¥©��ªD� � �*¥ ��« ¥ � � ¯ ¥©� ��� ±i� ��� �r� � � � � ��«2� �DLî��¥©� ��� �r�²� � �)� ��� ��±¤ ����«¹��« ¥�¡�¥D�¬ªD� � � ��� �r�M�+­ ��« ¥ß¥D��¥Dª � ���)¢M�)±)��¥ ��� ªy�����)�J¥©� ��� ¥D�I�)­ ��« ¥��î��ª©��¥D�)�9�)��¡ ��« ¥����r��¥ß�+­� � ���)��±r¥©��¥D�¬� � � ª « �+� � ¥©� ð ¼ ��« ¥ ��« ¥©�r��¥ ��� ª£�)�A¡�¥ ¯ ¥©���r��¢¹¥D� � �)­ ��«�� � � �tLî� � �¬� � � ª « �)� � ¥D��ó2¼��« ¥ß¥ §3�J¥©� � ¢R¥©� � �)�ç¡�¥ ¯3� ªD¥©�¦�)�2¡R¢¹¥ ��« �3¡2� � �gª « �)� � ¥D�I÷�¼%�)��¡R�)�ç�)���3� � �A�)­ ��« ¥�¡ç� � �2¼i�¬¥D���2� � ��+��¡G¡ � ��ª©����� � �r� � �²ª « �+� � ¥©����üg�+��¡ � ¼���¥©���*¥Dª ����¯ ¥D���)°

Page 24: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Á � ��� ÅcÇ ³ -. Åȳ��tà } Ç ± ��³ x É � à Å/� Ç 0 ± w {fÇ�ÂÄÃ

ê ä4å"æ`ØBæ2àçÑ^ØS× Ö'ìÏÒGà�áqØSÑSØBÖn�QÖ'ΠשÐRØ!Õ ØSÍ�ש֣å5à�ÍÏÔâÒZ×DÒîàç×1� s å"àçÍ4Ì�2GÒîå"áAÒ%å'Ö�*h43�í>�

576�8 9;:=<?>A@ B C4D=EGFHCJILKNM=E OP:RQSFTE&CUOô « ¥y���¬� � �r� ª©�r��� � � � �<�)­ ��« �¬¥D¥¹� ¯ �)��¥D��ª©¥DµLî�ç�)��³î�p� � ¤¦�N���NLî�ç�)�¬³î�m�+��¡¹�N¡2�"¤y�NLî�ç�)�¬³â°A½ � �� �¬�r��� � �²�ç�)� � ��¥©�D¼ ��« ¥]�2¥D� � ���r�/¼çª©�r��� � � � ���+­O�)�²���G�)��¡ � ¤m�M¡��'¤y� ¯ �+��¥D�2ªD¥Lî�ç�)��³î�©° ô « ¥ ��)�¬¥9ª£�)����¥D¡ ¯ �)��¥D��ª©¥ñ� � ���+�ç�)���)±)� � � ��« ¥ ¯ �)��¥©��ªD¥²¥©��¥Dª � �¬�r���g�)­�� � �)¢ � ª ��« ¥©�r�¬�����*¥Dª£�+����¥¤ ����«�� � ��« ¥VLî�ç�)�¬³d¢R�%¡�¥©� ��« ¥ �9±r� ¯ ¥©����¢���ª « �)­ ��« ¥j�î��ª©��¥©�r�Ø� �ß�*¥ « � ¯%� �r�D°O; � ��¡ � ��± ��« ¥©��¥Lî�ç�)�¬³%� � �)±r¥ ��« ¥D� � � ��« ¥�� � �¬�r��± ­B�r��ª©¥²¢R¥©¡ � � � ¥D¡��i��±r�����r���©°Ô;m¥D� � ¡�¥D� « �r��¡ � �2± ��« ¥²�î�@�ªD��¥D�r� � �r±r¥ ��« ¥D�©¼ ��« ¥y±r�����r���<�)�����N¡�¥ � ¥D�¬¢ � ��¥ ¢���ª « �)­ ��« ¥y� « ¥D���r¢¹¥D�2�r���r±+���)­ ��« ¥y���¬� � �)�/°úç�r� � ��� � �)�2ªD¥)¼ç­B�¬�r¢t¡�¥©¥D� � ��¥D���)� ��� ªj¥D��¥Dª � ���)�@�¾���¬� � �)���¬ª£� �¬� ¥©� � �2±M¥ §3�*¥D� � ¢¹¥D� � ���!øF½ ¸ � ����� �³î���'¤y� ��« � � �r�����WV ü���Xt�)­ ��« ¥ ���¬� � �r���¶�F¢¹�r¢¹¥D� � �2¢ � ��ªD�)��� � ¥D¡Z�i�Gª « �)�¬±r¥D¡ �ç�)� ��� ªD��¥©��ÏLî�ç�+��³î� �¨° ô « ¥N���2ª « �)��±)¥D¡�±)�����r�2�y�)��¥N�*¥D� � ¥ ¯ ¥D¡ � �gª£�+���¬� ��« ¥N��¥©� � °

ô « ¥�±r�����r���ß�����'�G�)�2� ��« ¥©� � ¢R�*�r� � �)� � ���r��¥ � ��� � ¡�¥ ��« ¥��2��� � �r�/¼*�î���%ªDªD�)� � �r�ç�)�������ç�2ª��� ��� ��� ��± � � � ��Lî�ç�+��³I�|�)� ��� Lî�ç�)�¬³¹��� � �¬�D°O½¾�d�2� � �2ª � �2��¥)¼%�)�i�N�â� ¯ �)�¦�)­.Lî�ç�)�¬³:��Y4¼[Zç¼�àr¼�Þ"¼[\'¼3�r�â¶� ¢M�£�²�*¥�ª©��¥£� � ¥D¡>¼>�)���r��± ¤ ����«���� �ß�)� ��� �ç�)� ��� ª©��¥)° ô « ¥1¢¹¥£�+�G� � ­B¥ ��� ¢R¥j­B�r�^] �]g�ç� � �¬� ­S�)������ � ¯ ¥D���¬¥D���Q¤ ����«���« ¥²¢M�+��� �)­ ��« ¥>Lî�ç�+��³Q�¬�J¥©ª � ¥©�g�J¥ � ��± ���¬�3¡��2ªD¥D¡>¼ ��« �2� ��« ¥²¥ § � �¬¥D¢¹¥D���« ¥D� ¯ �GÞ �Þ"¼_\ � \]�)��¡Gâ �âeLî�ç�)�¬³G�ç� � ���©¼J¤ «�� ��¥]�J�)��� � ����¥+¼>� « �r����¡��J¥1��¥D��� ����¯ ¥©���²���+��¥ � ��� � ¡�¥ ��« ¥���¬� � �r�>°�À ��¥£�+���r�ç�+����¥9¢¹�3¡2¥D�^�)­ ��« ¥��î��ª©��¥©�r��±r���r�2��¡ � � � � ¥ ��« ¥©��¥©­B�)��¥)¼IªD�)����¡�ªD�)��� � � ���� � ¢R�)� � �����)­ ��« ¥`Y4¼%�)��¡*Z ¯ �)��¥©��ªD¥]Lî�ç�)�¬³%�¦�)��¡ ��« ¥SY �Y`¼[Ze�Z��)�2¡�à �à��ç� � ���©¼3�+���r��±j¤ ����«R��« ¥±r�����r���©° ô « ¥D�¬¥a] �]��ç� � ��� ª©�r¢R�2� � �¬¥ ��« ¥Lî�ç�)�¬³��¬��¥D�)µ � ��� � ¡�¥ ��« ¥N����� � �r�È�S�¬¥D¥]ú � ±2° ð °�ñk� °

ó

Page 25: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

$# �&% $'&OÁcbd) ).$'Á � #��]&feN¿ � Á]�i)�§Å#�$�# & #�¿Æ T�.&]!"# ÷

gihkjml�npoaq�rksutwvyx�oGz�np{�|}{m~Px����S�J��{m��z���o��7�}|}n�l���|pl�n�oG�Ah�|px7|px�n�o!oG�T����o�~���o��1l��unp���S��~��4�J�}o��U{���1l��un�������~1|phk��l��unp�?z���h�n��N��npo��u|}o������ajm�kl�{m~��!r576�5 ��M=E(��FTE&Q^K$>yCUB <a��O=E`KN�uQ��,KN>y:RQ�KN:R>NEcCJI,K$M=E¡ ¢:RQ`FTEwC�Oô « ¥;¥©��¥©ª � �¬�r¢R�)±r��¥ ��� ª�� � �¬��ª � ����¥Ô� � ° ¥)°�¼ ��« ¥Zª « �)�¬±r¥;�)��¡YªD���¬��¥©� � ¡ � � � � � �2� ��� �r��� �g�)­ ��« ¥�î��ª©��¥©�r� � �9¡�¥D�¬ªD� � �J¥©¡��i�Y¥D��¥Dª � ���)¢M�)±)��¥ ��� ª�­B�r�¬¢ ­S�)ª � �r�¬�d¤ «�� ª « ¡�¥D�*¥D��¡���� � �r�2��� �r�¯ �)��¥D��ª©¥L%���)��³î�ß��� � �)���¬�g�r� ��« ¥N��¥D�2°

À � ��¥©� � ����¯%� � ��� ª�¥D�2¥D��± � ¥D�©¼ = � ��« ¥©�¬­B�r�¬¡Ø�¶� ­B�r�¬¢�������­B�r� ��ªD� ��� ¥D� � ��± ��2��)­O� �*� � � � ª « �)��±r¥¢1��� � �J¥N¥¨§2���)��¡�¥©¡ � � � �2ªD���2¡�¥ ��« ¥N��� � ���ß�)­ ��« ¥]¥D��¥Dª � ���r�G�)��¡��)­ ��« ¥ � �+��±r¥ � ° ô « ¥·8�� ���ª©���r�¬�K�[��¥Dª ��� �r�/¼3¤ «2� ª « ¡2¥D��ª©� � �J¥©�m¥©��¥Dª � �¬�r�M�¬ª£� �¬� ¥D� � ��±��)��¡ � ��ª©����¡2¥D� ��« ¥ß��� � �¹¥p2J¥Dª � �¦�)­ ��« ¥¥©��¥©ª � �¬�r�/¼ç¢R�£�d�*¥N¤y� ���¬� ¥D��£ ñT¤¥ Z7×Z�¦?§©¨�&ª ï ï Ì ¥ Z7×Z�¦?§ ®�« ïÜð�¬¤Ðp­ ª Ð}® ¥ ñeÑ°¯ _ � � � _ æð § º ¤ ����« ¯�Ì¡± Þ Ý � ð °�ñk�

¤ « ¥D��¥ æ � � ��« ¥]�)�2±r��¥j�)­ ��« ¥]�¬ª£� �¬� ¥©��¥D¡G¥D��¥Dª � ���r�9¤ ����« ��¥©���*¥Dª �ß� � ��« ¥N�J¥D�)¢G°½¾� ��« ¥Nª£�+��¥N�)­f¥ § � �¬¥D¢¹¥D���d��¥D��� ����¯%� � ��� ª�¥D��¥©ª � ���r���©¼�¤ « ¥D�¬¥

� � ¢²´³^µ ¥ ñeÑ/¯ _ � � � _ æ ð § Ì�ªD�r� _ æ Ò·¶�¸ð Ý � ð ° ð �

Page 26: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ü b[)·b[) $�#6&�&O�.&6 ]$'Ám!]� � �]#6&m$r§� ¡).$'Á·¿Æ ]$ ¿'Á]& !"© $�#6&�#�¿� T�.&6!"#��« ¥�8�� ��� ªD�¬�r���Å�¾�¬¥Dª ��� �r���*¥DªD�)¢R¥©�¥ Z7×Z�¦ §©¨�&ª ï ï Ì ¥ Z[×Z�¦ § ®�« ïÜð�¬ÏÐp­ ª Ð}® ¥ ª©�r� _ æ ð § Ì ÷7� _!¹'_ � �ºÙÞM� _!» ¼ _¼ òÞ ¼ ½ ª©�r� _ æ ð Ý � ð °¶ó7�

¤ « ¥©��¥�� � � ��« ¥N�î��¢��*¥D�y�)­f¥D��¥©ª � ���r��� � � ��« ¥N��¥D� � ���+� � �)�¬±r¥ � ¼» ¼ � � ��« ¥N¥D��¥©��±)�²�+­ ��« ¥N��ª£� ��� ¥©��¥©¡�¥D��¥Dª � ���)�/¼¹ � � ��« ¥ E ��¥]� � ����ª � ���¬¥]ª©�r��� � �)� � ¼*�)�2¡ò _ � � ��« ¥N��¥D±r� ����¯ ¥N�)­ ��« ¥N��Lî�ç�+��¥]�)­ ��« ¥j­B�r���Å�¾¢¹�r¢R¥©� � ��¢�°

ô « ¥¹�)� � ¥D� � ��³ � ��¡ � ª£� � ¥D���î��ªD��¥D�r� ��« � � ��¥©ªD� � � « �+�j�J¥©¥D� ��¥D±)��¥Dª � ¥©¡/° ô « ¥À8�� ��� ª©���r�¬�K���¥©ª ��� �r�²¤¦�)��³î�ߤm¥D���`¥D���)��± «�� � ��« ¥N� � ¢ ��� �+� ¼ ] ¼ � �3°IÀ � ���)��±r¥©� ¯ �)����¥©�D¼ ��« ¥j¤^� ¯ ¥©��¥©��± ��«�)­ ��« ¥]� « � � �r��¡�¥©ªD�¬¥£�)�¬¥D�N�)��¡G���ç� ��� �+�`��¥D�¬�r��� ��� �)� � ��ªD�¬¥£�)�¬¥D�D° ô « ¥���ªD� ��� ¥D��¥©¡�¥D��¥Dª � ���)��������)��±r¥D�1�¬�¬¥D¥D�¬µ ��« ¥ � � � �)�⪠« �)��±)¥F�)­ ��« ¥F�î��ªD��¥D�r�>¼2��� � �r�����g�ç�)� � �^�)­ ��� ° ô « ¥FªD�¬�r���Å�¾��¥©ª ��� �r���« ¥D��¥ ­B�r��¥g¡�¥©ªD�¬¥£�)�¬¥D�D° ô �G�+ªDªD�)��� � ­B�)� ��« ¥ � « ¥D���r¢¹¥D�2�r���r± � ª£�+�q¥p2J¥Dª � �N�)­m��¥©¡���ªD¥©¡ ª©���r�¬�K���¥©ª ��� �r��� � «2� ± « ¥©�¾] _ ¼2¤m¥ � � � �¬�3¡��2ªD¥ ��« ¥¿"¶­B�r�¬¢ ­S�+ª � �)�M��¼ÁÀ�� ^`_ �I¤ «�� ª «²� �^¡�¥D�*¥D�2¡�¥D� � �r��������*�r� ��« ¥N÷��[¢R�r¢¹¥D� � ��¢ � ���)�2�¬­B¥D�©¼ ^ _ Ì Ñ`]ÃÂÄ]  °¥ Z7×Z�¦ § ¬ÆÅ ÿ Ì ¥ Z7×Z�¦ §A¨�&ª ï ïÈÇÇÇ ÀJ� ^ _ � ÇÇÇ _ � ð ° ÷[�

ô « ¥N­B�r��¢ ­S�)ª � �r�^À�� ^`_ � � � ��« ¥]úç�r��� � ¥©� � ���)���¬­B�)��¢t�)­ ��« ¥]ª « �)��±r¥N¡ � � � � � �2� ��� �r�7Éu�£¸Ê ���ÀJ� ^ _ �OÌÌË ¹TÍÏÎÐ�Ñ ÎÅ�ÒpÓð Éu�£¸Ê �´Z�Ô Ê � ð ° üI�À � ¢¹�r¢¹¥D� � �2¢ � ���)�2�¬­B¥D�¬���r� ��« ¥M�)��¡�¥©�1�)­ ��« ¥M���¬� � �)�Ø�¶�1��¥D� � ¥©��¥D�¬±)�r¼ ��« ¥a8G� �¬� ª©���r�¬�K���¥©ª ��� �r� � �<¢R�%¡ �FE ¥D¡ � � � �2ªD���2¡�¥y���r�@�[��¥D±r� � ± � ����¥ � �)�¬±r¥ � �¬¥DªD� � �-°f½¾�d�)¡2¡ ����� �r�/¼ � ¤¦�1­B�)��¢�­S�)ªn�� �)���A�)�¬¥¦�¬¥MLî� � �¬¥D¡/¼r¤ «2� ª « ¡�¥©��ªD� � �*¥^�*� ��«1��« ¥^¥©��¥Dª � � � ª^�+��¡ ¢M�+±r��¥ ��� ªI¡ � � � � � ��� ��� �r�2�D°f®�� � ��±��« ¥D��¥�ø � ���)ªj�)�2¡�ùf�)��� � ­B�r��¢ ­S�)ª � �r��� ��« ¥]¥©� �)� ��� ªj��ª£� ��� ¥©� � ��±gªD���)���K�[��¥©ª ��� �r���J¥©ªD�r¢¹¥D�u£ 𠤥 Z7×Z�¦ § ¬ÆÅ ÿ Ì ¥ Z7×Z�¦ §A¨�&ª ï ï » ¼» Õ À _µ Ó ^ _

÷�Ö _ ¥ ð �ÆÀ µ Ó�À _ � _ � �+� _ ¥ æ ð § Óª��À _ � _ §$× º � ð ° � �¤ « ¥©��¥�Ö � � ��« ¥j¢R�)���¦�)­ ��« ¥��%�2ªD��¥©�r�/¼ÁÀ µ � � ��« ¥jø � ���)ªß­B�r��¢ ­S�)ª � �r�^�+��¡4À _ � � ��« ¥Fùq�)��� �­B�r�¬¢ ­S�)ª � �r�y�)�2¡ » ¼ ¥ » �)ª©ªD�r��� � �ß­B�r� � �)��±)¥ � ��¥©ªD� � �}£ óm¤!°Ø¾Ù}Ø¾Ù´Ú Û�ÜpÝÁÞNßyàaáâÞyãGä´ÜJÞyå&æèçSÞNßÈé&êìë&íAÝ�î ë&ÞNßiïðíAÝÁêô « ¥ � � � ¥©�����¬¥ � � ��� �r���+­ ��« ¥¦ø � ���)ª<�)�2¡1ùf�)��� � ­B�)��¢�­S�)ª � �r�¬� � �4��¥D¥©� � � ��« ¥m� � ¢ ��� �)� ^_ � �2°ô « ¥©� Àyÿµ � ñ º Àßÿ_ � ñ º À �µ � � º �)��¡�À �_ � ñ º � ð ° ýI�

Page 27: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

$# �&% $'&OÁcbd) ).$'Á � #��]&feN¿ � Á]�i)�§Å#�$�# & #�¿Æ T�.&]!"# �

ô « ¥�ø � ���)ª��)��¡²ùf�)��� � ­B�r��¢ ­S�)ª � �r���^�)��¥j��� � ¼ « �"¤m¥ ¯ ¥D�©¼ ��« ¥j¢¹�r� � ª©�r� ¯ ¥©� � ¥©� � ­B�r�¬¢M�+� � �¬¢G°øF�2¥ � � ��« ¥ñ�ÆÀ µ Ó�À _ � _ � ¥D��¢ � ��õOLî�/° ð ° � ­B�)�¹¥¨§2�)¢R�2��¥)¼ ��« ¥D��¥²­B�r�¬¢ ­S�)ª � �r���g��¥£�)¡ � ��+� ¥©� � �)��±r��¥D¢¹¥D� � �)­�ªD�¬�r��� � ¥©��¢¹��¤ «�� ª « ¢R�)³)¥9�¬¥D�ç�)��� � ¥²¥¨§ � ���)ª ��� �r��­B�¬�r¢ ¥¨§3�J¥©� � ¢¹¥D� �¡ � b¹ªD��� � °�½¾�2� � ¥D�)¡ ¤m¥�ªD�)�L�2��¥�¡ � 2J¥D��¥©� � � � ��¥D�)� ªD�r¢1� � �ç� ��� �)��� � �c¥D� � ¢ � �ç� � ¥ ��« ¥�ªD�¬�r���� ¥D�¬¢R�©° ô «�� �ß�¬¥ ��� �y³î���'¤y�Z�)� ��« ¥U" ¸ �)ª « �p�ç­B�r��¢û­S�+ª � �)�����)��¡G�)��¥N� � ��¥£�+�����M��¥©� � � ¥D¡ � � ��« ¥ùf�)��� � �)��¡�ø � ���)ªF­B�r��¢ ­S�)ª � �r���ß�)�u£ ÷1¤á�

�ßÿ �(� ^`_ ��ÌÌÀyÿµ � ^`_ �*ÑòñðÀßÿ_ � ^`_ ��yÿ � � ^`_ ��ÌÌÀyÿµ � ^`_ �-ÓHÀßÿ_ � ^`_ � º �)��¡ � � � � ^_ �OÌÌÀ �µ � ^_ �*Ñ°ñÁÀ �_ � ^`_ �� � � � ^_ �OÌÌÀ �µ � ^_ �-Ó�À �_ � ^`_ � � ð °?�7�¤ « ¥©��¥m� � � ^ _ � º � � � ^ _ �<�)��¥ ��« ¥�¥©��¥Dª � � � ªß�)��¡R¢M�)±)��¥ ��� ª^­B�r�¬¢È­S�)ª � �r���©¼3�¬¥D���*¥Dª ����¯ ¥D���r¼

�+��¡Pñ�Ì ^ _ ¥+÷�Ö _ °= ¥©¤y� ����� ��± õ�Lî�/° ð ° � � � � ¥D�¬¢R�^�+­ ��« ¥ ¸ �)ª « � �y­B�r��¢ ­S�)ª � �r���©¼ ��« ¥jª©���r�¬�K�[��¥Dª ��� �r��­B�)� ��« ¥

�¬ª£� �¬� ¥©� � �2±R�)­q�)�²¥D��¥Dª � ���)�G��2Z�g�î��ª©��¥©�r� � � ¡�¥D�¬ªD� � �*¥D¡��i� ��« ¥¿ó^ô�õ�öÃ÷ÈøTù�údûýü�þuô�ÿ�� údù���£ üm¤¤�¥ Z7×Z�¦?§ ¬ÆÅ ÿ Ì ¥ Z[×Z�¦?§ ¨�&ª ï ï » ¼» Õ � _� � ^ _ �-Ó ñt� _� � ^ _ �ñ�Ó ñ Ó ð ñÙ� _��� ^ _ � � �)� _ æ ¬ð × � ð °?�7�

½¾� ��«�� �f��¥©¤�­B�r��¢R�)� � ��¢�¼ ��« ¥¦ªD���)��� � ¥©��¢¹�O¡ � ���)���*¥£�+�A�)��¡N� ��� ÿ� �)�2¡N� ��� ÿ� ª£�)�g�*¥^��¥©�ç�)��� � ¥©¡¡ � ��¥©ª � ���M­B�¬�r¢ ��« ¥N¡ç� � � ��� � ��± ��« ¥ = �r�¬¥D�î����� ��«²� ¥©ª « � � Lî��¥+°�£ ñî¼çó2¼*ü�¤-°

½¾���r�¬¡�¥D� � � � ��¡�¥©�J¥©��¡�¥D� � ��� ¡�¥ � ¥D��¢ � �2¥G� � � ^_ �R�)�2¡W� � � ^_ � ¼ ��« ¥�ªD�¬�r���Å�¾��¥©ª ��� �r���¢1��� � �J¥I¢¹¥£�)�¬����¥©¡�� �rE §3¥D¡ ¯ �)����¥D�4�)­ ^ _ ­B�r� ¯ �+� � �)���4��ª£� ��� ¥©� � ��±F�)�2±r��¥©� æ ° ô « ¥I¢¹¥£�)�¬����¥©¡ª©���r�¬�K�[��¥Dª ��� �r���y�)�¬¥ ��« ¥D�9¡ ��¯3� ¡�¥D¡R�i� ��« ¥8G� �¬� ª©���r�¬�K�¾�¬¥Dª ��� �)���D°<À�� � ��¥D�)� E��^� � ��« ¥D�9¢R�)¡�¥�+­yõ�L%�>° ð °?� � � ��« ¥M¡ç� � �2°9½¾� ��« ¥M� � ¢ ����� ��±dªD�)��¥M�)� ^ _ � �2¼*� � ª©� � �2ª � ¡2¥D�N¤ ����«;��« ¥¥©��¥©ª � � � ª ª « �+��±r¥ß�)­ ��« ¥ � �+��±r¥ � ¼i���r�¬¢M�+� �½3 ¥D¡ � ���2� ��� �A�)­>¥©��¥©ª � �¬�r�¹ª « �)��±)¥)¼%�)��¡À� � � �A¥MLî�ç�)�� � ��« ¥9¢R�)±r�2¥ ��� ªM¢¹�r¢¹¥D� � ¦ �)­ ��« ¥ � �+��±r¥ � ¼A���r�¬¢M�+� �½3 ¥D¡ � � ��« ¥9�%�2ªD��¥D�)��¢R�)±r��¥ � �r��£ ñT¤!°ô « ¥�� � ¢ ����� ��± ¯ �+����¥©���+��¥��

� ÿ �(� ^`_ ̪�7��̪� ÿ Ì�ñ � � ��� ^_ ̪�I��Ì � � ̪��ßÿ ��� ^`_ ̪�7��̨¦ ÿ �Ì ð Ý ý�� � � � � ^_ ̪�I��Ìò¦ � � Ì Ñ�ñ�ÝP�2ñ � ð °�ñ��7�ô « ¥I¥D���)� ��� ªq­B�r�¬¢�­S�)ª � �r�¬�Ï�¬¥p�祩ª �Ï��« ¥<�¬�ç� ��� �)�r¡ � � � � � �2� ��� �r�j�)­ ��« ¥Iª « �)�¬±r¥I�)��¡]¢M�)±)��¥ ��� ª

¢¹�r¢¹¥D� �]� � ��« ¥g�î��ª©��¥D�)�/° ¸ � ��ªD¥ ��« ¥Rª « �+��±r¥¹�)­ ��« ¥¹�%�2ªD��¥©�r� � �Nª£�)�¬� � ¥D¡;�î� ��« ¥NL%���)��³î�D¼��« ¥D�¬¥©­B�r�¬¥ ��« ¥¦¥D��¥©ª � ���r¢R�)±r��¥ ��� ªI­B�r�¬¢�­S�)ª � �r���O¡2¥D��ª©� � �J¥ ��« ¥^¡ � � � � � �2� ��� �r���q�+­ ��« ¥©��¥ ª « �)�¬±r¥D�¤ ����«�� � ��« ¥j�%�2ªD��¥©�r�²�)��¡ ��« ��� ��¥©� � � ¥ � � ��« ¥F¡ � � � � � �2� ��� �r�d�)�2¡9¢R� ¯ ¥©¢R¥©� � �)­ ��« ¥ L%���)��³î�D°À��¦­B����¡��)¢R¥©� � �)�â���¬�r�J¥©� ��� ¥D�I�)­ ��« ¥��î��ª©��¥©�r�/¼ ��« ¥��*¥ « � ¯%� �r�m�+­ ��« ¥©��¥�­B�)��¢È­S�)ª � �r�¬�¦� « �r����¡�*¥N����¥©¡ � ª � ¥©¡G�i���)�i� ��« ¥D�r�¬¥ ��� ª£�+�/¢R�%¡�¥©�/�)­ ��« ¥N�î��ªD��¥D�r���¶�ß� � ����ª � ���¬¥)°

Page 28: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ý b[)·b[) $�#6&�&O�.&6 ]$'Ám!]� � �]#6&m$r§� ¡).$'Á·¿Æ ]$ ¿'Á]& !"© $�#6&�#�¿� T�.&6!"#ؾÙ}ؾÙ}Ø á ÝÁíNï[í å ë&íAÝ�î ë&ÞNßiïðíAÝÁêé � é � é � è þ ÿ �ô « ¥G¢M�)±)��¥ ��� ª9­B�r��¢ ­S�+ª � �)�R�)­ ��« ¥G����� � �r�/¼D�ßÿ � « �)�¹�J¥©¥D�L¤m¥D����¢¹¥£�)�¬����¥©¡ ��« ���r�2± « �¢¹�r¢R¥©� � ��¢ � ���+���¬­B¥©�ß���)��±r¥N�)­T�� ^ _ �W�]�¤� ¹� ¥�Þp� _ £ � ¼*ý�¤-¼�¤ ����« �)�G�)ªDª©�����+ª©�²�)­f�J¥ ��� ¥D���« �)�cüÄXd° ½¾� ��« ¥g¢R�r¢¹¥D� � ��¢Ä�¬¥D± � �r��¤¦¥¹�)�¬¥ � � � ¥©��¥D� � ¥©¡ � � � ^`_ � ��Ý üt�¤� ¹� ¥�Þp� _ � ¼ ���N� �

g_h�jml�npoSq�r q�t��7{�n��k���¾�u|p��� {�n�� ÿ ������� r�vyx�oSl�z�z[o!n$z��k{�|Ahk~¿|px�hk����jml�npo^�px�{Ã�A�A|px�o���{m�}|}o�����|N� {�n� ÿ �� �"! ÿ � ´$# r³î���'¤y� � � � ð �|ó�Xd°

À����>¡ç� � ���r�>� ÿ �È�2� � � ��« ¥j���¬¥ ¯%� �)��� ¡�¥DªD�)¡�¥ « � ¯ ¥j�*¥D¥©�G�)� � � � ��¥D¡9�2� � �2± ��« ¥ = �r��¥©�@������ ��« ��¥©�ç�)��� ��� �r� � ¥©ª « � � Lî��¥¹��� � ��± ��« ¥�­B�r��¢Æ�)­^õ�Lî�/°�%&%2° ô «�� �j¢R¥ ��« �%¡ � �F¡�¥©�J¥©��¡�¥©� ��r��³î���'¤y��¥D¡2±r¥1�)­ ��« ¥]¥D��¥Dª � ���)�Ø�¶�ߥD�2¥D��±+�r¼ ��« ¥ � � � �)�`���2¢ � ���r� ��� �d�+��¡ ��« ¥N¡�¥ � ¥Dª � �r�F�+ªDªD¥©�@�� �+��ªD¥+°D\ � ��¥©¢M� ��� ªD�)�����r¼l� ÿ � ¡��)¢ � �ç� � ¥©� ��« ¥NªD�¬�r���ß��¥©ª ��� �r��� �y«�� ± « ^ _ ¡��2¥ � � ��« ¥N­S�)ª � �r�ññÌ ^ _ ¥5÷�Ö _ Þ _ ° À��]���¬¥D�¬��� �N���N� �j¥£�+� � ����¢¹¥£�)�¬����¥©¡/°gÀ��]�9��¥©� � �+����¥�¡2¥D��ª©� � � ��� �r� �)­ ��« ¥���¬� � �r���¶�F¢R�)±r�2¥ ��� ª1¢¹�r¢¹¥D� � ¼�� ÿ � � � ��« ¥D� ���¬¥D¡ � ��¥¨§ � ���+ª ��� ��±d� ��« ¥D���%�2ªD��¥©�r��­B�r�¬¢ ­S�)ªn�� �)���D°D8G¥£�+�����¬¥D¢¹¥D� � ���)��¥N­B��¥pL%�2¥D� � ���²ª£�)� � �)���g��� ��� � � �J� ÿ � � � ��« ¥]­B�r�¬¢t�)­*¦ ÿ � ÿ � ¥�� ÿ � ¼¦ � � � � ¥��ßÿ � �)�2¡:¦ ÿ � � � ¥��ßÿ �M°

Page 29: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

$# �&% $'&OÁcbd) ).$'Á � #��]&feN¿ � Á]�i)�§Å#�$�# & #�¿Æ T�.&]!"# �

8G�r� � �ç�)�*¥D���eLî��� � ¥ ��« ¥j­B�r�¬¢û­S�)ª � �r��� �¬¥D��� ����¯ ¥ � � ��« ¥N¥D¢¹� � � � ª£�+�>¡ � �J�r��¥ E�� �)­*�ßÿ �R°

� ÿ ��� ^ _ �Ǫ¦ ÿ �® Í ÿ ª Ò·¬ � ^ _ � �Ì ð Ý ý�� ¥ ñ�Ó ^ _

��Ý ý3ñ[�Ï� ¹� ¥�Þp� _ § ' _ � ð °�ñrñk�

À��G¥¨§3�J�r�2¥D� ��� �)�`���)¡ � �)�J¡ � � � � � ��� ��� �r�d�+­ ��« ¥N����� � �r���yª « �)�¬±r¥j¤¦�)����¡ � ¢¹�����R�¬��ª « � ¡ � �J�)��¥­B�)��¢�­S�)ª � �r�D° ô «�� �q� �+ª´³%�©¼ « �'¤m¥ ¯ ¥D�D¼î� « �%� � ª£�)�%¢¹� ����¯ � ��� �)���+��¡ � �f��� � ���2��¥Dª � �¬¥¦¡�¥©��ªD� � � ��� �r��+­ ��« ¥]�2��� � �r�Ø� � ¢M�)±)��¥ ��� ªF­B�r�¬¢ ­S�)ª � �r�©¼ç�)�y� « �'¤y� � ��ú � ±2° ð ° ð °

é � é � é � é þgÿ �ô « ¥ ����� � �r�Ø� �O¥D��¥Dª � � � ªm­B�r�¬¢�­S�)ª � �r�D¼�� ÿ � ¼ � � ��« ¥ úç�r��� � ¥D� � ���)���h­B�r��¢�)­ ��« ¥^���¬� � �r���¶�Oª « �)��±r¥¡ � � � � � ��� ��� �r� � � ��« ¥];¦�¬¥ ��� ­B���)¢¹¥)° ô «2� �<¤^�)� E �¬� � ¡�¥D¢¹�r��� � ��� � ¥D¡R�i�À���)­B� � �)¡ � ¥D�m� � ¸ »`À]�� � ��« ¥ ñ��iü��@�¶��¤ « ¥©� « ¥�� « �"¤m¥D¡ ��« ¥����¬� � �r��¤¦�)�¹��� � �Z�J� � � � �ç�)� ��� ª©��¥²�)��¡ ��« ��� « �)¡� � �¬��ª � ����¥Ä£ �Ĥ!°FÀ �j«�� ± « ¥D��¥D��¥©��± � ¥D�©¼ ��« ¥1����� � �r�Ø� �F¥D��¥Dª � � � ª��2���r�*¥D� ��� ¥©�F� « �"¤����2��� � ����ª � ���¬¥� ��¡ � ª£� ��� ��± ��« ¥d�2��¥D�¬¥D��ª©¥9�)­ß��ªD�)¢�� � ��� ��� �r�c�+­yª « �)��±)¥D��¤ ����«�� � ��« ¥M����� � �r�/°�À�� ��« �r��± «��« ¥y� « �+�J¥y�)­ ��« ¥ �2��� � �r�Ø� �Iª « �)��±r¥ ¡ � � � � � ��� ��� �r� ª£�+�¹�*¥"Lî�ç�)� ��� � ����¯ ¥D���1¥¨§2�2� � � ��¥D¡ ¤ ����«���« ¥Lî�ç�+��³g¢R�%¡�¥©�ç�)­ ��« ¥��î��ª©��¥©�r�/¼ ��« ¥�¡�¥ � � � ��¥D¡gª « �)�¬±r¥�¡ � � � � � �2� ��� �r� ¢���� � �*¥�¡2¥ � ¥©��¢ � ��¥©¡M�i�¥¨§3�J¥©� � ¢¹¥D� � °

� ÿ � « �)� �*¥D¥D���+ªDªD�2��� � ¥D��� ¢R¥D�)���2��¥D¡�� � ���'¤ ^_ £¶ý�¤!° À�ª©ªD�����)ª©�Q� � «�� ± « ¥D� ^`_ ��� � ��±��« ¥ = �r��¥©�î����� ��«M� ¥©ª « � � L%�2¥j�J¥©ªD�r¢¹¥D�m¢R�r�¬¥�¡ � b¹ªD��� � �)� ��« ¥�ªD���)���K�[��¥©ª ��� �r�d�*¥Dª©�r¢R¥©�^¡��r¢%�� �ç� � ¥D¡²�i���yÿ � °A½¾���+¡�¡ ����� �r�>¼ ��« ¥D�¬¥]¡�� � � �)�¬¥j� � ¢ ��� ¥D¡R�i�d�¬�%� � ¥D¢R� ��� ªj¥D�¬���r�^¤ «2� ª « ¢M�+³)¥D�� � � ¥D�¬����¥ � � ��� �r�R�)­ ��« ¥���¥©����� � �m¡ � b¹ªD�2� � ° ô « ¥��h�3� � ¥©¢M� ��� ª�¥D���¬�r���¦ª£�)�d�*¥��¬¥D¡��2ªD¥D¡9�i�R��ªD� � �� ¥D� � ��±¹���r�2± ��� ��¡ � ���)�����[�[�J�)� �)� �43 ¥D¡¹¥D��¥©ª � ���r���ß��2Z�+­ « �%¡����r±)¥D���+��¡�¢¹¥£�)�¬��� � ��± ��« ¥]��� ��� � �+­� ���)�2� ¯ ¥©���¬¥)¼��)(rïÏ� � �R���r��± ��� ��¡ � �ç�)�!¼Ø�)('ÒF�^�J�)� �)� �½3 � ��� �)�d�)­ ��« ¥N��¥©ªD� � � � �2± ����� � �r�/° ô « ¥]��� ��� ��+­ ��« ¥N­B�)��¢ ­S�+ª � �)��� � �a£ ñ � ¤

� ÿ �� ÿ � Ì Ñ (.ï

('Ò� » Ó » ¼ �ð Ö ÿ � �)� ¥ æ ¬ð § Ý � ð °�ñ ð �

ô « ¥ E ��� � ¢¹¥£�+�����¬¥D¢¹¥D� � �]��� � ��± ��«�� � � ¥Dª « � � Lî��¥R¤m¥D�¬¥Rª©�r��¡��2ª � ¥©¡�� � 8G½ ô �Â;^� � ¥©��£ ñ"ý1¤� �9¢R¥D�)���2��¥%� ÿ � ¥�� ÿ � � � ���'¤ ^ _ ° = ¥Dª©¥D� � ¤¦�)��³��i� 1 �r��¥©�*öÃû���ù�*�£é�1¤ � �����+���ÏÀÈ� � 1 »4�)�­B�2� ��« ¥D� � ¢R�2��� ¯ ¥©� ��« ¥D�¬¥��î��¢��*¥D���©°y½¾���ç�)� ��� ªD�����)�D¼ ��« ¥1�¬¥DªD¥©� � 1 »4�)��¡�� � �¹� « �'¤y� � �Gú � ±�°ð °¶÷Q� « �'¤y�9�c¢R�)�¬³)¥D¡L��¥D¡2��ª ��� �r� � ��� ÿ �.¥�� ÿ �V¤ ����«�� ��ªD�¬¥£�)� � ��± ^`_ ° ¸ � ��ªD¥�� ÿ �VªD���)��¥D���­B�)�����'¤y� ��« ¥y¡ � �*�r��¥¦�ç�)���)¢¹¥ � ¥©� �43 � ��� �r�/¼r�)�Aª£�)�g�*¥y��¥D¥©� � �¹ú � ±�° ð ° ð ¼ ��« ¥ ¡�¥Dª©��¥£�+� � �2± ¯ �)����¥D�� ��ú � ±�° ð °¶÷ � ¢R��� � ¥©� ��« � � �ßÿ � ­S�)�����¦¤ ����« ^`_ ­S�)� � ¥D� ��« �)� ��« ¥N¡ � �*�r��¥F¢R�%¡�¥©�-°

Page 30: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� b[)·b[) $�#6&�&O�.&6 ]$'Ám!]� � �]#6&m$r§� ¡).$'Á·¿Æ ]$ ¿'Á]& !"© $�#6&�#�¿� T�.&6!"#

0 1 2 3 4 5

Q2+

[GeV/c] 2+0.4

1.0

1.6

µGE

/, GM

Dispersion relations (1976)EVDM (1985) EVDM (1992) including φ mesonC-

onstituent Quark (1991)

DESY (1973)

Bonn (1971)

S.

LAC (1994)

S.

LAC (1970)

C/

ambridge (1971)

S.

LAC (1994)

02143�57698;:=<?>=@BADC78�6FEHG91JIKIMLONQP�R P SUT R P V EMW�EKL"5YXQZ[G914I�X�IML�\^]`_78aGb8a6Fcd1JXQ8�_feD1JG9CgG9C78ih�I�W98�X�jYk�57G9CWb8alYEH6mEHG914I�XnGb8�ZFCQXQ1�o�578M<Op�EHG9E;Wbq c�jrI�kJW�EH698B8[s=ltkJEM1JX78�_n1JXd6F8aLu<Dv�w � <OADC78aIM69q&@xLy5QkJkuv{z �}| _7IMGbGb8�_ | v�~a� �}|_QEMW9CQ8�_�v�~M~ �}| _QEMWFC �)_7IMG�v�~�: � <D�=8a8�021437<$:=<��nL�IM6�698�W95Qk4G9W�IMjQG9EM1JX78�_g5YW91JX73iG9C78�l&I�k�EH6F14��EHG914I�XGb6mEMXQWbL"8a6Gb8�ZFCYXQ1Jo=578M<

���b����� ���U�`�r�������;�D��� �;�$�x�&�D���

���� =¡£¢r¤m¥"¦r§�¨[©r�D��ª���«�¨[¤£¬=­® =§=¦r�¯¨£¥"«±°}¬ ¤m­²°) =«¯¨£¬ ¤£¡O¬=°t¨[©r�D¦r�¯¢&¨[¤m¬ ¦n©� �¡´³r¤m¬Mµ ��¦n­�¬ ¤m��«a©� =ª"ª���¦r§�¶¥"¦&§r·$¸;¥�¹f«¯¢rª�¨£¥"��¡� =¤m¥"¡£�`¥"¦®¨£©� �¨�¨[ =¤£§=�¯¨[¡�º»¥�¨[©�°}¤£���¼¦r��¢&¨£¤£¬ ¦&¡^½r¬¦r¬=¨B� § ¥"¡F¨H·D���� =¡£¢r¤m��­f��¦7¨[¡¬=°�¨£©r��¦r�¯¢&¨[¤m¬ ¦2¾?¡n°}¬ ¤m­¿°) �«¯¨[¬=¤£¡ ©� Hµ �ÁÀ�����¦Â½r¬ ¦r��¥�¦r½r¥�¤£��«�¨[ª�ÃÄÀ7íf�H =¦&¡n¬=°� Å¦Y¢&­ÆÀÇ�¯¤Æ¬=°«�ª��¯µ=��¤K¨£��«a©r¦&¥"ÈQ¢r��¡¯·ÄÉ`�¯¢&¨[¤m¬ ¦Â°}¬ ¤m­�°) =«¯¨£¬ ¤£¡K =¤m�®­f�H =¡m¢r¤£�¯½Ê³r¤£¥�­® �¤£¥"ª�Ã�µY¥" �¡£«� �¨£¨£��¤m¥"¦r§Ë¬�̽r�¯¢&¨[�¯¤£¬ ¦r¡¯·�Í´¬ ª" =¤£¥�Î��¯½ÆÏaÐ`��¨[ =¤£§=�¯¨[¡± =¤£��¢&¡£��½� =¡�º���ª�ª&¡m¥"¦r«¯��¨[©r��¡m³r¥"¦¬�°�¨£©r¥"¡�¦Y¢&«�ª"�¯¢r¡$¥"¡�³r¤£¥J¶­� =¤£¥�ª�ÃK«H =¤m¤£¥"�¯½�À7Ãg¨[©&�`¦r�¯¢&¨[¤m¬ ¦� �¡�¨£©r��³r¤£¬=¨£¬ ¦2¾?¡�¡m³r¥"¦&¡B =¤m�� =¦7¨[¥�¶b =ª"¥�§ ¦r�¯½OÑ}Ò�Ó�Ô�ÕÖ¡£³r¥�¦�×7ر¥"¦Ù �¯��³r¥�¦r§Æº»¥�¨£©®¨[©&�;Í� �¢rª"¥�³r¤£¥�¦r«�¥�³rª"��·�Ú^©r�¼¤£�H �«¯¨[¥�¬ ¦r¡�¢r¡£�¯½Û =¤£��Ü&À7î¦&��«��¯¡£¡m¥�¨bà Ü�ÈQ¢� �¡£¥�¶���ª" =¡m¨£¥"«=·

Page 31: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ݱÞ�ß;à¼á´â�ãåätæèçOá´ã»ß;énê�âìëgíOß;ã�îKç�ï9éðá´Þ¼âèé�íBݱñOâ�ò^é ó ×

0 1 2 3 4 5

Q2ô [GeV

2ô]õ

0.5

1.0

1.5

µG

E/ö G

M

JLab dataKroll (98) DiquarkCoester (99) CQMLu (98) Cloudy BagMergell (96) VMD

systematic error

0x1J3�57698D:=<��7@O÷�øÇEHj _QEHG9EQv�w � L"IM6OG9C78$6mEHG914I^IMLrNQPMR P SUT R P V EMWOE^Ly5QXQZ[G914I�X;IML�\ ] Z[I�cdlYEH698�_iGbI»6F8�Z[8�X�GG9C78aIM698aG91JZaEMk2lQ6F8�_Q1JZ[G914I�XQW¼ù"L"5YkJk)v�~M~ �}| _7IMGbGb8�_�v�~�> �}| _QEMWFC78�_�v�~[� �}| EMXQ_®_7IMG��)_QEMW9CQ8�_�v�~�ú �"û <^A�C78;W9CQEM_78�_698a3�14I�Xg_78�XQIMGb8�W�G9C78�WF14�a8^IML2G9C78»Wbq WbGb8�cdEHG91JZ^8a6F69IM6D1JXÆG9C78`_QEHG9E <

ü2ý�ü2ý�þÿý�� ��� V��¦7¨[¥"ª�¤£�¯«��¯¦Q¨£ª�Ã=Ü�­f¬ ¡F¨�½� �¨[ Â¬ ¦�� � V ©r Mµ=�ÄÀÇ�¯��¦ ��t¨£¤[ =«�¨[�¯½Ö°}¤£¬ ­ ��ª" =¡m¨£¥"«� =¦r½Ö¥�¦r«�ª�¢r¡£¥�µ �ÈQ¢� �¡£¥�¶���ª" =¡m¨£¥"«B�¯ª"�¯«¯¨[¤m¬ ¦t¶�½r��¢&¨£��¤m¬ ¦g¡£«H �¨£¨[�¯¤£¥�¦r§i��t³���¤£¥�­��¯¦7¨[¡�·�Ú^©r��¡m�»¨£��«a©r¦&¥"ÈQ¢r��¡D¤£�¯ÈQ¢r¥"¤m�B¨[©r�¡m¢rÀ&¨£¤[ =«�¨[¥"¬=¦®¬=°xªy =¤m§ �^³r¤£¬�¨[¬ ¦f«�¬ ¦7¨£¤£¥"À&¢&¨[¥�¬ ¦r¡$º»©r¥"«a©�¡£¢&ÌÇ��¤�ªy =¤m§ �^¡mÃY¡F¨[��­� �¨£¥"«�¢r¦r«��¯¤m¨[ =¥"¦7¨[¥���¡� ó ��� ·

Í$¤£¬ §=¤£��¡m¡ ¥�¦ ¨£©r� ­f�H �¡£¢r¤m��­f��¦7¨[¡Å¬=°�� � V  �¨ ª�¬�º�� ] ©� =¡ÅÀÇ�¯��¦ ­� =½r� ¤m��«��¯¦7¨[ª�à À7íf�H �¡£¢r¤m¥"¦r§i¨[©&��¤£ �¨[¥�¬i¬=°2ÈQ¢� �¡£¥�¶���ª" =¡m¨£¥"«�¦r�¯¢&¨[¤m¬ ¦� =¦r½f³r¤£¬=¨£¬ ¦ Ù ¦r¬t« Ù ¶�¬ ¢&¨�°}¤£¬ ­  d½&��¢&¨£��¤£¥�¢r­¨[ =¤£§=�¯¨UÀ7ÃK½&�¯¨[�¯«¯¨£¥"¦r§»¨[©r�D��ª���«�¨[¤£¬=¦K¥�¦ «¯¬ ¥"¦&«�¥"½&��¦r«¯�Dº»¥�¨[©d¨[©r�D¦r��¢t¨[¤£¬=¦K¬ ¤O³r¤m¬=¨[¬=¦K¥�¦K¡m��³� =¤£ �¨[�¡m³Ç�¯«¯¨£¤£¬ ­f�¯¨£��¤£¡ ��� � ·�� ©r¥�ª"�� =«�«¯¢r¤[ �«¯ÃÖ¥�­�³&¤£¬Mµ �¯¡®À7Ãè¤m����¦&��­f��¦7¨Á¬=°i¨£©r¥"¡f¨[��«a©&¦r¥"ÈQ¢r��Ü�¨£©r¥"¡­f�¯¨£©r¬Y½ ¥�¡ª"¥"­f¥�¨£��½ÊÀ7Ãʨ£©r�Å =Àr¡m¬ ª"¢&¨£�Û«H =ª�¥"Àr¤£ �¨[¥�¬ ¦Ê¬=°�¨[©r�Û¦r�¯¢&¨[¤m¬ ¦ ½r�¯¨£��«¯¨£¥"¬ ¦ �¯¹f«¯¥"��¦&«¯Ã ·Ú^©&�`ª" �¨[�¯¡m¨�¤£�¯¡£¢rª�¨[¡$°}¬ ¤�� � V  =¤£�^°}¤£¬=­��� �¨£��¡ ����� � ÜY�  =¥�¦rÎ ��� ó�� ÜQÉ! #"dÐ!$&% ���'� �  =¦r½(�B¬ ¦r¦ ��� × � ·%´¥"§ ¢r¤m� � ·*)�¡m©r¬Mº»¡Æ¤£�¯¡£¢rª�¨[¡Æ¬=°^°}¬=¢r¤n��&³���¤m¥"­f��¦7¨[¡¯·ËÚ^©r�ÁÉ+ #"dÐ,$�%� =¦r½ �� =¥"¦rÎ�½r�¯¨£��«�¨[¬ ¤m¡

Page 32: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ó ó ä&æ ä&æìá´Þ`âÖâ�ñOâ`Ý�á´ã;ò+-Åß ê�é`â;áUï�Ý çOá´ãÆíBÝ�á¼í´ã�â ò/. á´Þ`âÖé�í�ݱñOâ`ò^é

2.0

1.5

1.0

00

.5

00

.000

.0 00

.2 00

.4 00

.6 00

.8

Hoehler

G1

ari-Kruempelmann

(G /

µ G

)n

nM

D2

Q2 [(GeV

2/2c) ]

02143�57698 :=<?ú=@¼ø�EHGb8�WbG¼p�EHG9EgI�X�R � V T N � R/3ÖEMW�EgL"5QXYZ[G914I�X�IMLD\^] | Z[I�ciltEH698�_ÛGbIglY698�_Q1JZ[G914I�XYW�j=q4 EH6F1uv�~a� � EMXQ_�576I�CQk48a6¯v{z � <98ÿs l&8�Z[Gb8�_glQ698�Za1JW91JI�XKIMLÿ÷�øÇEHjg8[s l&8a6m1Jci8�X�G:8�wMú¯�)�M�7~�v�~�w � EH698�1JXQ_Y1JZaEHGb8�_j=q G9C78ÁWbI�k�1J_ÊW9o�5YEH698�Wa< A�C78�;�I�XQX _QEHG9EQv�:H� � EH698Û1JXQ_Q1�ZaEHGb8�_ j=q G9CQ8ÛWbG9EH6FWeDCY1Jk48®G9C78=<fEM1JXQ�_QEHG9EQv�: ~ � EH698i1JXQ_Q1JZaEHGb8�_�j=qgG9C78iW9cdEMkJkÇGb6F1JEMXQ3�k48�Wa<^p�EHG9EÆL�69I�c�>@?BA+5@8´0±v�:M: � 1JW�1JXY_Q1JZaEHGb8�_�j�qgG9CQ8kJEH693M8iGb6m1JEMX73�k48;EMXQ_Á_QEHG9EL"69I�cC;±EHGb8�W�1�WB1�XQ_Q1JZaEHGb8�_®j=q®_Q1�EMciI�XQ_QW�v�:M> � EMXQ_�G9CQ8dWbI�kJ1J_®Za146FZak48�v�:�� �}|698�Wblr8�Z[G91EDM8�kJqM<º���¤£�«� =ª"¥�Àr¤[ �¨[��½ ¬=ÌÊ¡m¥�¨[��Ñ)¢r¡m¥"¦r§�¨£©r� Ù ¥"¦r�¯­® �¨[¥"«� =ª"ª�ÃÁ«�¬=­�³rª��¯¨£�!FUÑHGJIBF�Ø#Gʤ£�� =«¯¨£¥"¬ ¦�Ø` �¨;¨£©r�Í&KL D¦r��¢&¨£¤£¬ ¦ÛÀ��H =­ °) =«¯¥"ª"¥�¨bà ·´Ú^©r�i­��� =¡£¢&¤£��­f��¦7¨£¡�°}¬ ¤B¨[©&�M�B¬ ¦r¦Û½� �¨a nº���¤£�i«� =ª"¥�Àr¤[ �¨[��½®¥"¦¡£¥�¨[¢Ë¢&¡£¥"¦&§®¨[©r�ONÄÑHPQIBF�Ø#G¬ ¤&FUÑHPQISRUTÿØ�¤m�H =«�¨[¥"¬=¦2·¼Ú^©r���B �¨[�¯¡;��t³���¤£¥�­��¯¦7¨¼ºB =¡i«H =ª�¥"Àr¤£ �¨[�¯½¢r¡m¥"¦r§f¨[©r�VNÄÑHPQIBF�Ø#G ¤m�H =«�¨[¥�¬ ¦2·+KYÃY¡m¨£��­� �¨[¥�«K½&¥�ÌÇ��¤£�¯¦r«��¯¡;À��¯¨bº�����¦Ë¨£©r��¡m�Æ��t³���¤m¥"­f��¦7¨[¡`«H =¦À��Ä¡£���¯¦2·W b¦ ³� �¤m¨[¥�«�¢rª" =¤�Ü^º��  =¤£�Ä¥�¦7¨[��¤m��¡F¨[��½ ¥�¦ Ù ¦&¬�º»¥�¦r§ ¨[©r�˵� =ª�¢r�ˬ=°X� � V  �¨=� ] Õ×ZY �\[ Ñ]�_^a`cbed¯Ø ] º»©r��¤m�K¨[©&��¤£�n =¤£� ½� �¨[ f°}¤m¬ ­f�B¬ ¦&¦Ë =¦r½Ë����¥�¦rÎ=·^Ú^©&�n­f¬ ¡m¨`³r¤£�¯«�¥�¡£� ��¤£¤m¬ ¤«�ª" =¥"­ì¬=° óag ¥"¡�ÈY¢&¬=¨[�¯½�À7Ãn¨£©r���  =¥�¦rÎ�§ ¤m¬ ¢r³ ��� ó�� ·�Ú^©&¥"¡$¦Q¢r­ÆÀ���¤$¡FÃt¡F¨[�¯­® �¨£¥"«� =ª"ª�ÃK½&¥"¡[ �§ ¤£�¯��¡º»¥�¨£© ¨[©r�h�B¬ ¦r¦ ­f�H =¡m¢r¤£�¯­��¯¦Q¨ ��� × � À7à � ¶ ó × g · Ú^©&��½r¥�¡£«¯¤£��³r =¦r«�¥���¡f =­f¬ ¦r§Äº�¬ ¤£ª�½ ½� �¨a ¥"¦&½r¥"«� �¨[� ¨[©� �¨d¥�¨¼º�¬ ¢rª�½ÄÀÇ�¢r¡m�¯°}¢rª´¨[¬Á½r¬Å =½r½&¥�¨[¥�¬ ¦� =ªO��&³���¤m¥"­f��¦7¨[¡;¨£¬Á¤£�¯¡£¬ ª�µ �¨[©r¥�¡;¥"¡m¡£¢r��·i ¤m��«¯��¦7¨g��t³���¤£¥�­��¯¦7¨Æ¥"¦Âм =ª�ª i  �¨Oj'kU �À2Ü�$�lm)�¶9×=× ó ÜU©� =¡Æ­f�H =¡m¢r¤£�¯½n� � V  �¨O� ](o ×ZY �À7à ¥"¦r«¯ª"¢r¡m¥�µ=�ÄÈY¢r =¡£¥J¶b��ª" =¡m¨£¥"«Ë¡m«H �¨m¨[�¯¤£¥"¦&§ ¬�°n³�¬ ªy �¤£¥"ί��½ ��ª���«�¨[¤£¬=¦r¡Û¬=Ì�¬=°n  ³Ç¬ ª" =¤£¥�Î��¯½ Ï�Ð`�¨a �¤£§ ��¨ � ó l � ·p%�¥"§=¢r¤£� � ·*)g¡m©r¬Mº»¡¼¨[©&�K��&³���«�¨[�¯½  =«�«¯¢r¤[ =«�ÃŬ=°±��&³���¤m¥"­f��¦7¨,$&l')�¶9× × ó  �¨,j'kO =Àº»©r¥�«a©Åº»¥�ª"ªÇ°}¢&¤m¨[©&��¤»¥"ª�ª"¢r­f¥"¦� �¨[�»¨[©r�¯¡£� ¥"¡£¡m¢r��¡¯·

Page 33: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ݱÞ�ß;à¼á´â�ãåätæèçOá´ã»ß;énê�âìëgíOß;ã�îKç�ï9éðá´Þ¼âèé�íBݱñOâ�ò^é ó �ü2ý�ü2ý�þÿý�ü � � SÚ^©&��¥�¦r¥�¨£¥y =ª7­f�H �¡£¢r¤m��­f��¦7¨[¡$¬=°�¨£©r��¦r�¯¢&¨[¤m¬ ¦2¾?¡D�¯ª"�¯«¯¨[¤m¥"«D°}¬ ¤£­ì°) =«¯¨£¬ ¤�º���¤m�^½r¬ ¦r�^¢r¡m¥"¦r§i¡m¥"¦r§=ª"� �¤£­ ¡£³���«�¨[¤£¬=­���¨[��¤m¡� =¦&½rq�¬=¡£��¦QÀrª�¢&¨[© ¡£�¯³� =¤[ �¨[¥"¬=¦2· i ¦� =ª�ÃY¡£¥"¡f¬=°iÈQ¢� �¡£¥�¶���ª" =¡m¨£¥"«Û��ª���«¯¨£¤£¬ ¦¡m«H �¨m¨[�¯¤£¥"¦&§K¬=Ì�¬=°xÀ�¬ ¢r¦&½�¦r�¯¢&¨[¤m¬ ¦r¡�¥"¦g½r�¯¢&¨[�¯¤£¥�¢r­å¨a �¤£§ ��¨[¡�¤£�¯ÈY¢&¥"¤£�¯¡$¨[©r�»¡£¢&À&¨[¤£ =«¯¨£¥"¬ ¦g¬=°�¨[©r�³&¤£¬=¨£¬ ¦2¾?¡��¯ª"�¯«¯¨[¤m¥"«;°}¬ ¤m­g¶ °) =«¯¨£¬ ¤�«¯¬ ¦7¨[¤£¥�Àr¢&¨£¥"¬ ¦ts

umvu\w Ñ]^xG2Ø$Õ umvu\w Ñ]^ u ØJy umvu\w Ñ]^SF�Ø Ñ � · ó z ØÚ^©&�;¡£¢rÀt¨[¤[ �«¯¨[¥�¬ ¦®¬�°2¨bºB¬nªy =¤m§ �»¦Y¢&­ÆÀÇ�¯¤£¡D°}¤£¬ ­ �� =«a©�¬=¨£©r��¤7{|H}x~���|�q�¬=¡£��¦QÀrª�¢&¨[©®¡£��³r =¤[ �¨£¥"¬ ¦«¯¬ ¦7¨[¤m¥"Àr¢&¨£��¡d¡£¥�ÎH =À&ª"�Æ¢r¦&«���¤F¨a =¥�¦7¨[¥"�¯¡;¨[¬Á¨[©&�¤£��¡m¢rª�¨£¡�·Ú^©r�g­f¬ ¡m¨;��Y¨[�¯¦r¡£¥�µ �f­��� =¡£¢r¤m��­f��¦7¨[¡ �¤£�ƨ[©&���ªy �¡m¨[¥�«Æ¡£«� �¨£¨£��¤m¥"¦r§Á¤m��¡£¢&ª�¨[¡iÀ7ÃËÍ�ª" �¨[«a© Ù ¬Mµ�|�B���e��� ��� ) � ·KÚ^©r��¡m�f¤m��¡m¢rª�¨£¡i©� Hµ �gªy =¤m§ �¡FÃY¡m¨[�¯­® �¨[¥"«¯¡��¤m¤£¬ ¤m¡Æ¬ ¦Ê¨[©&�Á¬ ¤£½r�¯¤Æ¬=°!)=× g ¬ ¤n¡£¬r· Í$ªy �¨[«a© Ù ¬�µ�¾?¡g½� �¨a Ä �¤£��¡m©r¬Mº»¦  �¡n¨[©r�¬=³Ç�¯¦f«¯¥"¤m«�ª"�¯¡�¥�¦�%�¥"§r· � · � ·�Ú^©&�^§ ¤£��ÃnÀ� �¦r½g¥"¦r½r¥�«H �¨£��¡U¨[©r�^¢r¦&«���¤F¨a =¥�¦7¨bÃƽr¢r��¨£¬¼¨[©&�^¦Y¢&«�ª"�¯¬ ¦t¶¦Q¢r«¯ª"�¯¬ ¦Ä³Ç¬�¨[��¦7¨£¥y =ªu· i ½&µ� =¦r«¯��¡i¥"¦�³Ç¬=ªy =¤m¥"Î��¯½ À��H =­f¡; �¦r½Ë³�¬ ªy =¤m¥"ί��½Û¨a =¤m§ �¯¨£¡; =ª�ª"¬Mºì ®¦r��º

Q� 2� [GeV/c]2

GEn

S�

aclay 90

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0 0.2 0.4 0.6

3� ,He(e,e )

�3� ,He(e,e )

�2H(e,en)

metastability ex

s� pin exchange

polarimeter3� ,He(e,en)

0x1J3�57698»:=< � @:��k�_78a6±698�W95Qk4G9W�L"IM6�R � S EMW$E;Ly5QXQZ[G914I�XnIMLO\ ] EH698»W9C7I¯eDXÆEMW�WbG9EH6¯v�: �Q| :�z �}| W9o=5QEH698�v�: � �}|Z[69I�W9W�v�:Mw �}| EMXQ_�_Y1JEMciI�XQ_�v�>H� � <�A�C78nIMlr8�X�Za1J6FZak48�W¼_78alY1JZ[G`G9C78K6F8�W95Qk4G9W`IML&�Uk�EHG9ZFCm�MI�D����H���x���"v�:Mú �5QW91JX73`G9C78/�2EH6F1JW�lrIMGb8�X�G91JEMk}<OA�C78�WFCQEM_78�_ÆEH698�E;1JW�G9C78^Wbq WbGb8�cdEHG91JZ�5QXQZ[8a6FG9EM1JX�Guq 1JXKG9C78/�UkJEHG9ZmCm�MIDù#���H�p�x�E� û _QEHG9Ed_Q5Q8^GbIdG9C78»ZFCQI�1JZ[8�IMLxG9C78+>c>��}lrIMGb8�X�G91JEMk <¡m��¤m¥"��¡`¬=°$¡m³r¥"¦t¶�½r��³���¦&½r��¦7¨;­f�H �¡£¢r¤m��­f��¦7¨[¡`¬=°�� � S ·^Ú^©r�n¤£ �¨[¥�¬g¬=°�� � S be� � V «H �¦ À��K¤m��ªy �¨[��½

Page 34: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ó z ä&æ ä&æìá´Þ`âÖâ�ñOâ`Ý�á´ã;ò+-Åß ê�é`â;áUï�Ý çOá´ãÆíBÝ�á¼í´ã�â ò/. á´Þ`âÖé�í�ݱñOâ`ò^é

¨[¬¨£©r�d¡£«H �¨£¨[�¯¤£¥�¦r§® �¡mÃY­�­f�¯¨£¤mîÀQà � z&óx� s� � S� � V Õ��,��_�

�   Ó   Ñ ó Ó   Ø9¨[ =¦ ] Ñ æx¡ b � Ø Ñ � · ó � غ»©r�¯¤£� �£¢ Ñ �_� Ø»¥�¡`¨£©r�Æ =¡FÃY­�­f�¯¨£¤mÃÁ°}¬ ¤»¨a =¤m§ �¯¨`³�¬ ªy =¤m¥"Î� �¨[¥�¬ ¦Û³Ç�¯¤£³���¦r½r¥�«�¢rª" =¤MÑ}³� =¤£ =ª"ª���ª Ø�¨[¬¨[©&�­�¬ ­f��¦7¨£¢r­ ¨£¤[ =¦&¡m°}��¤¯·¥¤B¬ ­f³rª���­f��¦7¨a =¤FÃÅ­��� =¡£¢r¤m��­f��¦7¨[¡d«� =¦ÄÀÇ�­� =½r�n¢r¡£¥�¦r§Á³Ç¬=ªy =¤9¶¥"Î� �¨[¥�¬ ¦ ¨£¤[ =¦r¡F°}��¤i¨[�¯«a©r¦r¥�ÈY¢&��¡ ¡£¥"­f¥"ª" =¤^¨[¬Á¨[©&¬ ¡£�g¢r¡m��½ ÀQæj=¬ ¦r��¡§|�!�e���Æ°}¬ ¤M� P S be� P V ·ÆÚ^©r���ÈQ¢� �¨[¥"¬=¦Å¥�¡^¡£¥�­�¥�ªy =¤D¨[¬¨$$ÈY¦x· � · ó � ·i ¨[©&¥"¤£½�¨£��«a©r¦&¥"ÈQ¢r�i¥"¦7µ=¬ ª�µ=��¡^¢r¡m¥"¦r§³�¬ ªy �¤£¥"ί��½�©r��ª�¥"¢r­ ¥"¦�¨£©r�;Ï�©Ð��7Ñ ©^'Iª^�«JØ�¤m�H =«�¨[¥"¬=¦2·�q���¶«��¯¦7¨¼¤m��¡£¢&ª�¨[¡»¢r¡m¥"¦r§¨£©r¥"¡^­f�¯¨£©r¬t½Å =¤m�d¡£©r¬Mº»¦ ¥�¦=%�¥"§&· � · [ ·

at NIKHEFE94-05 3

¬ ,He(e,en)pp

,­NIKHEF

2H(e,en)p

Q® 2 [GeV/c]2

GEn

Mainz

Mainz

Mainz

Saclay 90

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0 0.5 1.5 2.0

Predicted accuracy

at JLab

,2¯

E93-038 H(e,en)p

,2¯

E93-026 H(e,en)p

0.2

1.0

alster

ari-Krumpelmann

(prelim.) 3 ,He(e,en)pp

,2H(e,en)p

3 ,He(e,en)pp

Meissner

at Mainz,2

¯A±

1/2-99 H(e,en)p

(prelim.) ,2H(e,en)pJ

²Lab

02143�57698f:=< z�@�h�8�Z[8�X�GÆ_QEHG9EÁI�XÂR � S EMW EÁLy5QXQZ[G91JI�XÄIML�\^]Æ8[s lQ698�W9Wb8�_ EMW WbI�kJ1�_ Za146FZak48�v�>M: �}| WbI�k�1J_Gb6F1JEMXQ3�k48�v�>M> | >�� �}| W9I�kJ1J_ÅWFo�5QEH6F8�v�>Mú | > ~ � EMXQ_ÅW9I�kJ1J_Û_Q1�EMciI�XQ_�v�> ��� <¨8Os=lr8�Z[Gb8�_ÛlY698�Za1JW914I�XÛIML$L"57G95Q698698�W95Yk4G9WÆ8[s=lY698�W9Wb8�_ EMWfIMlr8�X W9o�5YEH698�v�>�z �}| IMlr8�X _Q1JEMcdI�XQ_�v�> � �}| IMlr8�XÊGb6F1JEMX73�k48�v�>Mw � < A�C78�Wb8ÛEH6F8Z[I�cilYEH6F8�_eD14G9CÆG9C76F8a8»G9C78aIM698aG91JZaEMkÇZaEMkJZa5QkJEHG91JI�XQW»ù"L"5YkJk)v�~a� �}| _QEMW9CQ8�_�v ��� �}| EMXQ__QIMGbGb8�_fkJ1JXQ8�v �Q~ �"û

q��¯«��¯¦Q¨¼ =¦r½Û³rª" =¦r¦r�¯½���t³Ç�¯¤£¥"­f��¦7¨£¡» �¨!j'kO =Àź»¥�ª"ª�°}¢r¤m¨£©r��¤^¥�­�³r¤m¬Mµ �i¬ ¢r¤ Ù ¦r¬Mº»ª���½r§ � ¬=°¨[©&¥"¡i°}¬ ¤£­�°) �«¯¨[¬=¤�·§� � S ¥�¡d«�¢r¤m¤£��¦7¨£ª�à ÀÇ�¯¥"¦r§Å­f�H =¡m¢r¤£�¯½ÂÀ7à �  =½r��Ãr|�M�e��� � z'���  =¦r½ ¸i Hó|��e��� � z l � ·�Ú^©r��¡m�K¤m��¡£¢&ª�¨[¡� =¤m�d��t³Ç�¯«¯¨£��½�¨£¬g©� Hµ �K =¦��¯¤£¤m¬ ¤^¬=° �mg  =¦r½ � ·�l g ¤m��¡m³Ç�¯«¯¨[¥�µ �¯ª�à ·

Page 35: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ݱÞ�ß;à¼á´â�ãåätæèçOá´ã»ß;énê�âìëgíOß;ã�îKç�ï9éðá´Þ¼âèé�íBݱñOâ�ò^é ó �Ú^©r�¯¬ ¤£��¨[¥"«� =ª^­f¬t½r�¯ª"¡Æ©r Mµ=��Ã=�¯¨g¨[¬ ¡[ �¨£¥"¡F°) =«¯¨£¬ ¤mýr��¡m«�¤£¥�ÀÇ�Û¨[©&�Ŭ=Àr¡£�¯¤mµ �¯½ÖÀ���©� HµY¥"¬ ¤¬�°� � S ·&¤B¢r¤m¤£��¦7¨£ª�à Ü�¨£©r�d��­f³r¥"¤m¥"«H �ªU´d =ª"¡F¨[��¤9¶9¸;¥�³Ç¬ ª��»³� =¤[ �­���¨[��¤m¥"Î� �¨[¥�¬ ¦ �µ� ó� s

� � S o Õ y!¶ �  ó Ó�)LY �   � 3 Ñ�� ] Ø Ñ � · ó ) Ø¥"¡^«¯¬ ­�­f¬ ¦rª�î¢&¡£��½Å¨[¬g��­f³r¥�¤£¥"«� =ª"ª�Ãg½r��¡m«�¤m¥"À��d¨£©r�d½� �¨[ &·

�����^�H· ¸º¹¼» � �+½i�Q¾f�@¿Å�»�;�À¾F�O���;�Ú^©&��ÈQ¢� =¤ Ù ¡£¢rÀ&¡m¨[¤m¢r«¯¨£¢r¤£��¬=°D¨[©r�f¦Q¢r«�ª���¬ ¦ º� �¡K³r¤m¬ ³�¬ ¡£�¯½ À7ÃÁ´i��ª"ªJ¶F�  �¦r¦Ä¥"¦ ó l � z ·gÚ^©r¥"¡½&�¯µ �¯ª"¬ ³���½ °}¢r¤F¨[©r�¯¤�¥"¦7¨£¬  Â«�¬ ¦&¡£¥"¡F¨[�¯¦Q¨��r��ª"½Ö¨£©r��¬=¤mà ¬=° ÈY¢r =¤ Ù  =¦r½ § ª�¢r¬ ¦Ö¥�¦7¨[��¤£ =«¯¨£¥"¬ ¦&¡�ÜÙ ¦r¬Mº»¦f =¡:Âi¢r =¦7¨[¢r­Ã¤B©r¤m¬ ­�¬Y½&ÃY¦� =­f¥"«¯¡�Ñ]ÂĤ�¸dØ�·�Í�¤m¥"¬ ¤O¨[¬�¨[©r�B½r�¯µ=��ª"¬=³r­��¯¦7¨±¬=°ÅÂĤ�¸ÆÜM¨[©r�«¯¬ ¦r¡F¨[¥�¨£¢r��¦7¨F¶bÈQ¢� =¤ Ù ­�¬Y½r��ª$¬�°�¨£©r�g¦Y¢&«�ª"�¯¬ ¦Â¡m¢r§ § �¯¡m¨£��½ ¨£©r�gÈQ¢� =¤ Ù ¶�§ ª"¢r¬=¦ ¡m�H Áº� =¡�Æ ¥"¦r�¯¤m¨H¾�ܨ£©� �¨»¥�¡�Üt¨£©� �¨�¨£©r�;¡m�H ÈQ¢� =¤ Ù ¡»³rª" MÃ=��½Ûª"¥�¨£¨£ª"�»¤£¬ ª��;¥"¦�¨[©r�i³r¤m¬ ³���¤m¨£¥"�¯¡�¬=°O¨[©r�i³&¤£¬=¨£¬ ¦Á¡£¢r«a©� =¡¥�¨[¡`«a©� =¤£§=�¤[ =½r¥�¢r¡¼¬=¤¼­� =§ ¦r��¨[¥"« ­f¬ ­��¯¦7¨H·;¸;��¨a =¥�ª"¡�¬=°$¨[©&�Ƴr¤£¬=³Ç�¯¤m¨[¥���¡`¬=°� =¦7¨[¥"ÈQ¢� �¤ Ù ¡i =¦r½§=ª"¢r¬ ¦&¡^¥"¦Á¨[©r�d³r¤m¬=¨[¬=¦Åº���¤m�K¦r¬�¨»«�¬ ¦r¡m¥"½r�¯¤£�¯½�¥�­�³�¬ ¤m¨[ =¦7¨H·

i ¡Û Â°}¢&¦r½� =­f��¦7¨a �ª`¨[©&��¬ ¤Fà ÜMÂĤ�¸ ¥"¡�ºB�¯ª"ªi =«¯«��¯³&¨[�¯½ °}¬=¤�½r��¡m«�¤m¥"Àr¥�¦r§Ê¨[©r�˨£©r��¬=¤mÃÖ¬�°¨£©r�Ë¡F¨[¤£¬=¦r§Ê¥"¦7¨£��¤[ �«¯¨[¥�¬ ¦r¡�¬=°d¦Q¢r«�ª���¬ ¦ÖÀ���©r MµY¥�¬ ¤�·²Ð`¬MºB��µ �¯¤�Ü;  «�¬ ­f³rª"��¨[�Žr��¡m«�¤m¥"³&¨£¥"¬ ¦Ö¬�°¦Q¢r«¯ª"�¯¬ ¦Ê¡m¨£¤£¢r«�¨[¢r¤m��¥"¦ ¨[©r��¦r¬ ¦t¶�³Ç�¯¤m¨£¢r¤£À� �¨[¥�µ=��¤m��§ ¥�­���Ü´¢&¡£¥"¦&§ ÈQ¢� =¤ Ù ¡Æ =¦r½Ê§ ª�¢r¬ ¦r¡K =¡d¨[©r�°}¢&¦r½� =­f��¦7¨a �ª�½&��§ ¤m����¡�¬=°2°}¤m����½&¬ ­ ¥"¦g¨[©r�,ÂĤ�¸ÇkO =§ ¤£ =¦r§ ¥" =¦2Ü ©� �¡�¦r¬�¨�Ã=�¯¨�À����¯¦� =«a©&¥"�¯µ=��½2·

¸i �¨[  °}¤£¬=­ ¸7 ÈK ¬ ¦Ö¡m³r¥"¦t¶�¡m¨£¤£¢r«�¨[¢r¤m� °}¢r¦r«�¨[¥"¬=¦r¡®¥�¦ ó l �e� �É�m� Ü � z Ü �'� � ª"�� =½r¥"¦&§ ¨[¬ ¨[©r�°) �­�¬ ¢&¡,ÊF¡£³r¥�¦K«¯¤£¥"¡m¥"¡ÌË`«a©� �¦r§ ��½K¨[©r¥�¡U³���¤m«��¯³&¨[¥�¬ ¦K¬�°&¨[©&�+Æ ¥"¦r�¯¤m¨£¦r��¡m¡�¾�¬=°&¨£©r��¡m�H &·:Kt³���«�¥���«H �ª"ª�Ã=ܨ£©r� ½� �¨a  «¯¬ ¢rª"½ À�� ¥"¦7¨[�¯¤£³r¤m�¯¨[�¯½ ¨£¬ ­f�H �¦ ¨£©� �¨Û§ ª�¢r¬ ¦r¡¯Üi =¦7¨[¥�ÈY¢r =¤ Ù ¡Å =¦r½ ¦r¬ ¦t¶ µ� =ª"�¯¦r«��ÈQ¢� �¤ Ù ¡Á =ª�ª^«�¬ ¦7¨[¤m¥"Àr¢t¨[��¨£¬ ¨£©r� ¡m³r¥"¦ ¬=°;¨[©&��¦Q¢r«¯ª"��¬=¦  =¦r½è¨£©r��¤m�¯°}¬ ¤m��¤m��³r¤m��¡m��¦7¨Û¤£�¯ª"�¯µ� =¦7¨½&��§ ¤m����¡g¬=°»°}¤m����½&¬ ­ °}¬ ¤n½r��¡m«�¤£¥�Àr¥"¦&§Ë¨[©r�Á³r¤m¬=¨[¬=¦  �¨ª"¬Mº ��¦&��¤£§�à ·¼ b¦ ¬=¨£©r��¤KºB¬ ¤m½r¡�ÜD¥�¨n¥"¡³�¬ ¡m¡£¥"À&ª"�`°}¬=¤D¨£©r�`µY¥"¤F¨[¢� �ª�³&©r¬=¨[¬=¦�¥"¦�¥"¦� �¦QÃ���ª���«�¨[¤£¬=­® =§=¦r�¯¨£¥"«»³r¤£¬Y«��¯¡£¡B¨£¬Æ«�¬=¢r³rª"��¨[¬K¬ ¦r�¼¬�°¨£©r�¡£�� ÅÈQ¢� �¤ Ù ¡�ÜO¡£¬�¨£©r��¡m�g¡£�H ÁÈQ¢� =¤ Ù ¡ ¡m©r¬ ¢rª�½ ¤£�H �ª"ª�ÃÅÀ��¥"¦r«¯ª"¢r½&��½Ä¥"¦Ä¬=¢r¤;½r�¯¡£«�¤m¥"³&¨£¥"¬ ¦Ä¬�°¨£©r�d³r¤£¬�¨[¬ ¦2·

Ú^©r�ÅÈQ¢r��¡F¨[¥"¬=¦è¥"¡�sÅÐ`¬Mº ­Æ¢r«a© ¨[¬ ¥"¦r«¯ª"¢r½&� Í Ð`¬Mº ­n¢r«a©2ÜB°}¬ ¤g��r �­�³rª��=ÜD½r¬ ¨[©r�Å¡£�� ÈQ¢� �¤ Ù ¡g«�¬ ¦7¨[¤m¥"Àr¢t¨[�®¨£¬Ë¨[©r��«a©r =¤£§ �Á¤£ =½r¥�¢r¡Æ¬=°^¨£©r�Á³r¤£¬�¨[¬ ¦ÎÍ Ð�¬Mº ­n¢r«a© ½r¬Ë¨[©r�®¡m¨[¤£ =¦r§ �ÈQ¢� �¤ Ù ¡ «¯¬ ¦7¨[¤£¥�Àr¢&¨£� ¨£¬ ¨£©r� ­f¬ ­f��¦7¨[¢&­ ¬=°n¨£©r� ³&¤£¬=¨£¬ ¦ÎÍ Kt¥"¦r«¯� ¨£©r� ¦Y¢&«�ª"�¯¬ ¦²©r =¡�ÜiÀ7ý&����¦r¥�¨[¥�¬ ¦2Ü»¦r¬ ¦r��¨Á¡m¨£¤[ =¦r§=��¦r�¯¡£¡�Ü�¨[©r�¯¤£�Ä«� =¦ ÀÇ� ¦r¬ ¡m¨£¤[ =¦r§=�˵= �ª"��¦&«��ËÈQ¢� =¤ Ù ¡�·WKY¨[¤£ =¦r§ �ÈQ¢� �¤ Ù ¡�­� MÃg¬=¦rª�Ãg��&¥�¡m¨B =¡B¡m�H  ÈY¢r =¤ Ù ¡�·�Ú^©Q¢r¡B¨£��¡F¨[¥"¦&§K°}¬ ¤�¡m¨£¤[ =¦&§ ��¶�¡£�H KÈY¢r =¤ Ù ¡Bº»¥�ª"ª&¨£��ª"ª�¢r¡¡m¬ ­f�¯¨[©&¥"¦r§f =À�¬ ¢&¨»¡m�H gÈY¢r =¤ Ù ¡�¥"¦Û§ ��¦&��¤[ �ª ·

Page 36: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ó ) ä&æ�ÏYæ çOá´ã»ß;éÆê»â�ëgíUß¼ã`î ç

Ð�Ñ�Ò Ó§Ô:Õ�ÖO×ÙØ�Ú ÛÝÜÙÖVÕ�Þ�ßà ¦r� ­�¬Y½r��ªÿ¬�°�¨[©&� ¦Q¢r«¯ª"�¯¬ ¦2Ü�¨[©r�hÊÈáD =ª���¦r«¯�OÂ;¢� �¤ Ù ��¬Y½r�¯ªâËf½r��³r¥�«¯¨£¡�¨£©r�K¦Q¢r«¯ª"�¯¬ ¦Ë =¡»«¯¬ ¦t¶¡£¥�¡m¨£¥"¦r§�¡£¬ ª���ª�à ¬�°pã  =¦r½ u ÈQ¢� =¤ Ù ¡ �É� ) � ·�Ú^©r¥"¡K­�¬Y½r��ªD³r¤m��½r¥�«¯¨[¡K­® �¦Qà ¬=°^¨£©r�®ª�¬Mº�¶b��¦&��¤£§�ór¤m¬ ³Ç�¯¤m¨£¥"��¡ ¬=°�¨[©r�f¦Q¢r«�ª���¬ ¦2·®Ú^©r��¤m�®¥"¡d��µt¥�½r��¦&«��=Ü�©r¬MºB��µ ��¤¯Ü±¨[©� �¨K¡m¬ ­f��¬=°�¨[©r�f¦Q¢r«�ª���¬ ¦x¾ ¡ª"¬Mº�¶���¦r�¯¤£§=Ãf��¦&��¤£§�Ã�³&¤£¬ ³���¤F¨[¥"�¯¡�«� =¦r¦r¬�¨�À��; =«¯«�¬ ¢r¦7¨£��½®°}¬ ¤�º»¥�¨£©r¬ ¢&¨D¨[©&�¼³r¤m��¡£�¯¦r«��i¬�°ÿ©r�H Hµ7¶¥"�¯¤�¡m�H nÈQ¢� �¤ Ù ¡�·�%�¬ ¤D��& =­f³rª"��Ü7¨[©r�+ROÉ v ¨[��¤m­ °}¤£¬ ­ ª�¬�º�¶���¦r�¯¤£§=Ã�Rx¶bÉ ¡m«H �¨m¨[�¯¤£¥"¦&§n¡£¢&§ § ��¡F¨[¡¨[©r �¨´¨£©r�/äLåäB³� �¥"¤£¡O­� HÃd«�¬ ¦7¨[¤m¥"Àr¢t¨[� o z � g ¬=°r¨[©&�B¦Q¢r«�ª���¬ ¦x¾ ¡´­® =¡m¡�·´Ú^©r¥"¡U¥"¡U¡£¥�§ ¦r¥æ�r«H =¦7¨´ =¦r½¡£¢&§ § ��¡F¨[¡n¨£©� �¨ ¨[©r��¦Q¢r«�ª���¬ ¦Ê­� �¨£¤£¥��Ä��ª"�¯­��¯¦7¨[¡n¬�°^¬=¨[©&��¤ ¡m¨[¤£ =¦r§ ��¶bÈQ¢� =¤ Ù ¬ ³Ç�¯¤[ �¨£¬ ¤£¡K«�¬ ¢&ª"½½r¥�Ìx�¯¤K¦r¬=¦t¶b¦r�¯§ ª"¥�§ ¥"À&ª�à °}¤m¬ ­ Î��¯¤£¬r·h b¦  =½r½&¥�¨[¥�¬ ¦2ÜU½r���¯³ ¥"¦r�¯ªy =¡F¨[¥�«f¡m«H �¨m¨[�¯¤£¥"¦&§Ë��t³���¤£¥�­��¯¦7¨[¡¡£¢&«a©Á =¡@$ ó ) �  �¨çKLk i ¤ �µ�m� Ü �\[ �  =¦r½g¨[©r��¡£³r¥�¦®­Æ¢&¬ ¦�«¯¬ ª"ª" =À�¬ ¤[ �¨£¥"¬ ¦�ÑBKr�è¤^Ø� �¨c¤ç$�q`É �É� ���©� Hµ �B­��� =¡£¢r¤m��½Æ¨£©� �¨ o z × g ¬�°�¨[©r��³r¤£¬=¨£¬ ¦2¾?¡�¡m³r¥"¦ �¤£¥"¡m��¡U°}¤£¬ ­ì =ª�ªQÈY¢r =¤ Ù ¡�·�Ú^©r��¤£�¯­® �¥"¦r½r�¯¤¥"¡^ª" =¤£§=��ª�î �¨m¨[¤£¥�Àr¢&¨£��½Á¨[¬g§ ª�¢r¬ ¦r¡^¬ ¤»¬ ¤mÀr¥�¨[ =ª2 �¦r§ ¢rª" =¤�­f¬ ­��¯¦7¨[¢r­ ¬=°�µ� =ª���¦r«¯�iÈY¢r =¤ Ù ¡�·

Í$¤£¥"¬=¤d¨£¬ ó lel � ÜU¦r¬���t³Ç�¯¤£¥"­f��¦7¨[ =ª�«�¬ ¦r¡F¨[¤£ =¥"¦7¨[¡K©� =½ ÀÇ�¯��¦Â³&¢rÀrª"¥�¡£©r�¯½ °}¬ ¤d¨[©&��¡F¨[¤[ �¦r§ �ÈQ¢� =¤ Ù «a©� =¤£§=� ¬ ¤Û­� =§ ¦r��¨[¥�«Ë°}¬ ¤£­ °) �«¯¨[¬=¤£¡�Ü7�XéS  =¦r½ê�Xé V · Ú^©r��¡m�Ê =¤m� ¤£��ª" �¨[�¯½ ¨£¬ ¨£©r�¦Q¢r«�ª���¬ ¦g°}¬ ¤m­ °) =«�¨[¬ ¤m¡$ÀQà z · � ×i �¦r½ z · � ó ·J b¦f³r¤£�¯½r¥"«�¨[¥"¦&§;¨[©r�¯¡£�»°}¬ ¤£­ °) =«¯¨£¬ ¤£¡¯ÜY¬=¦r�^¤£¥�§ ¬ ¤£¬=¢r¡«�¬=¦r¡m¨£¤[ =¥�¦Q¨n¥"¡ ³rªy �«���½Â¬ ¦��_éS s¥ �¨n­n¢r¡m¨Kµ= �¦r¥"¡m©  �¨V� ] Õ ×Z뱺���¤m��ÈQ¢r¥"¤m��¨£©r�®¦Q¢r«¯ª"��¬=¦Ê¨[¬©� Hµ � ¦r¬g¦r��¨`¡F¨[¤£ =¦r§ �¯¦r��¡m¡�·i ¡m¥"½r�;°}¤m¬ ­ ¨£©r¥"¡�¤m��ÈQ¢r¥�¤£��­f��¦7¨�Ü&¨[©r�¯¬ ¤£��¨[¥�«H =ª2³&¤£��½&¥"«¯¨£¥"¬ ¦&¡�½r¥�ÌÇ��¤iÑ)½r¤£ =­® �¨[¥"«� =ª"ª�Ã&Ø$¬=¦Û¨£©r�¡£¥�Î��Ƭ�°D¨£©r�¡m¨£¤[ =¦&§ �n°}¬ ¤m­ °) =«�¨[¬ ¤m¡�ÜÀ�_éStì V ·Ä �¨i¥"¡¼«�¬ ¦7µ �¯¦r¥"�¯¦7¨ ¨£¬Á«a©� =¤£ =«¯¨£��¤£¥�Î��ƨ£©r�ƪ"¬Mº�¶í� ]À���©� HµY¥"¬ ¤K¬=°!�XéS  �¡  ½r¥�­��¯¦r¡£¥�¬ ¦rª"�¯¡£¡K­��� =¦t¶b¡mÈQ¢� =¤£�îÊm¡m¨£¤[ =¦r§=��¦r�¯¡£¡g¤[ =½&¥"¢r¡ÌËrÜ:ï é ·ÄÚ^©r¥"¡Æ¥�¡½r���¦r��½  =¡

ï é�ð ½ñ� éS½  óòòòòò ôõñö

ÕÃy �zt÷ ]Jøxù�]xú'û éBü yî¶ é I�¶ é�ð � éV Ñ)×7ØY Ñ � · ó � غ»©r�¯¤£� ù ] ¥"¡^¨£©r�d¡m¨[¤£ =¦r§ �i¤£ =½r¥" =ª2«a©� =¤m§ �d½r¥"¡F¨[¤m¥"Àr¢&¨£¥"¬ ¦x·

Ú^©r��¬=¤£�¯¨£¥"«� =ªÿ³r¤£�¯½r¥"«�¨[¥�¬ ¦r¡�°}¬ ¤/ï é  =¤m�d§ ¥�µ=��¦Û¥"¦ÛÚ´ =Àrª"� � · ó ·Ú^©r��¤m��¥�¡d Å§=¤£�H �¨d½r�H =ª$¬�°�¨£©r��¬ ¤m�¯¨£¥"«H �ª$¥"¦7¨[�¯¤£��¡F¨ ¥"¦ ½r�¯¨£��¤m­�¥�¦r¥"¦r§=�_éS  =¦r½Á�Xé V  �¨ ª"¬Mº� ] ½&¢r�¼¨[¬Æ¨£©r�;¤m¬ ª"�`¡m¨[¤£ =¦r§ �iÈQ¢� �¤ Ù ³r =¥"¤m¡B­� MÃ�³rª" MÃ�¥"¦®¢r¦r½r�¯¤£¡m¨[ =¦r½r¥�¦r§¦r¬ ¦Y¶b³���¤m¨£¢r¤£Àr �¨[¥�µ �ÂĤ�¸Æ·ÿ�  �¦QÃË­�¬Y½r��ª�¡¼³r¤m¬ ³�¬ ¡£��¯¡m¨[¥�­® �¨[��¡¼¬ ¦Ë¨[©r�¥�­�³r =«¯¨¼¡m¨[¤£ =¦r§ �ÈQ¢� �¤ Ù ¡i­® Hà ©� Hµ �¬ ¦

¨[©&�ĦY¢&«�ª"�¯¬ ¦2¾?¡Á³r¤£¬=³Ç�¯¤m¨[¥���¡¯· ���� =¡£¢&¤£¥"¦&§ ¨£©r�Ä¡m¨£¤[ =¦&§ �ËÈQ¢� =¤ Ù «�¬ ¦7¨£��¦7¨HÜ�¨[©r�¯¦2Ü�º»¥�ª"ª`³rªy =«¯�ª"¥�­�¥�¨[¡�¬ ¦�¨£©r��¡m� ­f¬Y½r��ª�¡� =¦r½Á§=¢r¥"½r�`¤£���¦r��­f��¦7¨£¡�¥�¦�ÂĤ�¸²¨[©r�¯¬ ¤mÃ� =¦r½�¨[©&�i½r��¡m«�¤£¥�³&¨[¥�¬ ¦Á¬=°¨[©&� ¡F¨a =¦&½� =¤£½Å­f¬t½r�¯ª ·

Ð`¬Mº��¯µ �¯¤�Ü�­f�H =¡m¢r¤£¥�¦r§�¨£©r�®¡F¨[¤[ �¦r§ �®ÈQ¢� �¤ Ù °}¬ ¤£­ °) =«�¨[¬ ¤m¡n¥�¡K¦r¬�¨n�� =¡mÃ=·ýKt�¯³� =¤[ �¨[¥"¬=¦Â¬=°¨[©&��¡£�d°}¬ ¤m­ °) =«�¨[¬ ¤m¡�¥�¡^½r¥�¹f«¯¢rª�¨^À���«� =¢r¡m�n =ª�ªx¨[©&¤£����ÜÎ� éS ÜÎ� éV  =¦r½Û¨[©&� ¡F¨[¤£ =¦r§ �  ��t¥y �ªÇ°}¬ ¤m­

Page 37: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ݱÞ�ß;à¼á´â�ãåätæèçOá´ã»ß;énê�âìëgíOß;ã�îKç�ï9éðá´Þ¼âèé�íBݱñOâ�ò^é ó �þ\ÿ�������� �� � ��� �� � �� � ��������������������! #" $&%!'#( )+*&%,'�$ )�$-% .-' /�0�12 �3 4�5�6�����! #" �87&92: 0<;= � $&%>*?' )+*&% 5�. )�$-% *<4 @A0�BCBD #E�3 F<$�6�����! #"HGJI I )�$-%,'KFMLNGO$-% 4�* )�(-P $QLRGS*&P (�F )�$-P F&'�LT)+$&P>*<( @A0�BCBD #EA*&3 F?'U6VA/�WXBD� : #� )+$&%>* .&% $�( )�$-% $�F YZ \[!]� \��3 F�*�6^?_ � . � ^�`�a E=BC SBC� : \� )�$-%,'�5 .&%!'#5 )�$-% .�. �b0<E ` 3 F�.#6^?_ � . � ^�`�a E=BC �c&d&Ee� ` #fg" a BDBh% )�$-%,'�$ '�% (<4 )�$-%,'�. �b0<E ` *&3 F�4K6W�0�;=;=[jik )+$&%!'#(lLm)+$&% $�( '�P>*<(QLn*&P>o�o )�$-P F�(SLT)+$&%!'#( Wp[ 7 3 F�F�6q 7 0<E `sr � : \� )�$-% $�4 $&%>F�o $-% $�.�F tu"=] 7 EK3 F�(�6AxEHjYk48�:=<J~H@AvOEH6m14I�5QW$lQ6F8�_Q1JZ[G914I�XQW±IMLxG9C78�kJ8�EM_Q1JX73iciI�ci8�X�G9W�IMLxG9C78�W9Gb6FEMX73M8�o=5QEH6#�nL�IM6mc�L"EMZ[GbIM6mWa<

°) �«¯¨[¬=¤�Üñ�_éw Ür«�¬ ¦7¨£¤£¥"À&¢&¨[�¼¨£¬Æ¨[©r�¼��ªy �¡m¨[¥�«¼¡m«H �¨m¨[��¤m¥"¦r§¬�°´�¯ª"�¯«¯¨[¤m¬ ¦r¡B°}¤m¬ ­ ¨[©r�;³&¤£¬=¨£¬ ¦2·$Ú^©r¥�¡�¥"¡°}¢&¤m¨[©&��¤�«�¬ ­f³rª�¥"«H �¨[��½nÀQÃn¢r¦r«¯��¤m¨[ =¥"¦7¨bÃ¥�¦Æ¨[©r� Ù ¦r¬Mº»ª���½r§ �»¬=°�¨£©r��°}¬ ¤£­ °) =«¯¨£¬ ¤£¡�� � ì PStì V º»©r¥�«a© �¤£�d¦r��«¯��¡m¡[ =¤FÃŨ£¬g��Y¨[¤£ =«¯¨»¨[©&� µ� =ª�¢r��¡^¬=°J�_éSUì V,ì w ·Ú^©r��¡F¨[¢r½tì=°»³r =¤£¥�¨bÃĵt¥�¬ ªy �¨[¥"¬=¦ ¬=°�¦r��¢&¨£¤[ =ªDºB��  Ù ­® �¨£¤£¥ � ��ª"�¯­��¯¦7¨[¡n«� =¦ À��®¢r¡m��½Ê¨[¬½&�¯¨[�¯¤£­f¥"¦r�g¨[©&��¡F¨[¤[ �¦r§ �®ÈQ¢� �¤ Ù °}¬ ¤m­�°) =«¯¨£¬ ¤£¡¯ÜJ� éS  =¦r½¼� éV ·�Ú^©r¥"¡dº»¥"ª�ª$ÀÇ�f½r¥�¡£«�¢&¡£¡£�¯½Ê¥"¦¨£©r�d¦r��Y¨`«a©� =³&¨£��¤¯·

Page 38: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

x y z|{ }�~�� �

� ���T���l����� �p�������Z���R� � �p����������� ������� �¡�¢�T���R�

£�¤¦¥A§�¨ª©¬«X­¯®±°H²�«�°A³´«�¨?§bµA¶2·¹¸Oº»¥A·p²&·p®¹¼g§�²&·½­±®¯°�¾�§b¿A·À ¥H§�¨�¾Á©=¬Â=©u®¯µ´«�®¹¼g«�¨?²&§bµAùĢ«�¥A§b¿H®�º»«Å®±µÆ­¯®¯°Ç¨?Ä�µA¿ÉÈ�ÊË ¤ ýMÌ ¥A§�͹Ä�«�ÎÉÄp§�²&ÄÐÏ Ì ®¯µ´µHÄ�¨&«-Ñ

Ò�Ó?Ô Õ�ÖVÕ�ÖÔØ× Ù½Ö�ÚÅÛ�Ö_ÔÉÖ�Ú¨× Öx× Ú Û�Ú ÜpÔ:ÕÉÚ(× ßSÜpÖXÔJÔJÚMÕQÖx×ÙØÝlÞ�ß àKáâà�ã�ä±å�æ�á�ç�ç\èéç�ß�å�àKêëá2ìîíuá2æDà�Þ�ß ß�ä ã�ç#à�ê åhç#å�ãâà#àKß�æ#ê ì�ïTáâí´ð¯á2ä ã�æ�êëñ�ß�òîß�ä ß�å�àKæ#á2ì�çCíuæ#á2óôð�æ�á�à�á2ì�çê çlò�ß�ç�å�æ�êëõ±ß�òöõ�÷îàKÞ�ß�øbß�÷�ì�óªã�ì�ò�ê ã�ï2æ�ã�ó»çDê ì½øOê ï�ùÉú�ùüû2ù

òòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòò ýâþ

ýâþpÿ

��� òòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòòò

������������������

ýâþ

ý þ ÿ

� � ��

ýâþ

ý þ ÿ

� �

ýâþ

ý þ ÿ

� � � �

������������������

� ú�ùëû��

��������� �"!$#&%('*),+&-�.0/ �&132547698:<;5: �>= .51?-(/0/0�?�5�&@��A-�BDCE+&�&/ ��F��G.?#IHKJ��L/0M�/ -�+N-�BDCE+>��/ ��F��OM�P�CQM�+&-(�R��S?�GFT�G+&-�.0/ �>1. 1?-(/0/0�?�5�>@��UM�PO�G+��G1V/0�5M�@�.KPW� M�BXC�� M�/0M�@�.Y�&.K.5J�M[ZK@\M�@\/ J���+��?PW/?#3H]J��_^`+�M�^\�&.K/ J���1VM�B�^E�&@�-(/ �&M�@aM�PC�� MN1V�G. .0�G.�ZYJ��&15JD1VM�@b/0�5��^`��/0�"/0Mc/ J��"M[d��?�5-�+>+�1V� M�. .feg. �G1V/ ��M�@h#,iNJ�MjZK@7M�@D/ J��3�5�&��J</O-(� �]-APW�?ZkM�P`/ J��+�MjZ,�G.0/LM��5F��?�LF��>-(���5-�B�.?#�H]J��]1V� M�.5.l.0�G1V/ ��M�@m�&@D)Ln$@h#O!$#�oc�&.O1?-�+&1?�E+&-(/0�GFDZK��/ JpM�@E+�q�/ J��3r��5.0/fesM��5F��?�-�BDCE+>��/ ��F��t/0�?�5B�.?#

u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uu>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>u>uv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>vv>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v>v

ÝlÞ�ßMà�á�à�ãâä�ç#å�ãâà#àKß�æ�ê ì�ï å�æ#á2ç�çkèUç#ß�å�à�ê á2ì�íuá2æAß�ä�ãâç#àKêëåýQw_x ç#å�ãâà#àKß�æ�ê ì�ï ê çAð�æ#á2ð±á�æ#àKêëá2ìbã�äàKásàKÞ�ßMçRyEz�ã�æ�ßMá�í�à�Þ�ßMçRz�óRá�íbãâó»ð�äëêëà9z�ò�ß�çØíuá�æHà�Þ�ß�ç�å�ã-à�àKß�æ�êëì�ï ð�æ#á�å�ß�ç#ç�ß�ç´ê ì�{2á�ä|{2ß�òØù~}Uï�ì�á2æ�êëì�ï

û��

Page 39: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�������I�p�c���c�3�j�,�[�T�l�7�L� �����K�l�_�_�,�D�T�X���~�7�T�,�]�_� ��� û��Þ�ê ï2Þ�ß�æsá2æ�ò�ß�ælð�æ�á�å�ß�ç�ç#ß�çgíuá�æCàKÞ�ß¡óÅá2ó»ß�ì�à(��à�Þ�ê çlï2ê>{2ß�ç��

�Q�&���&�R�¡ £¢ ¤¦¥T§¨¤ª©`«<¢ ¬t­®¢ ¤¦¥Q¢ ¬,§ �$¯ý� ¤¦¥�¤ª©`« � §�¢ ¤ª©E«b¢ ¬ � ú�ù � �

ÝlÞ�ß�ç#å�ãâà#àKß�æ#ê ì�ïÅå�æ#á2ç�çkèUç#ß�å�à�ê á2ì±°sê äëäØå�á2ì�ç�ê ç\à á�íSã Þ�ß�ä ê å�êëàU÷�èUêëì�ò�ß�ð±ß�ì�ò�ß�ì�à ð�êëß�å�ß � ò�á2óÅê ìbãâà�ß�òõ�÷�à�Þ�ß � ß[²�å�Þbã�ì�ï�ß�ãâó»ð�äëêëà9z�ò�ß���ã�ì�ò�ãXÞ�ß�ä êëå�êëàU÷�èéò�ß�ð¯ß�ì�ò�ß�ì�àsðbã�æ\àA°sÞ�ê å�Þ³°sêëä ä´{�êëá2ä�ã-àKß ð�ã�æ\èêüàU÷ � òQz�ß à�áµyEz�ã�ì�àVz�ó êëì�àKß�æ\íuß�æ#ß�ì�å�ߢõ±ß�à0°Dß�ß�ì�à�Þ�ß�ß�ä ß�å�àKæ#á2óªãâï2ì�ß�à�ê å ã�ì�ò ì�ß�z�àKæKãâä�°Mß�ã$¶ãâó»ð�äëêëà9z�ò�ß�çV��ùSÝlÞ�ß¡à�á�à�ãâäØç�å�ãâà�à�ß�æ�êëì�ï å�æ#á2ç�çkèUç�ß�å�à�ê á2ì·°sê äëä¯à�Þ�ß�æ#ß�íuá2æ#ß�{�êëá2ä�ãâà�ßhðbã�æ#êëàU÷*¸�¹N��º=ù"»Áßå�ã�ì�ò�ß[¼bì�ßZã�ì¢ã�ç\÷�óÅóÅß�àKæ\÷½ã�çsàKÞ�ß�æKãâà�ê áÅá�íÉÞ�ß�ä ê å�êëàU÷�èUò�ß�ð¯ß�ì�ò�ß�ì�àgà�áªÞ�ß�ä ê å�êëàU÷�èUêëì�ò�ß�ð±ß�ì�ò�ß�ì�àå�æ�á2ç#ç\èéç�ß�å�àKêëá2ì�ç�ù]»�ß�ò�áÅà�Þ�ê çlõ�÷îò�ß[¼bì�êëì�ïªãTðbãâæ�êëàU÷�è�{�êëá2ä�ã-àKê ì�ïXã�ç\÷�óÅóÅß�àKæ\÷

½_¾b¿ ­ �´À w �hÁ�´Àa§Â�hÁ � ú�ù,ú��°sÞ�ß�æ�ß � ÀhÃÄÁ$Å ê çDà�Þ�ß å�æ#á2ç�çkèUç�ß�å�à�ê á2ìîíuá2æDà�Þ�ßhæ#ê ï2Þ�à � ä ß�í+àG��Þ�ã�ì�ò�ß�òöÞ�ß�ä êëå�êëàU÷Åç\à�ãâà�ß�çlá�íHàKÞ�ß ß�ä ß�å�èà�æ�á2ì ùÆ z�õ�ç#àKêüàVz�à�ê ì�ïmÇ3ypìØùQú�ù � ê ì�à�áZú�ù,úZãâì�òÈz�ç#ê ì�ï ¤ À¥ ­É¤ Á¥ ­Ê¤¦¥ ã�ì�ò ¤ © «KË ¤¦¥ °Dßç#ß�ß¡àKÞbã-à

½_¾b¿ ­ ¢ ¤ À¥ §Â¤ À© « ¢ ¬ w ¢ ¤ Á¥ §Â¤ Á© « ¢ ¬¢ ¤ À¥ §¨¤ À©`« ¢ ¬ §Ì¢ ¤ Á¥ §Â¤ Á©E« ¢ ¬Í ­ ¯ý� ¤¦¥�¤ª©E« � À w ¯

ý� ¤¦¥�¤ª©`« � Á� ¢ ¤¦¥h¢ ¬ Î Ï�ÐOÑ ¬Ò`Ó �<ÔlÕ � ú�ù Ò �

°sÞ�ß�æ�ß Ï�Ð ê ç à�Þ�ß øbß�æ�óÅêZå�á2ì�ç\à�ã�ì�àJíuá2æ�óÖz�á2ìRò�ß�å�ã?÷nã�ì�ò Õ ê ç à�Þ�ß ß�äëß�å�àKæ�á�óªã�ï�ì�ß�à�ê åå�áNz�ð�äëê ì�ï å�á2ì�ç\à�ã�ì�à�ù ½ ¾b¿ à�Þ�ß�ì ê çîá�ì à�Þ�ߢá2æ#ò�ß�æîá�íÅû�¹�ðbãâæ#àKçîð¯ß�æîóÅê äëä êëá2ì � ð�ð�óÈ�Åíuá2æÑ ¬ ÍØ×`Ù ¹ ��Ú ßjÛ�Üâå�� ¬ ù}éàgÞbã�ç õ±ß�ß�ì�á2ì�äë÷îêëìöàKÞ�ê çsä�ã�ç\à ò�ß�å�ã�ò�ß�à�Þbãâà àKß�å�Þ�ì�êWy�z�ß�ç ã�ì�ò½àKß�å�Þ�ì�á2äëá2ï2ê ß�çgÞ�ã�{�ßZõ¯ß�ß�ìò�ßj{2ß�ä á2ð¯ß�ò�à�áXã�äëä á�°�óÅß�ãâç9z�æ#ß�óÅß�ì�àKçMá�íHã�ç\÷�óÅóÅß�àKæ#ê ß�ç�à�áZõ¯ß�à�à�ß�æQàKÞbãâì�û�ð�ð�ó½ù"}Uì�ð�æ�ã�å�à�ê å�ß$�à�Þ�ßQê ì�àKß�ï2æKã-àKß�ò¡÷�ê ß�ä ò �ÞÝ Á¡ß Ý À � áâí�à�Þ�ßQò�ê|à±ß�æ#ß�ì�àKê ã�ä2å�æ#á2ç�çkèUç#ß�å�à�ê á2ì�ê ç�óÅß�ãâç9z�æ#ß�ò��-ì�á2æ#óªã�äëê ñ�ß�òõ�÷îà�Þ�ß¡õ±ß�ã�ó å�z�æ�æ�ß�ì�à �sá ÁIß á À �[�

½�âWãgä ­ Ý À Ü á À w Ý Á Ü á ÁÝ À Ü á Àå§ Ý Á Ü á Á � ú�ùæ¹N�°sÞ�ß�æ�ß7ç$è�é ò�ß�ì�áâàKß�ç�àKÞ�ß_{âã�äWz�ß á2õ�àKã�ê ì�ß�ò íuæ�á2ó à�Þ�ß æ�ã�° ò�ãâà�ã�°sêëàKÞ�áNz�àMå�á2æ#æ�ß�å�àKêëá2ì�ç�ù,» êëàKÞà�Þ�ß�Þ�ê ï2Þ ð�æ�ß�å�ê ç#ê á2ì�ì�á�° ãâà#à�ã�êëìbã�õ�äëßÉãâàHß�ä ß�å�àKæ#á2ìZãâå�å�ß�ä ß�æKãâà�á2æ�çHã�ì�ò�ð�æ#á2ï2æ#ß�ç�çAê ì íuá2æ#óÖz�ä ãâàKêëì�ïà�Þ�ß¡å�á2ì�à�æ�ê õêz�àKêëá2ì�çlá�íAæKãâò�ê�ãâà�ê|{�ßhå�á2æ#æ�ß�å�àKêëá2ì�çlàKáTà�Þ�ß ß�äëß�å�à�æ�á�°Mß�ã$¶îð�æ#á�å�ß�ç#ç�ß�çj�bàKÞ�ß¡ç#à9z�ò�÷îáâí°Mß�ãb¶öì�ßjz�àKæ�ã�äAå�z�æ#æ�ß�ì�à êëì�àKß�æ�ã�å�à�ê á2ì�çgêëì ß�ä ã�ç#à�ê å�ß�äëß�å�à�æ�á2ìöç�å�ãâà�à�ß�æ�êëì�ï�ð�æ#á�{�êëò�ß�ç ã�å�å�ß�ç#çhàKá�ãæ#ê å�Þöã�æ�æ�ã�÷îá�í´Þbã�ò�æ#á2ì�ê åDy�zbãâä êëà�ê ß�ç�ù

Page 40: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

û�ë �E�>ìN���¡�p�c���c�í�~�[�T�O�7�L�[�T�í� �Ì�]�l���_�,�p�c�X���~�7�T�,�]�c� �Ö�îTïRðKïRð ñÌò5ó�ôQõKöQ÷øõYù·úüû3ö´òfôN÷þýÿò5õ��5û~ôQò õ�� ò��������*ôêöhõ�� ��Oû~ôEô��Lö´ò�����öß�ã�ç9z�æ#ê ì�ï�àKÞ�ß»ðbãâæ�êëàU÷�è�{�êëá2ä�ã-àKê ì�ï�ã�ç\÷�óÅóÅß�àKæ\÷N� ½ ¾<¿ °sêüàKÞ�ð±á�ä�ã�æ#ê ñ�ß�ò¢ß�äëß�å�à�æ�á2ì�ç�å�ãâà�à�ß�æ#ê ì�ï°Dã�çDá2æ#ê ï2êëìbã�äëäë÷�ð�æ�á2ð¯á2ç#ß�ò�õ�÷�� ß�ä ò�á�{�êëå�Þªê ì½û�ë�¹$�Q¸ ¹b�`�ê¹$ë<º=ù�� ß�äëò�á�{�êëå�Þôð�æ�ß�ò�ê å�à�ß�òîãâìîã�ç#÷�óTèóÅß�àKæ\÷ á2ìÐàKÞ�ß�á2æ#ò�ß�æÅá�íXû × þ � Ñ ¬ ã�ç#ç9z�óÅê ì�ïJàKÞ�ß½ß[à ß�å�à °Cã�çÅòQz�ß�àKá °Mß�ã$¶ ê ì�à�ß�æKãâå�àKêëá2ì�ç�ù}Uì�{2ß�ç#àKêëï�ãâà�ê á2ì�çl°sêëà�Þ�à�Þ�ê çHóÅß�à�Þ�á�òD°Mß�æ#ßDä êëó»êüàKß�òDz�ì�àKê ä�ð�æ�á2ï2æ#ß�ç#ç´êëì�à�Þ�ß�á2æ\÷¡ã�äëä á�°Dß�ò�å�ã�ä åjz�ä�ã&èàKêëá2ì á�í±æKã�ò�ê ãâàKê>{2ßlå�á2æ�æ#ß�å�à�ê á2ì�çMãâì�ò»ð�æ�á2ï2æ#ß�ç#çMêëìÅßG²�ð±ß�æ�ê óÅß�ì�àKã�ä�àKß�å�Þ�ì�êWy�z�ß�çCã�ì�ò»ßjyEz�ê ð�óÅß�ì�àã�äëä á�°Dß�ò»å�á2ì�àKæ#á2ä¹á�íØç\÷�ç\àKß�óªãâà�ê å�ç�ùÉÝlÞ�êëç�å�á2óXõ�êëì�ß�ò»ð�æ�á�ï2æ�ß�ç�ç�ß�ìbã�õ�ä ß�òÅàKÞ�ß óÅß�ã�çRz�æ�ß�ó»ß�ìpàMá�íàKÞ�ß�ç#óªãâä äØãâç#÷�ó»óÅß�à�æ#÷îç#ê ï2ì�ã�ä àU÷�ð�ê å�ã�äØá�íOä á�°Cè Ñ ¬ ß[²�ð¯ß�æ�êëó»ß�ì�àKç�ù������������� �! Ä#"%$'&)(+*-,/.�ÎÉÄ $�0ÁÄ21435*Ì�6�7�8ÝlÞ�ßå¼bæ#ç#à�ç9z�å�å�ß�ç�ç#ísz�ä�ß�ä ß�å�àKæ#á2ì�ç�å�ã-à�àKß�æ�êëì�ï�ã�ç#÷�óÅó»ß�àKæ\÷�óÅß�ã�çRz�æ�ß�ó»ß�ìpà�°Dã�ç¡å�á2ì�òQz�å�à�ß�òÁãâàÆ�9;:�< ê ì½û�ë��b�U°sÞ�ß�æ�ß�=Éæ#ß�ç�å�á�à�à���>@?BADCFE ¸HG × º��Ez�ç�êëì�ïXãâìÈz�ì�ð¯á2ä ã�æ�êëñ�ß�òÅò�ßjz�àKß�æ�êWz�ó à�ã�æ#ï2ß�àDã�ì�òÑ ¬ ­ û Ù G �ÞÚ ß[ÛUÜDIj� ¬ ��å�á2ì�{�ê ì�å�ê ì�ï2äë÷Åò�ß�ó»á2ì�ç#àKæ�ãâàKß�òªàKÞ�ãâàCàKÞ�ß � {�ê á�ä�ãâà�ß�ç�ðbã�æ�êüàU÷N��ã�ì�òªà�ÞbãâààKÞ�ß Æ àKã�ì�òbãâæ�òJ�öá�ò�ß�ä¯áâí�ß�äëß�å�à�æ�á�°Mß�ã$¶az�ì�ê>¼bå�ã-àKê á�ì\°Dã�çMà�Þ�ß å�á2æ�æ#ß�å�àMà�Þ�ß�á2æ\÷ íuæ�á2óNã�óÅá2ì�ï�ãì�z�óXõ¯ß�æsá�íL{�ê�ã�õ�äëßhóÅá�ò�ß�ä çlã-àlàKÞbãâàlà�ê óÅß�ù3}Uì½ã�ò�ò�êëàKêëá2ì���àKÞ�êëçlß[²�ð±ß�æ�êëó»ß�ìpà ò�ß�àKß�æ�óÅê ì�ß�ò�à�Þ�ß{âã�äWz�ß¡íuá�æsà�Þ�ßZß�ä ß�å�àKæ#á�°Dß�ã$¶�ó»ê&²�êëì�ï ã�ì�ï�ä ß$�¹ç#ê ì ¬LKNM ­ ×êÙ �N� Ò/O ×êÙ × û Ò �¹ã æ�ß�ç9z�äüà�°sÞ�ê å�Þ °Dã�çå�á�ó»ð¯ß�à�êëàKê>{2ßÖ°sêüàKÞJàKÞ�ßÅõ±ß�ç#à�ó»ß�ã�ç9z�æ�ß�óÅß�ì�à�çZá�íDç�ê ì�PM àKÞ�ß�ì�ã({âã�êëä�ã�õ�äëß�ù ÝlÞ�ß Æ�9;:�< Çlû �N�ï2æ#áNz�ð�ð�ê á�ì�ß�ß�æ�ß�ò�àKÞ�ß¡íuá�ä ä á�°sêëì�ïXß[²�ð¯ß�æ#ê óÅß�ì�à�ã�äØà�ß�å�Þ�ì�êWy�z�ß�çsíuá2æCà�Þ�ê çsóÅß�ã�çRz�æ�ß�ó»ß�ìpà��û2ù Ú ã : çlð�Þ�á�àKá-èUå�ã-àKÞ�á�ò�ß íuá2æCàKÞ�ß�ð¯á2ä ã�æ�êëñ�ß�òîß�ä ß�å�àKæ#á2ì�ç�áNz�æ�å�ßâù� ù�Q ã�ð�êëò���æKãâì�ò�á2óôõ±ß�ã�ó èéÞ�ß�äëê å�êëàU÷Åæ�ß[{2ß�æ#çKã�ä=ùú�ùc}Uì�àKß�ï2æKã-àKê á�ì½áâíOß�ä ß�å�àKæ#á2ìSRhz`²½æKã-àKÞ�ß�æsà�Þbã�ì�ßj{�ß�ì�àhõ�÷îß[{2ß�ìpàgå�á$z�ì�àKê ì�ï�ùÒ ù�TDß�ã�ó ã�ç\÷�ó»óÅß�à�æ#÷�ç#ê ï2ì½æ�ß[{2ß�æ�çKãâä ç ã�ç ãTå�Þ�ß�å?¶�á2ì½ç#÷�ç#à�ß�ó»ãâàKêëå�ç�ùÆ êëì�å�ß àKÞ�êëç¡ð�ê á2ì�ß�ß�æ#ê ì�ï�óÅß�ã�çRz�æ�ß�ó»ß�ì�à(�Oç\à�ãâà�ê ç\àKê å�ã�äÉã�ì�òÁç#÷�ç\àKß�ó»ãâà�ê åÅð�æ�ß�å�ê ç#ê á2ì�ã�å�Þ�êëßj{âã�õ�äëß

Þbã�çgï2æ�ß�ãâàKäü÷�ê óÅð�æ�á�{�ß�ò íuá2ægä á�°Cè Ñ ¬ óÅß�ãâç9z�æ#ß�óÅß�ì�àKç�ù ÝA°Máîá�àKÞ�ß�æ ßG²�ð¯ß�æ#ê óÅß�ì�àKçj� ò�ß�ç�å�æ�ê õ¯ß�òì�ßG²�à��h°Dß�æ�ß¡ð�ä�ãâì�ì�ß�òöã�ì�ò½å�á�ì�òQz�å�àKß�ò ã�çlàKß�ç#àKçsá�íAàKÞ�ß Æ à�ã�ì�ò�ã�æ�òU�öá�ò�ß�ä=ùV-W 3NX2*ÝAá ísz�æ#à�Þ�ß�æOê ì�{2ß�ç#àKêëï�ãâà�ßt°Dß�ã$¶�ì�ß�z�à�æKã�ä�å�z�æ#æ�ß�ìpà�ç��pß�ä ã�ç#à�ê å�ç�å�ãâà�à�ß�æ�êëì�ï íuæ#á2óRå�ã�æ#õ±á2ìÖ°Dã�ç"z�ç�ß�òàKá óÅß�ãâç9z�æ#ßDàKÞ�ßDðbã�æ�êüàU÷�èf{�ê á2ä ãâàKêëì�ïgã�ç#÷�óÅó»ß�àKæ#÷�ê ì�àKÞ�ß 2 ¬ < �@Y

ý ß ý �&�´æ#ß�ã�å�àKêëá2ìØùW¸ZG�ûb�[G � º�ÝlÞ�êëçSß[²pèð¯ß�æ�êëó»ß�ì�àOóÅß�ã�çRz�æ�ß�òZàKÞ�ßDóÅá�ò�ß�äüèéê ì�ò�ß�ð±ß�ì�ò�ß�ìpà�\,ì�ß�z�à�æKã�ä�å�z�æ�æ�ß�ì�àÉå�áNz�ð�ä êëì�ï^]^_� ­ ×êÙ û Ò)O ×êÙ × ú

Page 41: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�������I�p�c���c�3�j�,�[�T�l�7�L� �����K�l�_�_�,�D�T�X���~�7�T�,�]�_� ��� � ×°sÞ�ß�æ�ß`_� ­ ¬ a�b ¬dcfeg�hji^kmln�odpNq ãâì�ò·�+rMê çMà�Þ�ß ð¯ß�æ�å�ß�ì�àsð¯á2ä�ã�æ#ê ñ�ãâàKêëá2ì»áâíAà�Þ�ßhß�ä ß�å�àKæ#á2ìîõ±ß�ã�ó½ùÉÝlÞ�ê çßG²�ð±ß�æ�ê óÅß�ì�à´ã�äëç�álê ì�à�æ�á�òQz�å�ß�ò�ã�ò�ò�êüàKê á�ìbã�ä&àKß�å�Þ�ì�êWy�z�ß�çAíuá2æ ä ê óÅêëà�ê ì�ïMã�ì�ò¡å�á2ì�àKæ�á�ä ä êëì�ïDç\÷�ç#àKß�ó èã-àKê å�ç��sãªÞ�ê ï2Þ�èéå�z�æ#æ�ß�ìpà ð±á�ä�ã�æ#ê ñ�ß�òöõ¯ß�ãâó æ#ß�òQz�å�ß�ò¢à�Þ�ßZç\à�ãâà�ê ç#à�ê å�ã�äHß�æ�æ#á2æ�çj�Øãªõ¯ß�ãâó èéå�z�æ#æ�ß�ì�àíuß�ß�ò�èéõbã�å?¶�ç#÷�ç#à�ß�ó æ�ß�òêz�å�ß�ò Þ�ß�äëê å�êüàU÷�èUå�á�æ�æ�ß�ä�ãâà�ß�ò�ê ì�àKß�ì�ç�êüàU÷�ã�ç#÷�óÅó»ß�àKæ#ê ß�ç�ã�ì�ò�ã�ì�á2ì�èéä êëì�ßå�ã�ä êëõ�æKã-àKê á�ì½áâíQá�àKÞ�ß�æ ç\÷�ç\àKß�óªãâà�ê å�å�á2æ#æ�ß�å�àKêëá2ì�ç ð�æ�á�{�ê ò�ß�ò�æ�ß�òQz�å�à�ê á2ì á�íSí¬ã�äëç�ß�ã�ç#÷�óÅó»ß�àKæ�êëß�çíuæ#á2ó ç�á$z�æ�å�ß�çDçRz�å�Þîã�ç�õ¯ß�ã�ó à�æKã�ì�ç#ð±á�æ#à(�pò�ß�àKß�å�àKá�æMò�æ#êëí+à�ç���à�ã�æ#ï2ß�àMê æ#æ�ß�ïNz�ä�ãâæ�êëà�ê ß�çSã�ì�ò»ç�á�á2ìØùstW $�1%uÝlÞ�ß ðbã�æ#êëàU÷µ{�ê á�ä�ãâà�ê ì�ïJã�ç\÷�ó»óÅß�à�æ#÷ á�í ì�ß�z�à�æKã�äc°Mß�ã$¶ å�z�æ�æ�ß�ì�àKçªÞ�ã�çªå�á2ì�àKæ�êëõQz�à�ê á2ì�çTíuæ#á2ó{�ß�å�àKá2æªã�ì�ò�ã�²�ê ã�äüè�{2ß�å�àKá�æÅå�á2óÅð±á2ì�ß�ì�àKç�ù }UìÆå�á2ì�àKæKãâç#àÅàKá Æv9%:�< ß[²�ð±ß�æ�êëó»ß�ìpàÈÇlû �N� ��àKÞ�ß�öã�ê ì�ñ½ß[²�ð¯ß�æ#ê óÅß�ì�à(�xw ß�êëä��y>@?zADCFEW�W¸ZG2ú�º��Dß�ì�Þbãâì�å�ß�ò�ç�ß�ì�ç�êüàKê|{�êüàU÷ àKá�Þbã�ò�æ#á2ì�ê åöã<²�ê�ãâäA{2ß�å�àKá2æåjz�æ�æ#ß�ì�àKçgõ�÷îó»ß�ã�ç9z�æ�ê ì�ïÅóÅß�ò�êWz�óôß�ì�ß�æ�ï�÷îß�ä ß�å�àKæ#á2ì�çsç�å�ãâà�à�ß�æ#ß�ò�ã-àsõbã�å?¶�°Cãâæ�ò¢ã�ì�ï2ä ß�ç�ù}Uì óÅß�ãâç9z�æ#ê ì�ï»ú ×N× �ößjÛ ß�äëß�å�à�æ�á2ì�ç ç�å�ãâà�à�ß�æ#ß�ò íuæ#á2ó|{}TDß�ãâà ã�ì�ã({2ß�æKã�ï�ßXã�ì�ï�ä ß¡á�í�~ ­û�ú ×[� ��à�Þ�ß�� ã�ê ì�ñ ï2æ�áNz�ðöå�ã�ä åjz�ä�ãâà�ß�ò�ã�ìöã�ç\÷�óÅóÅß�àKæ\÷�á�í

½�¾<¿r�� ­ � w ë Ù Ò�O û Ù � O ×êÙ ¹N����û × þ � Ù � ú�ù�G��°sÞ�ß�æ�ß¡àKÞ�ß�¼�æ�ç#à ß�æ�æ�á�æ êëçlç#àKãâàKêëç#àKêëå�ã�ä ã�ì�ò�àKÞ�ß¡ç#ß�å�á�ì�ò ß�æ�æ�á�ælê çlç#÷�ç\àKß�ó»ãâà�ê å�ù» Þ�êëä ßXç#ê óÅê ä�ãâæ à�á Çlû �$� êëìkz�ç�êëì�ï�ê ì�àKß�ï2æKã-àKê á�ì�àKáîÞbã�ì�ò�ä ßXà�Þ�ß Þ�ê ï2Þ¢ß[{2ß�ìpàZæKãâà�ß$�%w ß�ê äÞ�>@?�ADCFEW�Hê ì�å�æ�ß�ã�ç�ß�ò�àKÞ�ß ½ ¾b¿ ç�ß�ì�ç�êüàKê>{�êüàU÷�àKáJû × þ � �Aã�í¬ã�å�àKá2æ áâíhû × ê óÅð�æ#á�{�ß�óÅß�ì�à¡íuæ�á2ó àKÞ�ßÆv9%:�< ß[²�ð±ß�æ�êëó»ß�ìpà�ùQÝlÞ�ê çj��ê ìîàVz�æ�ì��bäëß�òîàKáÅê ì�å�æ�ß�ã�ç�ß�òöç#ß�ì�ç#êëàKê>{�êëàU÷ªà�á ç#÷�ç#à�ß�ó»ãâàKêëå�ß�æ�æ#á2æ�ç�ùwgß�ê äÞ�`>@?SADCFEW��æ�ß�à9z�æ�ì�ß�òRãÆóÅá�ò�ß�ä�ò�ß�ð¯ß�ì�ò�ß�ì�àJê ì�àKß�æ�ð�æ#ß�àKãâàKêëá2ì á�íTà�Þ�ß�ç#ß�òbãâàKã�°sÞ�êëå�Þ÷�êëß�ä ò�ß�ò�àKÞ�ß7»Áß�ê ìpõ¯ß�æ�ï � ß�äëß�å�àKæ�á�°Mß�ã$¶»ó»ê&²�ê ì�ï��Éã�ì�ï2ä ßgá�íHç�êëì ¬ KNM ­ ×êÙ �$� û O ×êÙæ× û Ò�O ×êÙæ×$× Ò ù� 7 s ��6 ,< á�ì�òQz�å�àKß�ò ã-àÅà�Þ�ß�TCãâàKß�ç 9 êëì�ß�ã�æ : å�å�ß�ä ß�æKãâà�á2æ���àKÞ�êëçÅßG²�ð±ß�æ�ê óÅß�ì�à\°Cãâç»àKÞ�ß·¼�æ�ç#à»àKá z�ç�ßð�ã�æ�êüàU÷ {�ê á�ä�ãâà�ê á2ì½àKá�ò�ß�àKß�æ�óÅê ì�ßZà�Þ�ßÖ°Mß�ã$¶öì�ß�z�à�æKã�ä´óªãâï2ì�ß�à�ê å�íuá2æ�ó í¬ã�å�à�á2æhá�íÉà�Þ�ßTð�æ#á�àKá2ì¸HG Ò ��G�¹`�l¹N��ºeùZÝlÞ�ß Æv: �U= 9 Ç ß[²�ð¯ß�æ#ê óÅß�ì�à�z�ç�ß�ç�à�Þ�ß 2 w ��Y

ý ß ý �&� æ#ß�ã�å�àKêëá2ì °sÞ�ß�æ#ß � ×N× �ößjÛß�ä ß�å�àKæ#á2ì�çZíuæ#á2ó ã õQz�äW¶ Ú ã : ç�ð�Þ�á�à�áâèUå�ãâàKÞ�á�ò�ßb�,°sêëà�ÞÁàU÷�ð�ê å�ã�ä äü÷Jú�¹[� ð¯á2ä�ãâæ�ê ñ�ãâàKêëá2ì���°Mß�æ#ßç#å�ãâà#àKß�æ�ß�ò�ãâà�õbã�å?¶�°Cãâæ�ò ã�ì�ï2ä ß�ç�êëìpà�á½ã��< ß�æ�ß�ìê¶�á�{Áò�ß�àKß�å�à�á2æ�ù ÝlÞ�ß Æv: ��= 9 ÇRã�ç\÷�óÅóÅß�èà�æ#÷Ææ�ß�çRz�äëà�çÈ°Mß�æ�ß : ­ w G Ù �$ë O ×êÙ G Ò�O ×`Ù ¹N¹�ð�ð�ó±�_°sÞ�ß�æ�ß�à�Þ�ßü¼bæ#ç#à�ß�æ#æ�á2æªê ç�ç\à�ãâà�ê ç#à�ê å�ã�äãâì�ò¢àKÞ�ßTç#ß�å�á�ì�ò�êëçhç#÷�ç\àKß�ó»ãâà�ê å�ù�ÝlÞ�ß ç#à�æKã�ì�ï2ßTóªãâï2ì�ß�à�ê å�íuá2æ�ó í¬ã�å�à�á2æhò�ß�æ�ê>{2ß�òJíuæ�á�ó à�Þ�ê çãâç#÷�ó»óÅß�à�æ#÷îêëç�¸HG[G<º

Ï �� � Ñ ¬t­ ×êÙ û �ÞÚ ß[ÛUÜâå�� ¬ � ­ ×êÙ û Ò/O ×êÙ � ë Ã���� ã � Å O ×`Ù ú�û Ã��F��� Å Ù � ú�ùæ�N�

Page 42: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� û �E���ê� �]�l�_�_�,�D�T��� �3��� � �å�,�]�/�"�]�_�]�Ö�"�ÝlÞ�ß Æv: �U= 9 Ç ¶pêëì�ß�ó»ãâàKêëå�ç�æ#ß�y�z�êëæ�ߢò�ß�àKß�æ#ó»êëìbãâà�ê á2ì�á�í¡à�Þ�ß�ã<²�ê�ã�ä_{2ß�å�àKá2æ�íuá2æ#ó í¬ã�å�àKá2æj�Ï

à ©2� � Åi �Aê ìJá2æ�ò�ß�æ¡àKá½æ�ß�äëê�ã�õ�äë÷�ßG²�àKæKãâå�à Ï �� ù»ÝlÞ�ß Æ2: �U= 9 Ç ß[²�ð¯ß�æ�êëó»ß�ì�à�ã�ä3{âã�äWz�ß íuá�æ¡à�Þ�ßã<²�ê�ãâä*{2ß�å�àKá�æsíuá�æ�ó|í¬ã�å�àKá2ælêëç

Ïr © �'� ­ û�� ­ ×êÙ �N� O ×êÙ Ò ¹ Ã���� ã � Å O ×êÙ ú$ë Ã��F��� Å Ù � ú�ù ���

ÝlÞ�ß�æ�ß�êëç»÷2ß�àîå�á�ì�ç�êëò�ß�æ�ã�õ�ä ß z�ì�å�ß�æ#àKã�ê ì�àU÷Çê ìÐàKÞ�ßöå�ã�äëå�z�ä ãâàKêëá2ìÇáâí àKÞ�ß ã<²�ê�ã�äT{2ß�å�à�á2æªíuá2æ#óí¬ã�å�àKá2æ(¸ ¹N��ºeù : ò�ß�à�ß�æ�óÅê ì�ãâàKêëá2ì�á�í Ï

à ©2� � Åi êëçXò�êF�»åjz�äëàXç�ê ì�å�ßîàKÞ�êëçXå�á�ìpà�æ�êëõQz�àKêëá2ì ê çTï�æ�ß�ã-àKäë÷ç9z�ð�ð�æ�ß�ç�ç#ß�ò�ãâì�ò àKÞ�ßîæ�ã�ò�ê�ã-àKê|{�ß�å�á�æ�æ�ß�å�à�ê á2ì�ç ãâç�ç�á�å�ê ãâàKß�ò °sêëà�Þ�àKÞ�ßîì�z�å�ä ß�á�ìÇã�²�ê ã�äY{�ß�å�àKá2æå�á$z�ð�ä êëì�ïTá2õ�ç#å�z�æ#ß�à�Þ�ß¡ê ì�àKß�æ�ð�æ#ß�àKãâàKêëá2ìØùÒ�Ó}�   Û¢¡hܤ£�¥QÚ-¦�§¨¡�©-ª «%¬�£�¡y¥®­[¡�¥B¡�¬¢Ü�¡

� �'¯ �

ý þ�±° ß}² �

ýâþ�±° � ßL² ���

� �´³ ß�µ �

� �´³ � ß�µ �&�

¶¶ �

ý þ�±° ß}² �

ýâþ�·° � ß}² �&�

� �´³ ß�µ �

� �´³ � ß�µ ���

¶½

��������� �_!$#�o$'L�G+��G1V/0�5M�B�-(��@��?/ �&1c-�@EF¹¸ ��º M�S?M�@È�&@b/0�?�5-�1V/ ��M�@: ç�ò�ê ç#å�z�ç#ç�ß�ò�ã�õ±á�{�ß$�Oà�Þ�ßÅà�Þ�ß�á�æ�ß�à�ê å�ã�äQðbã�æ�êüàU÷�èf{�ê á2ä ãâàKêëì�ïîã�ç\÷�ó»óÅß�à�æ#÷Jå�ãâìÁõ¯ß»ò�ß�æ�ê>{2ß�ò

íuæ�á�ó à�Þ�ßXß�ä ß�å�àKæ#á2óªãâï2ì�ß�à�ê å�ã�ì�ò à�Þ�ß�°Mß�ã$¶öì�ß�z�àKæKãâä´åjz�æ�æ#ß�ì�à¡ç�å�ãâà�à�ß�æ�êëì�ïîã�óÅð�äëêëàVz�ò�ß�ç�» ¤¦¥ã�ì�ò ¤ª© « ùsÝlÞ�ßXã�ç#÷�óÅó»ß�àKæ#÷�êëç ï2ê>{2ß�ì ê ìüÇ3y�ì ùhú�ù Ò °sÞ�ß�æ�ß�°MßXÞbã({�ßXì�ß�ï�ä ß�å�àKß�ò�å�á2ì�à�æ�ê õêz�èàKêëá2ì�ç�íuæ�á2ó Þ�ê ï�Þ�ß�ækèUá2æ#ò�ß�æMð�æ�á�å�ß�ç�ç�ß�ç�ù�ÝlÞ�ß ó»ãâàKæ#ê>²Åß�äëß�óÅß�ì�àKçDå�ã�ìîõ¯ßhò�ß�æ�ê|{�ß�ò�õ�÷�ç\à�ã�ì�ò�ã�æ�òóÅß�àKÞ�á�ò�ç(¸ZGN�`��GN�bº=ù

Page 43: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�������I�p�c���c�3�j�,�[�T�l�7�L� �����K�l�_�_�,�D�T�X���~�7�T�,�]�_� ��� �N�ÝlÞ�ß¡ß�äëß�å�àKæ�á�óªã�ï�ì�ß�à�ê åhêëìpà�ß�æ�ã�å�à�ê á2ì�ê çlï�ê|{2ß�ìöõ�÷

¤¦¥p­ �'¼ý� ¬+½ ý �±° � ß}² � � ¢5¾¿}ÀÁ � ¢ ý �·° ß}² ��¤à w ¼�Ä À�ů ¬ Æ ½ x � � � ß}Ç � � ¢ ¾È ÅÁ � ¢ x � � ß}Ç �� � ú�ù ë��

°sÞ�ß�æ�ßý�±° � ß}² �Ä�[� ý �·° ß}² ��èMã�æ�ß àKÞ�ß�¼�ìbã�äHã�ì�ò�êëì�êëà�ê�ã�ä¯ç#àKãâàKß�çgá�íAàKÞ�ß�ß�ä ß�å�àKæ#á2ì��

x � �D� ß}Ç �Ä�[� x � � ßLÇ �ÉèMã�æ�ß àKÞ�ß�¼�ìbã�äHã�ì�ò�êëì�êëà�ê�ã�ä¯ç#àKãâàKß�çgá�íAàKÞ�ß�ð�æ�á�à�á2ì��w ¼�Ä À�Å Ü ¯ ¬ è�ê çCàKÞ�ß�ð�Þ�á�àKá�ìöð�æ#á2ðbã�ï2ãâàKá2æj�¾¿@ÀÁ � �É¾È ÅÁ � èMã�æ�ߪà�Þ�ß�ß�ä ß�å�àKæ#á2óªãâï2ì�ß�à�ê åÅå�z�æ#æ�ß�ìpà á�ð±ß�æKãâà�á2æ�ç�íuá2æ�à�Þ�ß�ß�äëß�å<è

àKæ�á�ì»ãâì�òTð�æ�áâàKá2ì���æ#ß�ç#ð±ß�å�àKê>{2ß�äë÷)»ýêëçOàKÞ�ßlå�Þ�ã�æ�ï2ßláâí¯à�Þ�ßlß�äëß�å<è

àKæ�á�ì��° ß �±° � � ß � ß � � � ��è�æ�ß�íuß�æÉàKá àKÞ�ßsß�ä ß�å�àKæ#á2ì�] çQã�ì�òÅð�æ�á�à�á2ì�] çÉê ì�êüàKê ã�ä � ¼bìbã�ä ��óÅá2óÅß�ì�èàVz�ó±��æ�ß�ç�ð¯ß�å�àKê|{�ß�äü÷ � ç�ß�ßZø´ê ï�ùÉú�ù � �G�²Nß � ² �&� ß�Ç~ß � Ç ����è�æ�ß�íuß�æ�àKá�à�Þ�ß�ß�äëß�å�àKæ�á�ì�],çJãâì�ònð�æ�áâàKá2ì�] ç¢ê ì�êëàKê ã�ä � ¼bìbã�ä �ªç�ð�êëìç#à�ã-àKß�çj�¹æ�ß�ç#ð±ß�å�à�ê|{2ß�äë÷�ù

Æ êëó»êëä�ã�æ#äë÷N�2à�Þ�ß¡óªã-àKæ�ê&²�ß�ä ß�ó»ß�ìpàsíuá2æCà�Þ�ß �� ê ì�àKß�æKã�å�àKê á�ìîê çlï2ê>{2ß�ì½õ�÷¤ª©E« ÎËÊ w ¼±Äå�á2ç KNM�Ì ¬ ½ ý �·° � ßL² � � ¢N¾¿}À © ¢ ý �·° ß}² ��Â�à w ¼±Ä À¢ÅÍ ¬© § Ñ ¬[Æ ½ x � � � ßLÇ � � ¢ ¾È Å© ¢ x � � ß}Ç ��Â ß � ú�ùëû × �°sÞ�ß�æ�ß Ä è�êëçCàKÞ�ß¡ß�äëß�å�àKæ�á�°Mß�ã$¶îå�áNz�ð�äëê ì�ï å�á2ì�ç#àKã�ì�à(�

þÏÎÑÐÓÒ�Ô� oÕDÖ n)o è�êëçCàKÞ�ß � ð�æ�á�ðbã�ï�ãâà�á2æ��� ÝlÞ�ß�å�á2óÅð�ä ß�àKß ð�æ#á2ðbã�ï�ã-àKá2æj� þÏÎ Ã ÐÓÒ�Ô�þ%× Ò × ÔØ × oÅ� oÕ[Ö n o êëç Î þÏÎÑÐ Ò�Ô� oÕ

þ2Ù o ��ù¾¿ À © è�êëçCàKÞ�ßD°Mß�ã$¶îì�ßjz�àKæ�ã�ä�å�z�æ�æ�ß�ì�à á2ð¯ß�æ�ãâàKá�æCíuá2æCàKÞ�ß¡ß�ä ß�å�àKæ#á2ì��ãâì�ò ¾È Å© è�êëçCàKÞ�ßD°Mß�ã$¶îì�ßjz�àKæ�ã�ä�å�z�æ�æ�ß�ì�à á2ð¯ß�æ�ãâàKá�æCíuá2æCàKÞ�ß¡ð�æ#á�àKá�ìØù

ÝlÞ�ß�ß�äëß�å�à�æ�á�°Mß�ã$¶½ê ì�àKß�æKã�å�àKêëá2ìîàKß�æ#ó íuá2ælàKÞ�ß�ß�äëß�å�à�æ�á2ì½íuæ�á2ó Ç]ypìØùsú�ùëû × å�ãâì õ¯ß�ßG²�ð�ã�ì�ò�ß�òê ìîà�ß�æ�óÅçlá�í,y�zbã�æ9¶�Rbã�{�á2æ�ç ã�ì�òöå�áNz�ð�äëê ì�ïTå�á2ì�ç#àKã�ì�àKçgã�ç½ ý �±° � ßL² � � ¢5¾¿}À © ¢ ý �·° ß}² �� ­ Ú �·° � ßL² � � û�SÛ � À[Ü!ÝÞ w � À � � Ü!Ýi)ß Ú �·° ß}² � � ú�ùëû�û��

°sÞ�ß�æ�ß Ú �±° � ß}² � �G� Ú �·° ßL² ��èMãâæ�ß àKÞ�ß¡êëì�êëà�ê�ã�ä¯ã�ì�ò·¼bìbãâä�ç#à�ã-àKß¡ç�ð�êëì�á2æ#çÜ ÝÞ è�êëçCàKÞ�ßD°Mß�ã$¶ {�ß�å�àKá2æ å�áNz�ð�ä êëì�ïÜ Ýi è�êëçCàKÞ�ßD°Mß�ã$¶�ã�²�ê ã�ä*{�ß�å�à�á2æså�áNz�ð�ä êëì�ïãâì�ò Ñ Ý è�êëçCàKÞ�ß íuß�æ�óÅê á2ìîå�Þbãâæ�ï2ßâùÝlÞ�ß¡å�á$z�ð�ä êëì�ï2çsã�ì�òöå�Þbãâæ�ï2ß�çgãâæ�ß¡ï2ê|{�ß�ì½ê ìîÝ´ã�õ�äëß�ú�ùëû

Page 44: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� ú �E���ê� �]�l�_�_�,�D�T��� �3��� � �å�,�]�/�"�]�_�]�Ö�"�à X 0á$'&)1â W ")& ã Ý ä Ýi ä ÝÞ

ý w û w 2¬ w 2¬ § � ç�ê ì ¬ KNMÚlß I ß�å ¬ a 2¬ 2¬ w � a ç�ê ì ¬ KNMæ ß}²NßLç w 2a w 2¬ w 2¬ § ¬a ç�ê ì ¬ KNMH*-(^E+��~!$#&%('�H]J���¸ �Bèêéyëé d��?� /0�mì�P -NíV/0M��5.*P|M��*/ J��,�G+��}íV/0� M[Z~�G-fî�n$��-(�î¤íVM���CE+&�&@���.I�&@c/ J��3i$/ -�@�F�-(�RFï\M$F��G+±ðòñNó¢ôs#Æ ê óÅê ä ã�æ�äü÷TàKÞ�ßD°Mß�ã$¶îì�ß�z�à�æKã�ä�åjz�æ�æ#ß�ì�à êëì�àKß�æ�ã�å�à�ê á2ì�íuá�æCàKÞ�ß¡ð�æ#á�àKá2ì�å�ã�ìöõ¯ß¡ß[²�ðbã�ì�ò�ß�ò ã�ç

½ x � � � ß}Ç � � ¢ ¾È À© ¢ x � � ß}Ç �� ­ õ � � � ß}Ç � ��¸ � ÀDö à ©2� � Å2 � Ñ ¬ � § ¼¢÷ Ò�Ô Ù Ô¬ � Õ ö à ©Ï� � Ŭ � Ñ ¬ �§ � À � � Ï Ã ©Ï� � Åi � Ñ ¬ � § Ù Ò ¥�ø� Õ Ïà ©2� � Åp � Ñ ¬ � º õ � � ß}Ç � � ú�ùëû � �

°sÞ�ß�æ#ß õ � � ß}Ç �G� õ � ��� ß}Ç ���MèMã�æ#ß àKÞ�ß¡ð�æ#á�àKá2ì�ç#ð�ê ì�á�æ�çlíuá2æCàKÞ�ß�êëì�êëà�ê�ã�ä¯ã�ì�ò±¼bì�ã�ä�ç#àKãâàKß�ç�ùö à ©2� � Å2 � ö à ©2� � Ŭ èMã�æ#ß àKÞ�ß!ùhê æ�ã�å ã�ì�ò�=´ã$z�äëêHø¹á�æ�óôí¬ãâå�àKá�æ�ç���æ�ß�ç#ð±ß�å�à�ê|{2ß�äë÷�ùÏ

à ©2� � Åi è�êëçCàKÞ�ß�ã<²�ê�ãâäüèf{�ß�å�àKá2æDíuá�æ�ó|í¬ã�å�àKá2æ�ùã�ì�ò Ï Ã ©2� � Å� è�êëçCàKÞ�ß¡ð�ç#ß�z�ò�á�ç�å�ãâä�ã�ælíuá2æ#ó|í¬ã�å�à�á2æ�ù

ÝlÞ�ߪð�ç�ß�z�ò�á2ç�å�ã�ä�ãâæ�íuá2æ#ó í¬ã�å�àKá2æj� Ï Ã ©Ï� � Å� {�ãâì�ê ç#Þ�ß�ç�°sÞ�ß�ì�å�á2ì�à�æKã�å�àKß�òÁá2ì�à�Þ�ßÅß�ä ß�å�à�æ�á2ìàKß�ì�ç�á�æ�êëì¢àKÞ�ß ß[²�à�æ�ß�óÅßÅæ�ß�ä ãâàKê>{�ê ç#à�ê å�ä ê óÅêëà � òêz�ßTàKá�àKÞ�ß ß�äëß�å�àKæ�á�ì�],ç¡ç#óªã�äëäOó»ã�ç�çV� ã�ì�ò °sê ä äì�á�àÅõ¯ß�å�á2ì�ç#ê ò�ß�æ�ß�òÇísz�æ\àKÞ�ß�æü¸HGNëbº=ù : ä ç#áQ�Mã�çÅã�ä äDíuá�æ�ó í¬ã�å�àKá2æ#çÅã�æ�ßîísz�ì�å�àKêëá2ì�ç á�í Ñ ¬ � Ñ ¬ò�ß�ð±ß�ì�ò�ß�ì�å�ß °sêëä ä õ±ßJå�á2ì�ç�êëò�ß�æ#ß�ò ê óÅð�ä êëå�êüàªãâì�ò�àKÞ�êëçîì�á�à�ã-àKê á�ì °sê ä ägõ±ß¢ò�æ�á2ð�ð¯ß�ò Þ�ß�ì�å�ßíuá2æ5°Cã�æ#òØù: ç�ê ì�à�Þ�ߪå�ã�ç�ß»á�íCà�Þ�ߪß�ä ß�å�àKæ#á2óªãâï2ì�ß�à�ê åXíuá2æ#ó í¬ã�å�à�á2æ�çj�~°Mߪð�æ#ß�íuß�æ�àKá z�ç�ßÅàKÞ�ß Æ ã�å�Þ�çíuá2æ#ó í¬ã�å�à�á2æ�ç�á�{2ß�æ�àKÞ�ß¹ùhê æ�ã�åÅã�ì�òú=Oã$z�äëêÉíuá2æ�ó í¬ã�å�àKá2æ#ç�ù�ÝlÞ�ß�ç�ߪê ì�à9z�æ�ì °sê äëäSõ±ß»æ�ß�ä�ãâà�ß�òàKá�à�Þ�ßåy�zbã�æR¶öíuá2æ#ó í¬ã�å�àKá2æ#ç Ï

à ΠÅÁ � � � °sÞ�ß�æ#ß ¼ ­üû5Úlß æ ß�²Nß I ß�ç�ß/åLý �gíuæ#á2ó °sÞ�ê å�Þk°MßTå�ã�ìß[²�à�æKã�å�à Ï

à � ÅÁ � � �bá2æsãâäëàKß�æ�ìbã-àKê|{�ß�äü÷N��íuá�ælå�á2óÅðbã�æ#ê ç�á�ì�ç���å�ã�ä åjz�ä�ã-àKß¡ã�ì½ã�ç\÷�óÅóÅß�àKæ\÷È°sêüàKÞöã ì�ß�àñ�ß�æ�áÅç#à�æKã�ì�ï�ß�å�á2ì�àKæ#ê õQz�à�ê á2ì � Ï

à � ÅÁ � � ­ × �<ùîTïÓþAïRð ÿ��pû3ö�����û��YõYö ��pöhö����tôêó»�ß7°sê äëä¯äëê óÅêëàQáNz�æ�ç�ß�ä|{�ß�çlÞ�ß�æ�ß à�áXå�á2ì�ç�ê ò�ß�æ�êëì�ïTãZõ�ã�ç�êëçCå�á2ì�ç�ê ç\àKêëì�ïXá2ì�äü÷Åá�í�àKÞ�ß ä ê ï�ÞpàKy�zbã�æR¶R¹ã({2á�æ�ç � z�� ò�� ç?�[��íuá�æCàKÞ�ß¡æ�ß�ã�ç�á�ì�çgò�ê ç�åjz�ç�ç#ß�òöê ì�ç�ß�å�àKêëá2ì � ùëû�ù»Áæ#êëà�ê ì�ïÅàKÞ�ßXß�ä ß�å�àKæ#á2ó»ã�ï2ì�ß�àKê åZã�ì�ò � óªãâà�æ�ê&² ß�ä ß�ó»ß�ìpà�ç íuá2æ àKÞ�ßXð�æ�á�à�á2ì�ê ì�à�ß�æKãâå�àKêëá2ì

Page 45: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�������I�p�c���c�3�j�,�[�T�l�7�L� �����K�l�_�_�,�D�T�X���~�7�T�,�]�_� ��� � ÒêëìîàKß�æ#ó»çsá�íAàKÞ�ßUy�zbãâæ9¶�å�áNz�ð�äëê ì�ï2çA°Mß�Þbã({2ß½ x � � � ß}Ç � � ¢ ¾È ÀÁ � ¢ x � � ßLÇ �� ­ ½ x � � � ß}Ç � � ¢

Î � � � �m� �������¯ Î � À Ñ Î ¯ Î ¢ x � � ß}Ç �� � ú�ùüû?ú��

½ x � � � ß}Ç � � ¢ ¾È À© ¢ x � � ß}Ç �� ­ ½ x � � � ß}Ç � � ¢�Î � � � �m� �������

¯ Îû�JÛ � À[Ü ÎÞ w � À � � Ü Îi ß ¯ Î ¢ x � � ß}Ç �� Ù� ú�ùüû Ò �

°sÞ�ß�æ�ß ¯ ß��¯ ã�æ#ßhàKÞ�ß�y�zbã�æR¶îê ì�êüàKê�ãâä ã�ì�ò·¼�ìbã�ä�ç#àKãâàKß�ç��¹æ�ß�ç�ð¯ß�å�àKê|{�ß�äü÷2ùÇ3ypìØù�ú�ùëû Ò å�ã�ì½õ±ß¡ß[²�ðbãâì�ò�ß�òöê ì�àKáå{�ß�å�à�á2ægã�ì�ò½ã<²�ê�ã�ä8èf{�ß�å�à�á2æCàKß�æ�óÅçsã�ç½ x � � � ß}Ç � � ¢ ¾È À© ¢ x � � ßLÇ �� ­ ½ x � � � ß}Ç � � ¢�

Î � � � �m� �û� �¯ Î � À Ü ÎÞ ¯ Î ¢ x � � ß}Ç ��Â

w ½ x � ��� ß}Ç �&� ¢�� Î � � � �m� � 2¬ �¯ Î � À � � Ü Îi ¯ Î ¢ x � � ßLÇ �� ٠� ú�ùüû�¹N�� ß[²�à_°Dß�å�ã�ì�ò�ß[¼bì�ßUy�zbã�æ9¶2è�{2ß�å�àKá2ægã�ì�ò±y�zbã�æR¶�èUã<²�ê�ã�ä8èf{�ß�å�à�á2ælå�z�æ�æ�ß�ì�àgá�ð±ß�æKãâà�á2æ�ç ã�羿 À � ÎÞ ­ ¯ Î � À ¯ Î ß ã�ì�ò ¾¿ À � Îi ­ ¯ Î � À � � ¯ Î ß � ú�ùüûNG��

ãâì�òöæ#ßj°sæ#êëàKßUÇ3ypì ú�ùëû�¹Tã�ç½ x � � � ß}Ç � � ¢ ¾È À© ¢ x � � ß}Ç �� ­Î � � � �m� �

û� Ü ÎÞ ½ x � � � ß}Ç � � ¢´¾¿}À � ÎÞ ¢ x � � ß}Ç �� w Î � � � �m� �

û� Ü Îi ½ x � � � ß}Ç � � ¢´¾¿}À � Îi ¢ x � � ß}Ç �� ٠� ú�ùüû��N�T�÷ ç#ß�ðbã�æ�ãâàKêëì�ï³Ç3ypìØù¡ú�ùüû � êëìpà�á {�ß�å�à�á2æ¡ã�ì�ò�ã<²�ê�ã�ä8èf{2ß�å�à�á2ægå�á2ì�àKæ#ê õQz�à�ê á2ì�çhã�ì�ò å�á2óÅðbã�æ#ê ì�ïà�Þ�ê ç�àKáåÇ3ypìØù�ú�ùüû��U°Mßhç�ß�ßhàKÞbã-àDàKÞ�ßyùhê æ�ã�å$�2=Oãbz�ä ê±ã�ì�ò�ã<²�ê ã�äbíuá2æ�ó í¬ã�å�àKá2æ#çCå�ã�ìªõ±ß7°sæ#êëà#àKß�ìêëìîàKß�æ#ó»çsá�íAàKÞ�ßUy�zbãâæ9¶`R¹ã({�á2æ�çgã�ì�ò�àKÞ�ß¡ð�æ#á�àKá�ì½ç#ð�ê ì�á2æ�çj�

½ x � � � ß}Ç � � ¢´¾¿}À � ÎÞ ¢ x � � ß}Ç �� ­ õ � � � ßLÇ � ��¸ � À ö Î Ã � Å2 § ¼ � À¢Å ¯ Å� Í ö Î Ã � Ŭ º õ � � � ß}Ç � � � ú�ùüû����ã�ì�ò½ x � � � ß}Ç � � ¢´¾¿ À � Îi ¢ x � � ß}Ç �� ­ õ � � � ßLÇ � ��¸ � À � � Ï Î � à � Åi º õ � � � ß}Ç � � Ù � ú�ùüû�ë��

}Uì�ç�ß�æ\àKêëì�ï�ú�ùüû�� ã�ì�ò�ú�ùüû�ë ê ì�àKáÐú�ùüû�� °Dß�ã�æ�æ#ê|{�ß�ã-à½à�Þ�ß � èUð�æ�á�à�á2ì óªãâà�æ�ê&²�ß�äëß�óÅß�ì�à�ê ìà�ß�æ#ó»ç�á�ílàKÞ�ß`ùhê æ�ã�åªãâì�ò øbß�æ#ó»êÉíuá2æ#ó í¬ãâå�àKá�æ�ç¡íuá2æ�à�Þ�ߪò�ê>à ß�æ�ß�ìpà�y�zbã�æ9¶ R¹ã({2á�æ�çTã�ì�òÁàKÞ�ßß�ä ß�å�àKæ#á�°Dß�ã$¶³y�zbã�æ9¶îå�áNz�ð�äëê ì�ï�çCíuæ�á2óôÝOã�õ�ä ß¡ú�ùüûN�

½ x � � � ß}Ç � � ¢ ¾È À© ¢ x � � ß}Ç �� ­ Î � � � �L� �

û� Ü ÎÞ õ � � � ß}Ç � �j¸ � À ö Î Ã � Å2 § ¼ � À�Å ¯ Å� Í ö Î Ã � Ŭ º õ � � � ßLÇ � �w Î � � � �m� �

û� Ü Îi õ � � � ßLÇ � ��¸ � À � � Ï Î Ã � Åi º õ � � � ß}Ç � � Ù � ú�ù � × �

Page 46: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� ¹ �E���ê� �]�l�_�_�,�D�T��� �3��� � �å�,�]�/�"�]�_�]�Ö�"�ÝlÞ�ß�ß�äëß�å�à�æ�á2ó»ã�ï2ì�ß�àKêëåÉóªã-àKæ�ê&²hß�ä ß�ó»ß�ìpàAêëçAç#ê óÅê ä ã�æ�äü÷T°sæ�êëà#àKß�ì�êëì¡à�ß�æ#ó»çHá�í�àKÞ�ß]y�zbã�æR¶�R¹ã({2á2æ#ç�ù

½ x � � � ßLÇ � � ¢ ¾È ÀÁ � ¢ x � � ß}Ç �� ­Î � � � �m� �

õ � � � ß}Ç � �j¸ Ñ Î � � À ö Îà � Å2 § ¼ � À¢Å ¯ Å� Í ö Î Ã � Ŭ �0º õ � � � ß}Ç � � Ù � ú�ù � û��

îTïÓþAïÓþ �t����ôQöhûB��� �lû����põYö � �pû®*ôêõYöhó}éàAê çOz�ç#ß�ísz�ä�à�ágÞbã({�ß�à�Þ�ß Æ ã�å�Þ�çHíuá2æ�ó í¬ã�å�à�á2æ�ç�íuá2æ�àKÞ�ß � èéð�æ�á�à�á2ì�ã�ì�ò � èUð�æ�á�à�á2ì¡ê ì�àKß�æKã�å�àKê á�ì�çê ì�àKß�æ�óÅçZá�ílà�Þ�ß�ê ì�ò�ê|{�ê òêzbã�ä3y�zbã�æR¶ R¹ã({�á2æ�ç�ù�Ý´á ò�á�àKÞ�êëçU°Mß�ç\à�ã�æ\àÖ°sêëà�Þ�àKÞ�ßîøbß�æ�óÅê�ã�ì�òùhê æ�ã�åXíuá2æ#ó¦í¬ã�å�àKá2æ#ç¡íuá�æ¡à�Þ�ß � èUð�æ#á�àKá2ì�ã�ì�ò � èéð�æ�áâàKá2ì�ê ì�àKß�æKã�å�àKêëá2ì�çp°sæ�êüà�à�ß�ì�ê ì¢àKß�æ�ó á�íàKÞ�ßUy�zbãâæ9¶`R¹ã({�á2æ�ç

ö Ã ¥ � � Å2 � ¬ ­ Î � � � �m� � Ñ Î

ö Î Ã � Å2 � ¬ � ú�ù �$� �ö Ã ©2� � Å2 � ¬ ­

Î � � � �m� �û� Ü ÎÞ ö Î Ã � Å2 � ¬ � ú�ù � ú��

ÏÃ ©2� � Åi ­

Î � � � �m� � wû� Ü Îi Ï Î Ã � Å2 � p Ù � ú�ù � Ò �

ÝlÞ�ß�ç�ß�ã�æ�ß¡å�á�ì�{�ß�æ\àKß�òöàKáTàKÞ�ß Æ ãâå�Þ�ç íuá�æ�óôí¬ãâå�àKá�æ�çcz�ç�êëì�ï � ù ��»Ï Î Ã � ÅÁ ­ ö Î Ã � Å2 w"! ö Î Ã � Ŭ � ú�ù � ¹N�Ï Î Ã � Å� ­ ö Î Ã � Å2 § ö Î Ã � Ŭ ß � ú�ù � G��

°sÞ�êëå�Þ½÷�ê ß�ä ò�çÏ

Ã�¥ � � ÅÁ � � ­ Î � � � �m� � Ñ Î Ï Î

à � ÅÁ � � � ú�ù � �N�Ï

à ©2� � ÅÁ � � ­ Î � � � �m� �

û� Ü ÎÞ Ï Î Ã � ÅÁ � � Ù � ú�ù � ���Æ êëó»êëä�ã�æ�ç#à�ß�ð�çs÷�ê ß�äëòîàKÞ�ß Æ ã�å�Þ�ç íuá2æ#óôí¬ã�å�àKá2æ#çCíuá2æCàKÞ�ß�ì�ß�z�à�æ�á2ì�»

ÏÃ�¥ � # ÅÁ � � ­

Î � � � �L� � Ñ Î Ï Îà # ÅÁ � � � ú�ù � ë��

Ïà ©Ï� # ÅÁ � � ­

Î � � � �L� �û� Ü ÎÞ Ï Î Ã # ÅÁ � � � ú�ù!ú × �

Page 47: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�������I�p�c���c�3�j�,�[�T�l�7�L� �����K�l�_�_�,�D�T�X���~�7�T�,�]�_� ��� � GÇ~²�ðbã�ì�ò�ê ì�ï»ú�ù � �Ö°Dß�Þbã({2ß

ÏÃ ©2� � ÅÁ ­ Ê ûÒ w

�ú ç#ê ì ¬%$ M Ì Ï � Á w Ê ûÒ wûú ç�êëì ¬%$ M Ì Û Ï �Á § Ï �Á ß � ú�ù,ú�û��

Ïà ©2� � Å� ­ Ê ûÒ w

�ú ç#ê ì ¬ $ M Ì Ï � � w Ê ûÒ wûú ç#ê ì ¬ $ M Ì Û Ï � � § Ï �� ß � ú�ù,ú � �

}Uì�{2áN¶pêëì�ï�êëç�á2ç#ð�ê ìTç\÷�ó»óÅß�à�æ#÷N��°Mßsæ�ß�ð�ä�ã�å�ßCàKÞ�ßcz�ð\y�zbã�æ9¶Zê ìXàKÞ�ß ð�æ�á�à�á2ìå°sêëàKÞTà�Þ�ßsò�á�°sìy�zbãâæ9¶îê ì�à�Þ�ß¡ì�ß�z�àKæ�á�ì ã�ì�ò·{�êëå�ß�è�{2ß�æ�çKã`�´°sÞ�ê å�Þöã�ä äëá�°sçtz�çlàKá ß�äëê óÅê ìbãâà�ßgà�Þ�ß�z�ð½ã�ì�ò½ò�á�°sìy�zbãâæ9¶ å�á�ìpà�æ�êëõQz�àKêëá2ì�çZíuæ#á2ó à�Þ�ß�ì�ß�z�àKæKãâäA°Dß�ã$¶Áíuá2æ#ó í¬ã�å�àKá2æ#çÅõ�÷µz�ç�ê ì�ïJà�Þ�ß�ð�æ�áâàKá2ìÐã�ì�òì�ß�z�à�æ�á2ìöß�ä ß�å�à�æ�á2ó»ã�ï2ì�ß�àKêëå íuá2æ�ó í¬ã�å�à�á2æ�ç ú�ù � � ã�ì�ò½ú�ù,ú × ��ã�ì�ò�àKÞ�z�ç á2õ�à�ãâê ì

ÏÃ ©2� � ÅÁ ­ ûÒ � Ï

� ¥Á w Ï# ¥Á � w Ï

� ¥Á ç�êëì ¬%$ M wûÒ Ï �Á � ú�ù,ú2ú��

Ïà ©2� � Å� ­ ûÒ � Ï

� ¥� w Ï# ¥� � w Ï

� ¥� ç�êëì ¬ $ M wûÒ Ï �� � ú�ù,ú Ò �

ÝlÞ�êëç ê çgã ¶âß�÷öæ�ß�ç9z�äüà�ùc}Uì�ç�Þ�á�°sç Þ�á�°�à�Þ�ßZì�ß�z�à�æKã�äl°Dß�ã$¶îíuá2æ�ó í¬ã�å�àKá2æ#ç ãâæ�ßZæ#ß�ä ãâàKß�òöàKáà�Þ�ߪß�ä ß�å�àKæ#á2ó»ã�ï2ì�ß�àKê åXíuá�æ�ó í¬ã�å�àKá2æ#ç�°sêüàKÞÁã½å�á2ì�àKæ�êëõQz�à�ê á2ìJíuæ�á2ó à�Þ�ßÅç#àKæ�ã�ì�ï2ß � ß�ä ß�å�àKæ#ê å á2æó»ã�ï2ì�ß�àKêëå��Míuá2æ#óôí¬ã�å�àKá2æ(¸ ¹$��º=ùÇÉä ß�å�àKæ#á�°Dß�ã$¶�æKã�ò�ê ãâàKê>{2ß å�á2æ�æ#ß�å�à�ê á2ì�ç��h°sÞ�ê å�Þ ã�æ�ß�òQz�ß¡àKá àKÞ�ß�æRz�ì�ì�êëì�ï»áâíOàKÞ�ß�å�áNz�ð�äëê ì�ïå�á2ì�ç\à�ã�ì�àKçj�¯ã�æ�ß¡æ�ßjy�z�ê æ#ß�ò½ê ì½ã�ä ä¯àKÞ�ß à�ß�æ�óÅç�ù&(')& *,+A×.- - ¡�£®¥S×Ú ãâà�Þ�ß�æ#ê ì�ïsã�äëäâà�Þ�ßSàKß�æ�óÅç�õbã�å?¶hêëìpà�ácÇ3y�ì ù!ú�ù Ò °Dß�ã�æ#æ�ê|{�ß~¼bìbãâä äë÷ ãâàØà�Þ�ßQå�á2óÅð�äëß�àKß´àKÞ�ß�á2æ�ß�àKê å�ã�äãâç#÷�ó»óÅß�à�æ#÷*¸�� × º

½ �0/p­�1 w Ï�ÐOÑ ¬ÔlÕ Ó �3254 Ï ¥ �Á Ïà ©Ï� � ÅÁ § ! Ï ¥ �� Ï

à ©Ï� � Å� w 2¬ � û w Ò76�809 ¬ KNM � 4 � Ï ¥ �� Ïà ©2� � Åi4 � Ï ¥ �Á � ¬ § ! � Ï

¥ �� � ¬ � ú�ù,ú�¹N�°;: <>=?< ! � 4 � 4 �A@B=�<U¶ 8C9 <�óD@FE 8CG y�z�@ 9 E 8 E 8 < 6

! ­ Ñ ¬ Ü Ò Í ¬� I ¬ Í�×êÙ û?ú[G4 ­ ¸8û § � � û § ! ��E)@ 9 ¬}K Ü � º þ 2 Í�×êÙ ë��4 � ­ H � û w 4 ¬ � � ! § ! ¬ � Í�×êÙ û × ë

I JJJKJJJLNM:O< 6 <]{F@BP|zO< 6 @F=?<�Q 9 Pü÷ íRQ7=SET:O<w : =B=]ÇVU ¶ 8C9 <�óD@FE 8CG>6 ù � ú�ù,ú[G��

TM÷ 6 z�õ 6 E 8 EVz E 809 ï�Ç3y 9O6 ùQú�ù!ú2úW@ 9 òÅú�ù,ú ÒX809 E?:O<;@�õAQ�{7<$�YE?:O<ZET:O<[Q7=?<%E 8CG @BP @ 6 ÷�óÅóD<%ET=#÷ G @ 9õA<�°;= 8 E�ET< 9 @ 6 @�P 809 <\@B= G Q2óXõ 8C9 @FE 8 Q 9 Q�í Ï �Á @ 9 ò Ï �� °;:O<>=�<�ET: <U¼�= 6 E]ET<[=�ó 8C6 E?:O<�{B@FPWzO<

Page 48: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � �����E�¨�D�l�_^`^ü�7�,���Q�í�ET:O<5@ 6 ÷�ó»óa<[E?=#÷ 8C9 ET:O<5@�õ 6 < 9OG <bQ�í 6 E?=T@ 9 ï7<�yEzO@B=9¶ G Q 9 ET= 8 õQz E 8 Q 9 � 8 ùc<�ù Ï5dÁ � � ­ × �[�

: ¾<¿ ­ :fe � ��C/ § ° Ï �Áȧhg Ï �� � §fi Ï �i � � ú�ù!úN�N�°;:O<[=?< ° @ 9 ò g @F=?< G @BP G zOP0@�õOPC< G Q 9 6 E)@ 9 E 6 °;: 80G : ò <�ðA< 9 òjQ 9 ¶ 8C9 <�óD@FE 8CG>6 @ 9 ò.E?:O<�¶ 9 Q�° 9<>PC< G ET=?Q�ók@�ï 9 <[E 80G íRQ7=#ó|íl@ G E?Q7= 6 Q�ímET:O<�ðO=?QFETQ 9 ù

M:O<m{F@BP|zO< 6 Q�í ° @ 9 ò g @B=�<$� =?< 6 ðA< G E 8 {B<>Pü÷N�ú × @ 9 ò�û2û�ùÄ�DG�ù M

:O< 6 ET=T@ 9 ï7<f@�² 8 @BPon�{7< G ETQB=pE?<>=�ó±� i Ï �i 806 <[²�ðA< G E?<�òqETQZõS< 6 óD@BP0P @ 9 ò�ï7Qr< 6ETQ ñ[<>=?QD@FElíRQ7=5°Z@F=�ò 6?G @sE?ET<[= 8C9 ïa@ 9 ï7PC< 6 ù: ò 8 àS<>=�< 9OG <îõS<%E0°t<[< 9 ET:O<u<G²�ðS<[= 8 óa< 9 ET@BP0Pü÷�óa<\@ 6 zO=�<�òv@ 6 ÷�óÅóD<%ET=\÷w@ 9 òxE?:O<>QB=?<[E 80G @BP@ 6 ÷�óÅóa<[ET=\÷ � 809 E?:O<y@�õ 6 < 9OG <�Q�í 6 ET=?@ 9 ï7<åy�z�@F=9¶ 6 � G @ 9 õS<Xò <j¼ 9 <�ò 6 z G :�ET:�@FEhòO<j{ 8 @sE 8 Q 9O6íR=?Q�ó|ñ><[=?Q 6?8 ï 9 @BPzE?:O<¡ðO=?< 6 < 9OG <�Q�í ²{�² ð�@ 8 = 6 � 8 ù|<âù�»

} :�~ :����?� w :We � ��0/ ­ ° Ï �Á §vg Ï �� � ú�ù!ú$���: 9 Q 9 nUñ[<>=�Q {F@BPWz <�Q�í }<½ °tQNz P ò 6�8 ï 9 @FP�E?:�@FE 6 E?=T@ 9 ïB<�y�z�@B=R¶ 6WG Q 9 ET= 8 õQz{ET<�E?QDE?:O<b<[P0< G ET=�QFnóD@�ï 9 <%E 80G]6 E?=9z G EVzO=�<XQ�í�ET: <hðO=?QFETQ 9 �{@ 9 òuE?:O<>=�<�íRQ7=�<WET:O@FEtE?:O<(� 6 <\@B��:O@ 6 @ 6�8 ï 9O8 ¼ G @ 9 Et=?Q7PC<ETQ ðOP0@�÷ 809 E?:O< G :�@B=�ïB<b@ 9 ò G zO=?=�< 9 Egò 806 ET= 8 õQz E 8 Q 9O6 Q�ímE?:O< 9 z G PC<>Q 9 ùîTïfîTïRð �`�N�põKö �®ûB�Rò óO�: 9NG Q 9 {B< 9O8 < 9 Eb@BPCE?<>= 9 @FE 8 {7< 6 <[E5Q�í�íRQ7=�ó íl@ G E?Q7= 6�809 °;: 80G :�ETQ G @ 6 E�ET:O<�<>PC< G ET=?Q�°�<\@$¶�Q�õ{n6 <[=R{F@�õOPC< 6;806

Ï¥ �Á � � ­ �ú Ï � Á � � w

ûú Ï�Á � � w

ûú Ï �Á � � ß � ú�ù!ú$ë��Ï

¥ #Á � � ­ �ú Ï �Á � � wûú Ï � Á � � w

ûú Ï �Á � � ß � ú�ù Ò × �@ 9 òÏ �Á � � ­ ûú � Ï � Á � � § Ï �Á � � § Ï �Á � � � Ù � ú�ù Ò û��

°;:O<[=?<XET:O<p¼O= 6 E�E0°�Q�<�y�z�@FE 8 Q 9 6 @ 6?6 z�óD< 8C6 Q 6 ð 809q6 ÷�ó»óa<[E?=#÷2ù Ï �Á � � @B=?<�ET:O<�R @({BQ7= 6?8C9 ï7P0<%E<>PC< G ET=?Q�ók@�ï 9 <[E 80G íRQ7=#óôíl@ G ETQ7= 6 Q�ímE?:O< 9 z G PC<>Q 9 ùM:O<�ET:O<[Q7=?<%E 80G @BP�@ 6 ÷�ó»óa<[E?=#÷ G @ 9 E?:O< 9 õA<�°;= 8 E�ET< 9 @ 6 ¸���û$�I� � º½ �C/7­ w ½ � !O� � r Ù Ã � w Ò ¾� � r Ù 6�809 ¬ KNM w 4s� �4s� ¬� § !O� ¬� Ï �Á § !O� � Ï � � Ü � 4s� � �Ï

¥ �� Ü � � Æ w :]� � ú�ù Ò � �

Page 49: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�������I�p�c���c�3�j�,�[�T�l�7�L� �����K�l�_�_�,�D�T�X���~�7�T�,�]�_� ��� � �»�: <>=?< � � � � # � Î � Ù �$ë � w û Ù ë�û�� 806 E?:O< ð =?QBE?Q 9 � 9 <�z E?=?Q 9 �Åók@�ï 9 <[E 80G óDQ2óa< 9 E 8099 z G P0<\@F= óD@�ï 9 <[ETQ 9O6 �� � 8C6 <jy�z�@BP�ETQ g ���� à n o Åg ���Ø Ã n�o Åo� À � �½ � 8C6 E?:O< G Q 9 ET= 8 õQz{E 8 Q 9�� =�Q7� E?:O<��O=?QBE?Q 9 @<² 8 @BP � QB=?� � @ G ETQ7= ¸�� × ºÞ�°;: 8CG : 8C6�G @BP G zOP0@FET<[��E?Q;�S< 6 �D@BPCP � Q7=�QNzO=l¶ 809 <>�D@FE 8CG>6 � � ×êÙ ¹DG O ×êÙ �B  ��O� � ¸��{¡�º£¢

� � r Ù @ 9 � ¾� � r Ù ­ × ¢æëN�N�$ëy@ 9 �N¡7¢ ×N× � ë�=�< 6 �A< G E 8 {7<>Po¤.@ 9 � 809OG PWzO� <fET:O<�<jàS< G E 6Q � <>PC< G E?=?Q�°�<\@$¶u=?@B� 8 @FE 8 {7< G QB=?=?< G E 8 Q 9O6 � @ 9 �Ï � G @ 9"9 QFE��A<a@ G>G < 6�6 <>�w� 8 =?< G E?PC¤ 8C9 <[P0< G ET=�Q7�D@B¥ 9 <%E 80Gy6�G @FE�ET<[= 809 ¥j<G² �A<>= 8 �a< 9 E 6 @ 9 �E?:�z 6 =�<>�O=�< 6 < 9 E 6Z9 <j° 8C9 � Q7=?�D@FE 8 Q 9 Q 9D9 z G P0<>Q 9 � ¤ 9 @F� 8CG>6 ET:�@sE G @ 9 �S<;�a<\@ 6 zO=?<[�DQ 9 PC¤y�Y¤E?:O<D°t<>@$¶ 9 <jz ET=?@BP G zO=�=?< 9 EW@B�a�OP 8 EVzO� <�¸��{¡[º} � � 809 @B�O� 8 E 8 Q 9 ETQ Ï �Á � � ��E?:O<q�O=�QBETQ 9 @ 9 � 9 <jz ET=�Q 9 <>P0< G E?=?Q7�D@B¥ 9 <%E 8CGk� Q7=?� � @ G E?Q7= 6

Ï¥ �Á � � @ 9 � Ï

¥ #Á � � @B=�<U¶ 9 Q�° 9 ��E?:O< 6 ET=?@ 9 ¥7< � Q7=�� � @ G ETQ7= 6 �k@\¤u�A<��O<[E?<>=�� 8C9 <>� � =?QB� �Ï �Á � � ­ Ï �Á � � w Ï

¥ �Á � � w Ï¥ #Á � � �   ¢ Ò   �

}¦E 806 @BP 6 Q G Q 9 {7< 9O8 < 9 EtETQ 9 Q7=?�D@BP 80§ <ZE?:O< � Q7=?� � @ G ETQB= 6 ETQ Ï¥ �� Ü � � 6?8C9OG <;ET:O<%¤a° 8 P0P{ET:O< 9E?< 9 �jETQ {F@B=¨¤(P0< 6?6 ° 8 ET: ! ¢c} 9 E?: 806 °t@©¤$�SE?:O<my�z�@ 9 E 8 E 8 < 6 <[²rE?=T@ G ET<>��@F=?< Ï �Á Ü � Ï

¥ �� Ü � � ��ª! � � @ 9 � Ï �� Ü � Ï¥ �� Ü � � ��ª � � @ 6 ! ª × ¢ Æ QB�D<D�DQr�O<>P 6 ¸ Ò ë��"¹ × �"¹ � �"¹N¹�ºt� =?<>� 80G E�ET:O<=?@B� 8 z 6 ��@B=T@F�D<%ET<>=j� � � G QNzOPC���S<;Q � ET:O<;Q7=��O<>=_Q �;O � �«@ 9 � � � G QNzOP0���A<�Q � E?:O<;Q7=?�O<[= w ×êÙ   ¢} ��G Q 9 ET= 8 �Qz{E 8 Q 9O6f� =?Q7� 6 ET=?@ 9 ¥7<ay�z�@B=R¶ 6 @B=�< 809 �O<[<>�NQ 9 ET: 8C6�6?G @FP0<$��=�< 6 z PCE 6X� =�Q7�¬E?: 806<G²{�S<[= 8 �a< 9 EW@BP0Q 9 ¥Ö° 8 E?:jQBE?:O<>= 6�8C9 �O=?Q7¥B=?< 6�6�6 :OQNzOPC�j�A<5@B�OPC<�E?Q�< 6 ET@B�OP 806 :(ET: < 8 =;�O=�< 6 < 9OG <@ 6 °�<>PCP�@ 6 �O=?Q�{ 8 � 809 ¥y¥7QrQr�.� 806?G = 8 � 8C9 @FE 8 Q 9 �A<[E0°�<>< 9 ET: <5� 8 àS<>=?< 9 E�ET:O<[Q7= 8 < 6 ¢

Page 50: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

­ ® ¯±° ²3³µ´ ¶· ¸ ° ³µ´v¹�º ³¼»½²"¯¿¾ À,³Á²w °

Ã0Ä X#"4X kÅ & ©Æ WOÇ &)(;3`3ÉÈ%XÏ& ÉÆ W *aÊ'&41�Ë W * 3ÉÈ%X0 W�Ì È+$�1�X ©ÆhÍ & Xv* Å È W 3�$´3YÎF*z*f(�ÏmÏ®&)*¢X Í 3N& Í & � ÎÐvÑ � 7��VÒ Xv$�1�Ê�X2$�1

Ó`'©Ô Õ¿Ö�¡y¥VÖ.×¢¡�§M:O<��O< 6�8 ¥ 9 Q � ET:O<�wW@BPCP : =�=?QFETQ 9 =Ø@B= 8 EÙ¤ Ç~² �A<>= 8 �a< 9 E � w : =B=KÇVUD�_°Z@ 6 �DQFE 8 {F@FE?<>�(�Y¤ET: < 9 <[<>�kE?Qb�a<\@ 6 zO=?<�@ 9 @ 6 ¤r�a�D<%ET=�¤�Q � @ � <[°Ú��@B=¨E 6 �S<[=�� 8 PCP 8 Q 9 � � �O� �Û¢

M:O<]ET< G : 9O8 y�zO<z 6 <>��E?Q;�D<>@ 6 zO=�<�ET:O<p@ 6 ¤{�a�a<[ET=¨¤ 8C6 PÜ@B=�¥7<>Po¤W�OQB� 8C9 @FET<[���«¤ G QNz 9 E 809 ¥ 6 ET@FE 8C6 E 80G>6 �êz E 806 @BP 6 Q6 < 9O6?8 E 8 {7<�ETQ 6 ¤ 6 E?<>�D@FE 8CG <>=�=?Q7= 6 ¢

MQ5�D@$¶F<�@y¡ × �A<>= G < 9 E�Q7=��A<[E?E?<>=_�a<\@ 6 zO=?<[�D< 9 Ep=�<�y�z 8 =�< 6Q 9 ET: <�Q7=?�O<[=�Q � ¡ × 2 � <j{B< 9 E 6 �`°;: 8CG : G @ 9 �A<;@ G>G Q7�D� P 806 :O<>�Ö° 8 ET: 6 zv� G[8 < 9 EpP|zO� 8C9 Q 6�8 EÙ¤7¢l} 9@B�O� 8 E 8 Q 9 �YET: < 6 �D@BP0P 6�80§ <WQ � ET:O<f@ 6 ¤r�a�D<%ET=�¤a=�<�y�z 8 =�< 6�G @B=?< � zOPS�a<\@ 6 zO=�<>�a< 9 E;@ 9 � G Q 9 ET=�Q7PQ �m6 ¤ 6 E?<>�D@FE 8CG <>=?=�Q7= 6 ¢

M:O< G = 8 E?<>= 8 @ 9 <[<>�O<[� � Q7=V@ G[G Q7�a�OP 806 : 809 ¥;ET:O< 6 <Z¥BQY@BP 6 ° 8 PCPr�A<t� 806?G z 6?6 <>� 809 �O<[ET@ 8 PrPÜ@FE?<>=j�809(6 zO�D�D@B=¨¤kET: <[¤(@B=�<�< 9 zO�a<>=T@sET<>�.:O<[=?<$�¡7¢�w 8 ¥7:{n G zO=�=?< 9 E;�AQ7P0@B= 8C§ <>� 6 QNzO= G <: : 8 ¥B:{n G zO=?=�< 9 Ek�A<\@F�ÝQ � PCQ 9 ¥ 8 EVzO� 8C9 @BPCPC¤YnÙ�AQ7PÜ@F= 8o§ <>�3<>PC< G E?=?Q 9 6D8C6D9 <[<>�O<[��¢ Tt<\@F��AQ 6?8 E 8 Q 9 @ 9 �(�A<\@B�yn G zO=?=�< 9 E�@ 6 ¤r�a�D<%ET= 8 < 6 �Öz 6 E]�S<�P 8 � 8 ET<[�DE?Q 6 �S< G>8 ¼ G PC<j{B<>P 6 ¢ : 6E?:O<Y¼�¥$zO=?<�Q � �a<>= 8 E � Q7= w : =B=]ÇVU 806 �O=?QB�SQ7=¨E 8 Q 9 @BPBE?Q YÞ ¬ á �b°;:O<[=?<x= 8C6 PCQ 9 ¥ 8 EVzO� 8C9 @BP�A<\@B� �AQ7P0@B= 8C§ @FE 8 Q 9 @ 9 �ÿ} 806 �S<>@B� G z =?=?< 9 E(�5@vP0@B=?¥B<��SQ7P0@B= 8C§ @FE 8 Q 9 E?:O<>=�< � Q7=�< 8C6G = 8 E 80G @BP � Q7=��a<><%E 8C9 ¥yET:O<�z 9OG <>=¨E)@ 8C9 EÙ¤uP 8 � 8 E 6 =�<�y�z 8 =�<>�.�Y¤uET:O< 6 �k@BPCP�@ 6 ¤r�D�a<[E?=�¤7¢ß ¢_Ç�P0< G E?=?Q 9 : G[G <[P0<>=?@FETQB=M:O<a@ G[G <[P0<>=?@FETQB= 6 ¤ 6 E?<>� 806 =�<�y�z 8 =�<>��ETQ(�O=�Q�{ 8 �O<yET:O<�=?<jy�z 8 =�<>�N�S<>@B�à< 9 <>=?¥F¤�@ 9 ��A<\@B� 6 E)@B� 8 P 8 EÙ¤ z 9 �O<[=�:O<>P 80G[8 EÙ¤�=?<[{7<[= 6 @FP�¢ Æ E?= 809 ¥7< 9 E�P 8 � 8 E 6 Q 9x6 ¤ 6 ET<>�D@FE 80G <[=?=?QB= 6@B=�<X=?<jyEz 8 =?<[�áQ � ET: <�@ G>G <[P0<[=T@FE?Q7=;@ 9 �(=?<[PÜ@FE?<>� 6 ¤ 6 E?<>� 6 ¢ß ë

Page 51: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�ãâ����VäD�]�]�c�¨^ü�]�a�ê�p�Â�ê�7�Wå,�   ×  ¢¤Tt<\@B� �jQ{�êzOPÜ@FE 8 Q 9 Æ ¤ 6 ET<[�: �a<\@ 9O6�806�9 <[<>�O<[�kQ �S809 �Qz G>8C9 ¥�@ 9 �a�a<\@ 6 zO= 8C9 ¥ 6 �D@BP0PÞ� G Q 9 E?=?Q7PCP0<[� 6 : 8o� E 6�809 �A<\@B�yn�SQ 6�8 E 8 Q 9 @ 9 ���S<>@B��n¦< 9 <[=?¥B¤�@ 6 @w�a<[E?:OQ{��Q � �O<[E?<>=?� 809 809 ¥"E?:O<��A<\@B�yn¦E?=T@ 9O6 �SQB=�E6 ¤ 6 E?<>�D@FE 8CG>6;� Q7=�PÜ@FE?<>= G Q7=?=�< G E 8 Q 9O6 Q � E?:O<��D<>@ 6 z =?<>�j@ 6 ¤{�a�a<[ET=¨¤7¢Ò ¢¤Tt<\@B�±�DQ 9 8 ETQB= 6Tt<\@B�yn G zO=?=�< 9 Eu�aQ 9O8 ETQ7= 6 @ 9 �æ�A<\@F��n¦�SQ 6�8 E 8 Q 9 �aQ 9O8 ETQ7= 6 @F=?< 9 <><[�O<>�æE?Q3�a<\@ 6 zO=?<ET:O<�:O<[P 80G[8 EÙ¤Yn G Q7=?=�<>P0@FET<[� 6 ¤ 6 E?<>�D@FE 8CG>6;809(G z =?=?< 9 E(� �SQ 6?8 E 8 Q 9 @ 9 �(< 9 <[=?¥B¤B¢¹r¢ < =�¤7QB¥7< 9O8CG ET@B=?¥B<[E 6 ¤ 6 ET<>�: E)@B=�¥7<[E�Q � : 8 ¥7:q�O=�QBETQ 9 � < 9O6�8 EÙ¤ 8C6Z9 <><[�O<>�z¢

M:O<fET@B=?¥B<[E 6 ¤ 6 ET<>�±�Öz 6 E;�A<�@B�OPC<WETQ�k@ 8C9 E)@ 8C9 @ 6 E)@F�OP0<5E)@B=�¥7<[EW�O< 9O6�8 EÙ¤±°;: 8 PC<�� 806?6�8 ��@sE 809 ¥aE?:O<b:O<>@FE�n¦P0QY@F�á�O<[�SQ 6�8 E?<>�`�Y¤ET:O<�: 8 ¥7:{n G zO=?=�< 9 E�@ 9 � 6 Q7�a<[E 8 �a< 6 RQz G E9z�@FE 8C9 ¥�<>PC< G E?=?Q 9 �A<\@B�.¢G{¢¤ùf<[ET< G E?Q7= Æ ¤ 6 ET<[�

M:O<y: 8 ¥B: G zO=�=?< 9 E�=�<�y�z 8 =�<>� � Q7=X@F�O<�y�z�@FE?< 6 ET@FE 8C6 E 8CG>6 �D@$¶F< 6f9 < G < 6?6 @F=�¤N@u�O<%ET< G ETQ7=6 ¤ 6 E?<>� °;: 80G : G @ 9j6 ��@FE 8 @BPCPC¤ 6 <>�O@B=T@FE?<5E?:O< 6?8 ¥ 9 @BP � <[PÜ@ 6 E 80GX6�G @FE�ET<[= 809 ¥�� � =�Q7�ç��@ G ¶Yn¥7=?QNz 9 � � 809 <[PÜ@ 6 E 80Gy6�G @FE�ET<[= 809 ¥��X@ 9 �"�a<\@ 6 zO=�<aE?:O<D<[P0< G ET=�Q 9 n·Rhz`²N�Y¤ 809 ET<[¥7=T@sE 8 Q 9 Q �<j{7< 9 EX��@ 8 = 6 Q � Q7� �SQ 6�8 E?<�:O<[P 8CG>8 EÙ¤ 6 E)@sET< 6 °;: 8 PC<�P 8 � 8 E 809 ¥ G Q 9 ET= 8 �Qz{E 8 Q 9O6�� =?Q7�¿��@ G ¶Yn¥7=?QNz 9 � 9 Q 806 <B¢

�r¢¤ùX@FE)@ : G y�z 806�8 E 8 Q 9 Æ ¤ 6 E?<>�: 6 E?:O<��a< G :�@ 9 806 � 6W8C9 {7Q7P>{7<>� 8C9á6 <>P0< G E 809 ¥kE?:O<��A<\@B��:O<[P 8CG>8 EÙ¤ G @ 9�809 :O<>=�< 9 ETPo¤ 8C9 n�Qz G <]�AQ 6?8 E 8 Q 9 �Y< 9 <[=?¥B¤a@ 9 � 8C9 ET< 9 6?8 EÙ¤�� 8 àS<>=�< 9OG <��A<[E0°�<>< 9 :O<>P 80G[8 EÙ¤ 6 E)@FE?< 6 �rE?:O<;��@FE)@@ G y�z 8C6?8 E 8 Q 9.6 ¤ 6 ET<>���Öz 6 E��S<�@B�OPC<�E?Qk�a<\@ 6 zO=?<�@ 9 �j=?< G Q7=��jET: < 6 <U{F@BPWzO< 6 @ 9 �á� =?QFn{ 8 �O<�@a�a<\@ 9 6 Q �ØG Q 9 E?=?Q7PCP 809 ¥bET:O< � <><[�O��@ G ¶±z 6 <>� 8C9 � 809 8 � 80§>8C9 ¥�E?:O< 6 < 6 ¤ 6 ET<[�k@FE 80G<jàS< G E 6 °;: 80G : G Q 9 ET= 8 �Qz{ET<XETQ � @BP 6 <�@ 6 ¤{�a�a<[ET= 8 < 6 ¢M:O<�w : =B=KÇVU�<[²{�A<>= 8 �D< 9 EK°t@ 6pG Q 9 �Qz G E?<>� 809 <[²{�A<>= 8 �D< 9 E)@BP�w�@BP0P : @sE�ET:O<

M:OQ7�D@ 6èB<[àz<[= 6 Q 9 �W@sE 8 Q 9 @BP : G>G <[P0<[=T@FE?Q7=Wé @ G[8 P 8 EÙ¤7¢

M: 8C6 <G²{�S<[= 8 �a< 9 ET@BP � @ G>8 P 8 EÙ¤N� � @ ¢ ¶ ¢|@ ¢;èB<[àz<[= 6 Q 99 @B�h� 8C6pG Q7�a�O= 8C6 <>�DQ � @m¹{¢æ¹ Ú <jÛ�@ G[G <>PC<>=?@FETQ7=]°;:OQ 6 <�<[P0< G ET=�Q 9 �A<\@F� 806 � 8 =�< G ET<>� 809 ETQ5Q 9 <Q � ET: =?<>< G Q7�D� P0<>�a< 9 ET@B=�¤k< 9 �{n 6 ET@FE 8 Q 9O6 °;:O<[=?<�ET:O<�<[²{�A<>= 8 �a< 9 E 6 @B=�< G Q 9 �Qz G ET<[��¢w : =B=KÇVU¿=?@ 9"8C93� QNz =��A<>= 8 Qr� 6 ¢

M:O<\¼�= 6 E�°t@ 6 @±°�<><j¶7nÙP0Q 9 ¥á]c�O=?< 6?6 =�<>:O<>@B= 6 @BP·]�=9z 98C9 ùf< G <>���A<>=�Q � ¡�ëNë��5E?Qy@ 6�6 < 6�6;6 < 9 6?8 E 8 { 8 EÙ¤k@ 9 �k�D<%ET:OQr� 6 E?Q G Q 9 ET=�Q7Pz: <>P 8CG>8 EÙ¤«n G Q7=�=?<[PÜ@FE?<>�6 ¤ 6 ET<[�k@sE 80G @ 6 ¤{�a�a<[ET= 8 < 6 ¢

M:O<a�O=�< 6?6 =?<[:O<\@B= 6 @BP]°t@ 6�G Q 9 �Qz G ET<[� ° 8 E?: ¶ 809 <>�D@FE 8CG>6�G :OQFn6 < 9 ETQ.P 8 � 8 E�ET:O<��O:Y¤ 6?8CG>6 @ 6 ¤r�a�D<%ET=¨¤ °;: 8 PC< 809OG =?<\@ 6?809 ¥(E?:O<���@FET@.=?@FET<F¢

M: 8C6�809OG =?<\@ 6 < 6

Page 52: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

  ¡ âE���ê�Úê<��� �"�]�7���T�Ì�O�fëET: <a°�< 8 ¥7:YE5Q � E?:O< 809O6 ET=9z �D< 9 ET@BP�@ 6 ¤r�D�a<[E?= 8 < 6 �k@$¶ 8C9 ¥ 6 ¤ 6 E?<>�D@FE 8CG �O=?Q7� P0<>� 6 <\@ 6?8 <[=XETQ�O<%ET<>=�� 8C9 <B¢ Æ z G>G < 6?6 ° 8 E?:(E?:O<��O=?< 6?6 =?<[:O<\@F= 6 @FPl°t@ 6�� Q7PCP0Q�°t<[�q�Y¤qET:O=�<><��O=?Qr�Qz G E 8 Q 9 =9z 9 6 ¢M:O< ¼�= 6 E 6 <>¥7�a< 9 E�Q � ��@FET@`�O=?Qr�Qz G E 8 Q 9 =9z 9 9O809 ¥ °t@ 6yG Q 9 �Qz G ET<[� 8C9 ET:O< Æ �O= 8C9 ¥w¡�ëNëN�{¢

M:O< 9 �A@ � ET<[=;@y¤B<\@B=]Q � ��@FET@a@ 9 @BPC¤ 6�806 E?QDPCQ{QN¶ � Q7= 6 ¤ 6 ET<[�k@FE 80G <>=�=?Q7= 6 Q7=;QBET: <>=���@FE?:OQ7PCQ7¥ 8 nG @FP{<G² �A<>= 8 �a< 9 E)@FP{�O=�Q7�OPC<>� 6 �FE0°�QX@B� � 8 E 8 Q 9 @FPY�O=?Qr�Qz G E 8 Q 9 =9z 9 6 °�<>=?< G Q 9 �êz G E?<>� 809 Æ �O= 8C9 ¥¡�ëNë$ëa@ 9 � 8C9 Æ zO�a�D<[=X¡�ëNëNë ¢ : 6 � 806?G z 6?6 <>�`�A<>PCQ�°��OET:O<��A<\@B�ç�AQ7P0@B= 8C§ @FE 8 Q 9 �r< 9 <>=?¥F¤N�A@ 9 �G z =?=?< 9 E3°t<[=?<;� 8 àS<>=�< 9 E_�A<[E0°�<>< 9 ET: <X¡�ëNëN�f@ 9 �(¡�ëNëNëW=Rz 9O6 �D@$¶ 809 ¥�ET:O<[�¼PÜ@F=?¥7<[PC¤5� 8 àS<>=�< 9 E<[²{�A<>= 8 �a< 9 E 6 °;: 8CG :j=�<�y�z 8 =�<>� 9 <j° 6 EVz � 8 < 6 Q �Ø6 ¤ 6 ET<[�k@FE 80G <jàS< G E 6 ¢: E?QBE)@FP�Q � � �[G § �{¡ § ¡ ß ¢�G�� < QNz P0Q7��� 6 Q � �A<\@B� °�<>=�<�E)@b¶B< 9 Q 9 ET@B=?¥B<[E � Q7=_<\@ G :k=9z 9�A<>= 8 Q{�á=?< 6 �S< G E 8 {7<[PC¤$�l°;: 80G : 809 E9zO= 9 ¤ 8 <[P0�O<[�w¡NG   < QNz P0Q7��� 6 � @ � E?<>= G z E 6 �WQ � @ 9 @BPo¤ § @B�OPC<��@FET@ ¢

Ó`'}� 칡Wí ¡y¥_+Øî�¬ ï ©bðM:O<

M:OQ7�D@ 6 èB<jàS<>= 6 Q 9 ��@FE 8 Q 9 @BP : G>G <>PC<>=T@sETQ7=�é @ G>8 P 8 EÙ¤ 8C6 PCQ G @FET<[� 809 ��<j°;�AQ7=¨EØ�]<j° 6 �$Û : ¢èB<jàS<>= 6 Q 9 9 @B��Q$àS<>= 6 @ G QB�D�OPC<[E?< 809{� =T@ 6 ET=9z G EVz =?<bE?Qq<[²{�OP0QB=?<y@u�O=�QY@B�`=?@ 9 ¥7<bQ � �D<[� 8 zO�< 9 <>=?¥F¤ 9 z G P0<>@B=;�O:Y¤ 6?80G[6 ¢ < zO=?=�< 9 ETPo¤qET:O<�èB<[àz<[= 6 Q 9 9 @B�j@ G>G <>PC<>=T@sETQ7= 6 zO�O�OP 8 < 6 @Ö{7<[=�¤.P0Q�°9 Q 8C6 <b�r: 8 ¥7:{n¦�Qz EÙ¤ � @ G ETQ7=_<[P0< G ET=�Q 9 �A<\@B�ãQ � zO�aETQ�¹{¢Ä¹ Ú <jÛ�¢réhz E9zO=?<]�OPÜ@ 9O6_809OG PWzO�O<;< 9 <>=�¥B¤zO�O¥B=T@B�O< 6 ETQk¡ ß Ú <jÛñ@ 9 �q<j{B< 9 EVzO@BP0Po¤ ß Ò Ú <[Û�¢ èB<jàS<>= 6 Q 9 9 @B�q@FP 6 Q�:OQ 6 E 6 @ � =�<><�<>P0< G E?=?Q 9PÜ@ 6 <>= � @ G>8 P 8 EÙ¤k@ 9 �.@ G < 9 E?<>= � Q7=;@B�O�OP 8 <[�q=?< 6 <\@B= G :`@ 9 �.E?< G : 9 QBP0Q7¥B¤B¢

Ó`')& *óò]ò�¡Xô�¡y¥®©�£Vî�¥: E]ET:O<�:O<>@B=�E�Q � èB<jàS<>= 6 Q 9 P0@B�(Q7�S<[=T@FE 8 Q 9 6]8C6 ET:O<5=?<Ûn G[8 = G zOPÜ@sE 809 ¥yP 809 <\@B=;@ G[G <[P0<>=?@FETQB=tn 6 <><é 8 ¥O¢ Ò ¢o¡7¢

M:O<D@ G>G <>PC<>=T@sETQ7=Dz 6 < 6 @ 9 Q�{B@FP�=T@ G <[ET=?@ G ¶ 6?G : <>�a< 8C9 °;: 80G :�ET:O<a@ G[G <[P0<>=?@FE 8 Q 96 ¤ 6 ET<>� 8C6 P0Q G @sET<>� 8C9 ET:O< 6 ET=T@ 8 ¥7:YE 6 < G E 8 Q 9 6 @ 9 �qET:O<�=�<%n G[8 = G zOP0@FE 8 Q 9k6 ¤ 6 ET<[� 6 @B=�<XP0Q G @FE?<>�@FE;�AQBET:.< 9 � 6 Q � E?:O<�=T@ G <[ET=?@ G ¶ ¢

M:O<[=?< 806 @ � Q G z 6�809 ¥a@ 9 � 6 E?<><[= 809 ¥ 6 ¤ 6 ET<[� 8C9 ET<>= 6 �A<>= 6 <>�ET: =?QNzO¥B:OQNz E�E?:O<5@ G>G <>P0<[=T@FE 8 Q 9(6 < G E 8 Q 9 6 @ 9 �.E?:O<�=?<Ûn G>8 = G zOPÜ@FE 8 Q 9 @B= G[6 ¢Ç�P0< G ET=�Q 9O6�� =�Q7�¿ET:O< 6 QNz = G < � 6 <>< 6 < G E 8 Q 9 Ò ¢   ¢C¡��]@B=�<�@ G[G <[P0<>=?@FET<[� zO�áE?Q Ò ¹¹�j<jÛõ@ 9 �809Éö < G E?<>� 8C9 ETQ�E?:O<�¼O= 6 EtQ � E?:O<WE0°�Q�P 8C9 <\@B=p@ G[G <[P0<>=?@FE 8 Q 9k6 < G E 8 Q 9O6 ¢

M:O<�P 8C9 @ G>6 @B=�<W�Qz 8 PCEKzO�@ 6W� QBP0P0Q�° 6 ¢

M:O<y�O= 8 �D@B=�¤(<[P0<>�a< 9 E 6 @B=?<bE?:O< < ÇBT : é�n < Q7= 9 <>PCP 6 zO�S<[=¨n G Q 9 �êz G E 809 ¥q=?@B� 8 Qsn� =?<jy�zO< 9OG ¤ G @({ 8 E 8 < 6 ¸��   º£¢ÿ»�:O< 9 E?:O< G @({ 8 E 8 < 6 @B=�<`�O= 8 {7< 9 @FE`¡ Ò ë��ú�Uw § �]<\@ G : G @�{ 8 EÙ¤�O=�Q�{ 8 �O< 6 @ 9 @ G[G <[P0<>=?@FE 8 Q 9 ¥B=T@B� 8 < 9 E 809 <[² G < 6?6 Q � G��j<jÛX÷F�.¢

M:O< G @({ 8 E 8 < 6 @B=?<W@ 6?6 <>���OPC<>�809 ¥7=?QNz � 6 Q � E0°�QQ��@ 9 � 8C9O6 <[=�ET<[� 809 ETQq@ G =�¤BQNz 9O8 E\¢

M:O< G =¨¤7QNz 9O8 E 6 @B=?< G Q7��� 809 <[� Ò ETQ(@

Page 53: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�"�_�p�7�,�]�ãâ����VäD�]�]�c�¨^ü�]�a�ê�p�Â�ê�7�Wå,�  Yß

AB

Experimentalequipementù

45 MeV injectorú(2 1/4 Cryomodules)û Helium

refrigerator

Extraction

0.4 GeV linacü0.4 GeV linac

ü Recirculationarcsý

(20 Cryomodules)û

(20 Cryomodules)

þ�ÿ���������� ������������������������� �!����"���������#�ÿ ���G =�¤BQ7�DQr�%$OPC<'&)( 8 E?: ß+* G =�¤BQ7�DQr�%$OPC< 6 ETQD@aP 809 @ G ¢-,_@ G :`P 8C9 @ GfG @ 9 E?:O< 9 �O=?Q/. 8 � < 8C9 <10 G < 6�6Q � * ¢32+465�<87 �S<>@B�à< 9 <>=?¥F¤7¢:9 � ET<[=��S< 9 � 809 ¥3¡/; *=< 809 ET:O<a=?< G>8 = G $ PÜ@FE 8 Q 9 @F= G>6 &�E?:O<��S<>@B�8C6 �O@ 6?6 <>�`ET: =?Q=$O¥B:jET: < 6 < G Q 9 �`P 8C9 @ GX� Q7=]@ 9 QBE?:O<>=��SQrQ 6 E\¢?> 9 E?QBE)@FP@&OET: <b�A<\@B� G @ 9 �D@'AB<E?: 806 E?= 8 � 2fE 8 �a< 6 &Y¥Y@ 8C9O809 ¥XQ/.B<>=W¡ *=B=*DC <E7��A<>=_��@ 6�6 & � PF$ 6 ET: < 8C9O8 E 8 @BPG4�2 C <E7 � Q7=p@IH 9 @BP� <>P 8 .7<[=?<>�.< 9 <>=?¥F¤(Q � 2'2 *=*:C <E7b¢9ZE�ET:O<_< 9 �bQ � ET: < 6 < G Q 9 �bP 809 @ GØ806 ET:O<_<10{E?=T@ G E 8 Q 9 �AQ 8C9 EJ(;: <>=?<�@BPCPBQ7=���@B=¨E�Q � E?:O<_�S<>@B�G @ 9 �S<X<10{E?=T@ G ET<[�jETQy� 8LK <>=?< 9 E�:O@BP0P 6 . 8 @ G :O=�Q7�k@sE 80GW6 <>�O@B=T@FE 8 Q 9q� Q7=t� 8LK <>=�< 9 E;< 9 <[=?¥ 8 < 6 ETQ<>@ G : :�@BP0PM&�Q7= 8C� EN(�QvQ � ET:O<�:�@FP0P 6 ( 806 :�E?:O< 6 @F�D<`< 9 <>=�¥B¤=&f@ 9 ,Øn C O A 8CG AB<>=EP�=Q$ 9 9O809 ¥@sEá¡�4 B�RSCUT §j806 $ 6 <[��ETQ 9 $O�O¥7<.<\@ G :æ�%$OP 6 < 809 ETQN@3� 8LK <>=?< 9 EDE?=T@ ö < G ETQB=�¤ � Q7=��O:Y¤ 6?8CG @BP6 <>��@F=T@FE 8 Q 9 ¢!V�¤ G Q7��� 8C9O809 ¥X�a<[E?:OQr� 6 &Y� 8WK <[=?< 9 E_�A<\@F�¼< 9 <>=?¥ 8 < 6_G @ 9 �S<;�O<[P 8 .B<>=�<>�yETQ�<\@ G ::O@BP0P7E?Q�@ G>G QB�D�aQ{�O@FET<VE?:O<_� 8LK <>=�< 9 EØ� :«¤ 6�80G>6 =?<EX�$ 8 =�<>�a< 9 E 6 Q �O6�8 �Y$ PCE)@ 9 <>Q=$ 6 <80{�S<[= 8 �D< 9 E 6 ¢

> 9 @B�O� 8 E 8 Q 9 &\ET: <p�D@ G : 8C9 < G @ 9 �A<�E�$ 9 <[��E?Q 6 �S< G>8 @BPY< 9 <[=?¥ 8 < 6 P0< 6?6 ET:�@ 9 * ¢Z2=2[5X<E7 �A<>=�P 8C9 @ GE?:�$ 6 @BP0PCQ�( 8C9 ¥�@�¥B=?<\@sE�=T@ 9 ¥7<fQ � �O<[P 8 .B<>=�<>�(< 9 <[=?¥ 8 < 6 @ 9 �(@\.B@F= 8 <%EÙ¤uQ � �A<\@F�±�AQ7PÜ@B= 80§ @FE 8 Q 9G :O@B=T@ G ET<[= 806 E 8CG>6 ¢M:O<Z�AQ/(t<[=�Q=$ E?�%$ EVQ � ET:O<�@ G>G <[P0<[=T@FE?Q7= G @ 9 �O=?Q/. 8 � <Z@�E?QBE)@BPrQ � ß'*'* � 9�<[P0< G ET=�Q 9 �A<\@B�.¢

> 9 �O=T@ G E 8CG <'&�ET:O<D�O=T@ G E 8CG @BP_P 8 � 8 E 6 Q 9 ET: <k�A<\@B� G $O=?=�< 9 Ey�O=�Q�. 8 �O<>� G Q7�a< 9 QFE � =�Q7�àET:O<@ G>G <[P0<[=T@FE?Q7=;�%$ E � =?Q7� ET:O<5@�.F@ 8 P0@B�OPC< G QrQ7P 809 ¥��AQ/(t<[=�� <>P 8 .7<[=?<>�(ETQyE?:O<�< 9 �{n 6 ET@FE 8 Q 9O6 ¢M:O<

Page 54: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

 7  â^]Z_^]a`Dbb!cedfceg[`ihkjgTil P0Ponm9 l'n � Til P0Pon�oapEq�¤7QB¥=r n%s put l q�¥=rEtQvkp l'nwn%x t���riv s �Y$�yLt l+n r x $�vQyC¤:p xGx yLr>�:t x � l t�p�z{tQz%rr|X�$ s . l yFr n tZ�}r l �~z%r l t sLn ¥ x � ß'*=* � 9b¢%9�vp s q�p|$O�:v�t l'n pEr|v�qQrEX^$ s qQr+& x=n r�z l yFy s vv�p�z%r>�%$�yFr>�t x qQ$ n{l t l vQy s ¥=z�t�yo¤�y x (�r|q�r>�wp|$�qQqQr n t?vQ$�p�z{t�z l t-t�z�rip x ��� sFn r>� t x t l y)t l q?¥=r8tkz�r l t sFn ¥D( s yFyn%x t[r10�pEr|r[��t�z%rIy s � s t�v x � t�z�rDpEq�¤ x ¥=r n�s pDqQr � q s ¥=rEq l t x qQv[¢-� x q�A s v sFn �%q x ¥=qQrEvQv[t x:sFn pEqQr l vQrt�z�r�p xGx y sFn ¥�� x (krEq�tQz%q x $O¥=zO�%$Gt�t x tQz%r�r n �G�mv�t l t sFx'n vJt�z�$%v sFn pEqQr l v sFn ¥[tQz%r s q�pE$%qQq�r n t�y s � s tQv>¢���m���� �U�����������J�f���[�k�u�)�J�

�z%r�vQ� l yFy l v��^� �:rEtQq��utQz l t T 9i¡-¡e,!¢£r n%¤ r l . x qQr ¤ t x � r l vQ$�qQr-qQr|X�$ s qQr ¤ t�z l tft�z%r-¥ x y l q��sF¦ r ¤ r|yLr|pEtQq x=n v x $�qQp|r[�:r|rEtetN( x\§ $ n%¤%l � r n t l y)q�r|X�$ s q�r|�:r n t�vE¨�� x ¥%q x . sL¤ r�z sF© z:v�t l t s v�t s p|vE&t�z�rYv x $�qQp|r n r|r ¤ r ¤ t x ¥%q x . sF¤ r l z sL© z�p|$�qQqQr n t x'§ z sL© z%yL�ª¥ x y l q sL¦ r ¤ r|yLr|pEtQq x=n v|¨u�z s v sLn �t�r n v s tN�«qQr|X�$ s qQrE� r n t\p|q�r l tQr ¤ p�z l yLyFr n%© r|v §¬x q sFn pEqQr l v sLn%© tQz%r r8­ p s r n pE� l'n%¤ y sL§ r8t s �:r x'§t�z�ruv x $�qQp|r+¨e> n6l+¤%¤%s t sFx=n & T 9u¡e¡e,!¢®q�r|X�$ s qQr ¤ tQz l t?tQz%r�r|yLr|p8t�q x'nw¯ r l �°z l .'r�y s tQt�yLr x q n%xz%rEy s p s tN���Np x qQq�r|y l t�r ¤�¤%s K r|q�r n pEr|v sFn�sFn tQr n v s tN�=&�¥ x v s t sLx=n�x q l'n%© yFr'¨��z%r[z%r|y s p s tN�\p x qQq�r|y l t sLx=nx'§ t�z%rEvQr ¥ l q l �:rEtQr|q�v l qQr�qQrEy l tQr ¤ & l tDv x �:r�yFr8.=r|yM&�t x tQz%r:¥%q x^¤ $%p8t sFx'n tQr|p�z n�s X�$%r x+§ ¥ x �y l q sF¦ r ¤ rEyFrEpEt�q x=n v l t�t�z%r�v x $%q�p|r'¨±9 © q x ( sLn%©{n $%� ¯ r|q x+§�¤�s K r|qQr n tut�rEp�z n%s X�$%rEvIr80 s v�t §¬x q�:r|rEt sFn%© tQz%r|v�rDq�r|X�$ s qQr|�:r n tQv/² R 4=³N²µ´ ß ³M¨�z%r l p|pEr|yFrEq l t x q¶( l v ¤ r|v sF©=n r ¤ t x ¥%q x^¤ $%pEr ¤ rEyFrEpEt�q x=nI¯ $ n p�z�r|v l t l'nIsFn%s t s·l y § q�r|X�$%r n pE�

x'§±¸ 4 B�R¹C6T�¦ (�z s p�zº& ¤%s . sL¤ r ¤»¯ �»tQz%qQrEr'& l yFy x (�v\r l p�zaz l yLykt x qQrEp|r s .=r l¹¯ r l �¼( s t�z l¥%$%yLvQr\tQq l'sLnUx'§ 4 B'BwCUT�¦ ¨��z%rYv��Gv�t�rE� sFn $�vQr l tXè'r K r|q�v x=n«½fl'¯ t x ¥%q x^¤ $%pErY¥ x y l q sF¦ r ¤r|yLr|p8t�q x'n v?z l v�t�z%r §¬x yFy x ( sLn%© p x �:¥ x=n r n t�vI¾¬vQrEr�é sF© ¨�4%¨ ß=¿8À tQz%ru¥ x y l q sF¦ r ¤ y sF© z�t�v x $%qQpEr §¬x qt�z�r�p x=n t�q x y x'§ t�z�r:rEyFrEpEt�q x=n z%r|y s p s tN�=&}t�z%r�¥%z x t x �mp l tQz x^¤ r §¬x q�p x'n .'r|q�t sFn�© tQz%r�¥ x y l q sF¦ r ¤y sL© z�t sLn t x y x'n%©=s tQ$ ¤%sLn)l yFyW���N¥ x y l q sL¦ r ¤ rEyFr|p8t�q x=n v|& l �Ár sLn H)yLtQr|q §¬x q l'¤ ö $�v�t sLn%© t�z�rr|yFrEpEtQq x=n PÂvvQ¥ sFn£l+n%© yFrw( s t�zÃq�r|v�¥}rEpEt t x tQz%r6¥�qQr|pEr|v�v sFx'nÄl'n%© yLr x'§ t�z�r l pEp|rEyFr|q l t x q|& l'n�¤ t�z�r C6x tQt¡ x y l q s �:rEt�rEq §¬x qi�:r l v�$%q sLn%© t�z�r�¥ x y l q sL¦ r ¤ r|yLr|p8t�q x'n r n v�r|� ¯ yLr|v x+§ tQz%r ¯ r l �ŨDokqQr l t sLn%©¥ x y l q sF¦ r ¤ r|yLr|p8t�q x'n v §¬x q T 9i¡-¡e,!¢ s vr|v�vQr n t s·l yLyL� l H%.'rIv�t�rE¥U¥%q x pEr|v�v À¸ ¨ ½ r § t/¾Æq sF© z�t ¿ �Nz l+n%¤ r ¤ p s qQpE$%y l q�yL��¥ x y l q sL¦ r ¤ y sF© z�t s v�¥%q xG¤ $�p|r ¤ ( s t�zDy l vQr|q l'n%¤\l ¡ x p�A=�rEyFv�pEr|yLy l+n%¤ y l vQr|qE¨��z s v�y sF© z�t s v ¤%s q�r|p8t�r ¤\x=n t x tQz%rkv�$%q §Æl pEr x'§ tQz%r5 l 9�v�p|q��^v�t l yN¾Æv�r|rv�r|pEt sFx=n 4%¨ÈÇ�¨ ¸ ¨ ß'¿ ¨ß ¨�9É¥%z x t x=nÊx+§ t�z s vDy sF© z�t s v l+¯ v x q ¯ r ¤Ê¯ � l . l yLr n pEr ¯)l+n%¤ rEyFr|p8t�q x=n (�z s p�zÁtQz%r nËs vr10�p s tQr ¤ t x t�z%rIp x=n%¤ $%p8t sLx=n6¯%l'n%¤ ¨

Ç�¨��z%rIrEyFr|p8t�q x=n6¤�s K $%vQrEv�t x t�z%rIp|q��^v�t l y�v�$%q §Æl p|r'¨

4%¨��z%rIrEyFr|p8t�q x=n rEvQp l ¥}rEv[t x t�z%r�. l p|$�$%�6¨

Page 55: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

b!Ì[`uÍih�cegãâ�]ÎcVä�Íeceg�Ï�ÐUceÑ�h�`udaÒ�cihWå�Í Ç'4

GaAs Photocathode(& Vacuum system)

Wein Filter

Mott Polarimeter

Polarized electron beamto injector

&Helicity Control

Laser Table:Polarized light source

þ�ÿ��������Ó�ÂÔ'��Õ�Ö�×��1ØI��#�ÿWÖ�/Ù¶Ú���ÛW���¨ÿ�Ü��1Ý\�1Û��1Ö�#N����� �N������Ö��/2^¨�z%r?¥ x t�r n t s·l y ¤%s K rEqQr n p|r ¯ r8tN(krEr n t�z�rkv x $%qQpEr l'n%¤ t�z%r sFnßÞ rEpEt x q ¤ q l (�v�t�z%r�r|yLr|pEtQq x=nsFn t x t�z�r sLnßÞ r|p8t x qv��^v�t�rE�6& l'n�¤ª§ q x �~tQz%r|q�r sLn t x t�z%r l pEp|rEyFr|q l t x q|¨

àfáLâ¶áÆã�áÆã äeå)æ|ç�è6é¶êfë�æEìJæEí/ç^î

�z�r[y l vQrEq!v��^v�t�r|� s v!p x � ¥ x vQr ¤�x'§ºlu©�l'sFn �Nv�( s t�p�z%r ¤�¤%sFx^¤ r?v�r|r ¤ y l vQrEq|& l v sFn%© yLr?¥ l v�v ¤%sFx^¤ rx ¥�t s p l y l �:¥%y s H)r|qE& l'n%¤�l ¡ x p�A'r|yLv�p|rEyFy@& l y x'n%© ( s tQz\. l q sLx $%v x ¥�t s p l y^p x � ¥ x=n r n tQv�� x $ n t�r ¤x'n¹l'n�x ¥Gt s p l yJt l'¯ yFr'&�t x ¤ r|y s .=rEq�tQz%r\y l vQrEq ¯ r l �ït x t�z%r\¥%z x t x p l t�z x^¤ r ² R 2ß³@¨��z%rYv�rEt�$�¥x+§ t�z�rDv��^v�t�rE� s vv�z x ( nUsFnÅð�sL© ¨!4%¨ÈÇ�¨�z%q�r|rÅy l v�r|qQv sLn t�z%rÅy l v�r|q�v��Gv�t�rE� ¾ÆvQrEr ð�sF© ¨»4%¨ÈÇ ¿ &-r l p�zÃq�$ n%n%sLn%©«l t ¸ 4 B�R ÷'Ç CUT�¦

p x=n t�q x y^tQz%r sLn%s t s·l y sFn t�r n v s tN� x'§ t�z�r�rEyFr|p8t�q x=n v�v�r n t�t x tQz%r�tQz%qQrErkr n�¤ �Nv�t l t sFx=n vE¨ ½JsF© z�t § q x �tQz%r ¤%sFx^¤ r x ¥�t s p l y l �:¥%y s H)r|q�t�z%r n ¥ l v�vQrEvDtQz%q x $ © z l vQz�$�t�t�rEq l'n�¤Êl'nÁl t�t�r n $ l t x qE¨ �z%rl tQt�r n $ l t x q §¬x qr l p�zÅy l v�r|q s v l z l y § �@( l .=rI¥%y l t�r sLn p x � ¯%sFn)l t sFx'n ( s t�z l y sLn r l q?¥ x y l q sF¦ rEql+n%¤ªl yFy x (�v §¬x qet�z�r l'¤ßÞ $%v�t��:r n t x+§ y sF© z�t sLn tQr n v s tN� x=n tQz%ri¥%z x t x p l tQz x^¤ r'¨��z s vk¥%q x . sL¤ r|vtQz%r[� rEp�z l'n%s vQ� ¯ ��(�z s p�z�t�z�r�¥ x y l q sF¦ r ¤ r|yLr|p8t�q x'n ¯ r l � sFn t�r n v s tN��t x r l p�z r80G¥}rEq s � r n t l yz l yFy s vp x=n tQq x yLyFr ¤ ¨�z%rey l vQr|q�v s �:¥ sLn%© r�$�¥ x=n tQz%r-5 l yFy s $%���N9iq�vQr n%sF¤ rf¥%z x t x p l tQz x^¤ r[¾@5 l 9iv ¿ (�z s p�z±rE� s t�v

¥ x y l q sL¦ r ¤ r|yLr|pEtQq x=n v|¨i�z�r|vQr l qQr ¤ q l ( nSl ( l � § q x �ñtQz%r\¥ x y l q sF¦ r ¤ v x $%q�p|r ¯ � lU¸�ò+* A'rE7¥ x tQr n t sFl y l+n%¤ ¥ l v�vQr ¤ tQz%q x $ © z l �Ár sLn H)yWt�rEq|&'(�z%rEqQrktQz%r s q�v�¥ sFn .'r|p8t x q s v�q x t l t�r ¤ qQr|y l t s .=rt x t�z%r s qY� x �:r n t�$��ó.'r|pEt x q|¨«9 § tQr|q l'¤�¤%s t sFx=n)l y l p|p|rEyFrEq l t sFx=n t x 2 C rE7\&�t�z�r ¯ r l � x+§rEyFrEpEt�q x=n v�� l � ¯ r ¤ r8ô)r|p8t�r ¤�sFn t x tQz%r C6x t�t�¥ x y l q s � r8t�r|q x q ¤ q l ( nÅsFn t x tQz%r sFn�Þ r|pEt x q §¬x qsLn vQrEq�t sFx=nªsFn t x tQz%r l p|pEr|yLr|q l t x qE¨

Page 56: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ç�2 õ ]Z_^]a`Dbb!cedfceg[`ihkjg

öööö/÷÷

øù úú/ûûüý

þþþþþþþþþÿÿÿÿÿÿÿÿÿ

������������������

������������������

OI

OI

OI

M M M

M M M

M

Am

p

Am

p

Am

p

Seed

Seed

Seed

Slit

Slit

Slit

SSSC

L

CL

CL

Atte

n

Atte

n

Atte

n.stee

ring st

eeri

ngpr

ism

pris

m

MM

tele

scop

eto

Poc

kel’

s C

ell

λ/2

plat

e

SF

M

BS

BSþ�ÿ��������uÓ���'����/�����#����^Û����N��#���Ú���e×�����=Ø[�%��Û �tÿ � #�×��u"��������������/��kØ�Ú��?Û �/�N����/Ø�Ú^Û ÿ "���� ����Õ%����1�/Ø �NÚGÛ ÿ�#N#N��� �^�!���G����Û Û ÿ ØD��#�ÿ ���uÛ��1�������Å���Dÿ������/� �����Q���kÚ�#�ÿWÖ��/Û ÿ �N��Û ��#N�/���GÕ��GÕ=×'��#N#N���1

Page 57: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

b!Ì[`uÍih�ceg õ ]Îc���Íeceg�Ï�ÐUceÑ�h�`udaÒ�cih���Í Ç=´

9 nÃs �:¥ x q�t l'n t�t�rEv�t §¬x q:tQz%rU¥�qQr|v�r n pEr x'§u§Æl yLvQr l v��^�:� r8t�q s r|v s v�t�z%r sFn v�r|q�t sFx'nÃx'§Ilz l y § �@( l .=r�¥%y l t�r sFn t�z%r�y l vQrEq ¯ r l �Ũ\�z s v�qQrE.'r|q�vQr|vDt�z%r�z�r|y s p s tN� x'§ t�z�r:y l vQrEquy sL© z�t l'n%¤z�r n pEr±t�z�r±v sF©=n6x'§ tQz%r±q l ( l v��^�:� r8t�q��{(�z s yLrIyFr l . sFn�© � l'n � x tQz%r|q[¥ x vQv sL¯ yFrIv��Gv�t�rE� l t s pr K rEpEtQv[$ n p�z l'n%© r ¤ ¨e�z s vk( l v¥}rEq §¬x q�� r ¤ qQr|� x tQr|yL� ¯ � sLn vQrEq�t sFn%© tQz%ru¥%y l t�r ¯ r8tN(krEr n t�z%rl tQt�r n $ l t x q l'n%¤ t�z%r ¡ x p�A'r|yLvYp|rEyFyM¨w�z%r{z l y § �m( l .=r ¥�y l tQr q x t l tQr|vIt�z%r sFn p sF¤ r n tYy sLn r l qQyL�¥ x y l q sL¦ r ¤ y l vQrEq?y sL© z�tk( s t�zªqQrEvQ¥�r|pEt�t x t�z%rI¡ x p�A+r|yFv[p|rEyFyMPÈv §Æl v�t l 0 s v|¨ �z%rI¡ x p�A+r|yLv�pEr|yFy s vtQz%r�y l v�t x ¥Gt s p l y�p x �:¥ x=n r n t�t�z%r�¥ x y l q sL¦ r ¤ y l v�r|quy sF© z�tur n p x $ n t�r|q�v ¯ r §¬x qQr�¥ l v�v sLn%©wsFn t xtQz%r?. l p|$�$%� p�z l � ¯ rEq!t�z l t�z x $%v�r|v�t�z�r[5 l 9�v!¥%z x t x p l tQz xG¤ r'¨��z�r�¡ x p�A+r|yLv�p|r|yLy l p8t�v l v l¥�$%yFv�r ¤ X�$ l q�t�rEq( l .=rDqQr8t l q ¤ r|qE¨ ½fsLn r l qQyL� ¥ x y l q sF¦ r ¤ y l vQr|q�y sF© z�t sLn p sL¤ r n t x=n t�z�r±¡ x p�A+r|yLvpEr|yLy}rE� rEq © rEvkp s qQpE$%y l q�yL��¥ x y l q sL¦ r ¤ ¨ ð)x qetN( x v sF©'n v x'§Jl ¥%¥%y s r ¤ . x yLt l+© r'& l v ¤ rEtQr|qQ� sFn r ¤{¯ �tQz%r\z�r|y s p s tN� © r n r|q l t x qE&�(�r © r8titN( x z%rEy s p s t s r|v x+§ y sL© z�t l+n%¤ z%r n p|r+&}tQz%r±tN( x z%rEy s p s t s r|v x+§tQz%rIr|yLr|pEtQq x=nů r l �Ũ

àfáLâ¶áÆã�á�� �{å �wæ"!\è/ìfæ8í/å #5 l 9iv s v lY¤%s qQrEpEt ¯)l+n%¤ª©�l ¥{pEq��^v�t l y@¨��z s v� r l'n vktQz l t?tQz%ri. l yLr n pEr ¯)l'n%¤ � l 0 s �Y$��

l+n%¤ tQz%rp x'n%¤ $%p8t sFx'n:¯%l'n%¤ � sLn%s �\$%� x pEp|$%q l t�tQz%r%$6¥ x=sLn t sFn t�z%r�V�q s yLy x $ sFn\¦Ex=n r+&=(�z%r|q�rtQz%r�� x � r n tQ$%�®.'r|p8t x q x'§ t�z%r�r|yLr|p8t�q x'n s v ¦ r|q x ¨!9?tet�z�r�$Å¥ x'sFn t�&=tQz%r. l yFr n p|r ¯)l'n�¤ z l v l¡��my s A+r�p�z l q l p8t�rEq l'n%¤ t�z%r�p x=n%¤ $%pEt sFx=n±¯)l'n%¤ z l v l+n'& �Ny s A+r-p�z l q l p8t�rEq|¨!> § tQz%rkrEyFrEpEt�q x=n v l qQrr10Gp s tQr ¤ t x t�z%rup x=n%¤ $�pEt sLx=nw¯)l'n�¤ $%v sLn%© p s qQp|$�y l q�yL��¥ x y l q sF¦ r ¤ y sF© z�t x'§ ¥ x v s t s .'r�¾ n r ©�l t s .'r ¿z�r|y s p s tN�=&¶t�z�r v�r|yFrEpEt sFx=n qQ$�yFr x'§�( �*),+.- ¸ ¾·� ¸�¿�l ¥%¥%y s r|vE¨�> § tQz%r�( l .=rEyFr n%© t�z x'§ tQz%r�y l v�r|qy sF© z�t s v[vQrEyFrEpEt�r ¤ v x t�z l t x=n yL�wt�q l'n v s t sLx=n v § q x � t�z%r\¡0/2143�t x tQz%r & 5 143uyFr8.=r|y l q�r±r10�p s tQr ¤ &x'n r6tQq l'n v s t sFx=nas v�t�z%q�r|rÅt s �:r|v:� x qQrÅ¥%q x'¯)l'¯ yLrªtQz l'n tQz%r x t�z%rEq|¨ 9 v�p�z%r|� l t s p x+§ t�z%r. l yLr n pErIv�t�q�$%pEtQ$%qQr s vv�z x ( nUsLn6ð�sF© ¨!4�¨3Ç�¨ ¸ ¨ ò ¨�z%rI¥ x y l q sF¦|l t sLx=n{x'§�l'n r n v�r|� ¯ yFr x'§ r|yFrEpEtQq x=n v s v ¤ rEH n r ¤�l v À

67+98;:=<>8'?8;: - 8@?

¾Æ4%¨ ¸�¿

(�z�r|qQr 8;: ¾ 8'? ¿!s vetQz%r n $�� ¯ rEq x+§ r|yLr|p8t�q x'n v�( s t�z:vQ¥ sFn{l y sF©'n r ¤ ¥ l q l yLyFr|ym¾ l'n t s �N¥ l q l yLyFrEy ¿ t xtQz%rDX^$ l'n t sF¦|l t sLx=nÅl 0 s vE¨��z%r±¥ x y l q sL¦�l t sFx=n{x+§ tQz%rIr n v�r|� ¯ yLr § q x �°tQz%rIr|yLr|pEtQq x=n v l qQq s . sFn%©sLn t�z�r?p x=n�¤ $%pEt sFx=n\¯)l'n%¤�s v�tQz%r n 6A+ ¾ ¸ < Ç ¿CB ¾ ¸ - Ç ¿ + < *�D 2G¨!o s q�p|$%y l qQyW�I¥ x y l q sL¦ r ¤ y sF© z�tx+§ ¥ x v s t s .=r=¾ n r ©�l t s .=r ¿ z%r|y s p s tN�ÅqQrEvQ$%yWt�v sLnSl t�z%r x qQr8t s p l y�� l 0 s �Y$%� x'§ ��2 *FE ¾G-I2 *HE�¿ ¥ x �y l q sL¦�l t sFx=n x'§ rEyFrEpEt�q x=n v sLn tQz%rIp x=n�¤ $%pEt sFx=nª¯)l+n%¤ ¨e> n ¥�q l p8t s pEr'&%z x (�rE.'r|qE&�tQz s v� l 0 s �Y$��z l v n%x t�=r8t ¯ rEr n6l tQt l'sFn r ¤ ¨!�z%rEqQr l qQr l�n $%� ¯ r|qr K rEpEtQv�v�¥}rEp|$%y l t�r ¤ t x p l $%v�r ¤ r|¥ x y l q��sL¦�l t sFx=n &ºvQ$�p�z l v�r|yFrEpEtQq x=n �mz x yLr\vQ¥ sFn r80Gp�z l+n%© r sFn p x yFy s v sFx=n v l vutQz%rYrEyFr|p8t�q x=n v ¤%s K $%v�r\t xtQz%rIvQ$%q §Æl p|r+& l'n%¤ª§ q x �°vQ¥ sLn r10Gp�z l'n%© rD( s tQzªtQz%rIp|rEv s $�� l t x � v l ttQz%rIvQ$%q §Æl p|r ² R ´ß³M¨

Page 58: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ç R õ ]Z_^]a`Dbb!cedfceg[`ihkjg

$JI

$JK

$ML

N

,�O%+ ¸FD 2 ò r87

PNQ + *RD Ç'4�rE7

P

SS

SS

SS

S T

SSS

SS

SS

SS T

SS

SS

SS

S T

U UU UU UU UU UU UU V

U UU UU UU UU UU UU UU V

U UU UU UU UU UU UU V

ÇW ÇWòW òW¸W ¸W

�;)�+�� ¸ ÷ ò �;) +X- ¸ ÷ ò

�;) +��NÇY÷ ò �*)Y+�� ¸ ÷ ò �*)�+Z- ¸ ÷ ò �;)�+X-�ÇY÷ ò�*)�+�� ¸ ÷ ò �*)�+X- ¸ ÷ ò

& 5 143

¡[/2143

¡ 5 143þ�ÿ���������Ó� Ó��M!#�Û���ÙL#Øÿ ����×���\-�±#�×��%]?�/Û Û ÿW��Ø^����N�1�«ÿ Ý��e�^�/��Ý�����ÚY�N#N���^Ö�#�������ÿW�I#�×���_BÿWÖ)ÿ �«ÿ�#G���/Ù�#�×��`wÚ%�Éÿ �+#�J!#��¨ÿ���×+#VÿW���u��Ö�×��1ØI��#�ÿ Ö?�/Ù}#�×��ØI��������#�ÿ Ö�����^�N#N����#N�1�!�/Ù}#�×���_|�/Û �1��Ö����/��ÝYÖ�����Ý���Ö�#�ÿ ����^�/��Ýa\pÿ #�×6#�×��Ûÿ������1Û ��#�ÿb_/�Y#N���/�^��ÿ�#�ÿ����UÚ����/�G���rÿ Û ÿ�#�ÿ �1��=�e×����/Û Û��Y\��1Ý�#N���/�^��ÿ�#�ÿ������iÙF�/���¨ÿ���×+#�c·Û���ÙF#CdÖ)ÿ���Ö��^Û ����Ûb�IÚ%��Û ����ÿ�Ü��1Ý�Û ÿ���×+#������[��×��Y\-���e�±#�×��[�N��Û ÿ Ýfc·Ý��/��×��1Ý�d�Û ÿ ���1���z%r ¸/B'B ;UqQ$ n $%vQr ¤alÁO3¯ $%yFA�P�p|q��^v�t l y-( s t�zÁt�z%r tQz%r x qQrEt s p l y�¥ x y l q sL¦�l t sFx=n¹¤ rEvQpEq sF¯ r ¤

l'¯�x .=r'¨\>mt�v l p8t�$ l y�¥}rEq §¬x q�� l'n p|rY( l v*g~Ç RFE ¨\�z�r ¸�B=B=B q�$ n vI$%vQr ¤ÊlUO v�tQq l'sLn r ¤ Pf5 l 9ivp|q��^v�t l yI(�z s p�z ©=s .'r|v ¯ r8tQtQr|qªp x=n tQq x y x .=rEqÅtQz%rSvQrEyFr|p8t sLx=n qQ$%yLr|v ¯ � vQr|¥ l q l t sFn%© v�y sF© z�tQyL�t�z�r{¡[/2143YyFr8.=rEyFv|¨ª9°y l v�r|q�( l .'r|yFr n%© tQz s vIt�z%r n vQrEyFr|p8t�r ¤ t x6©=s .'r ¸/*=*FE ¥%q x'¯)l'¯%s y s tN� x'§�l¥ l q�t s p|$%y l q±tQq l'n v s t sFx=n ¨S> n t�$�q n &�t�z s v sLn p|q�r l v�r|v�t�z%r{tQz%r x qQrEt s p l yk¥ x y l q sF¦|l t sLx=n t x ¸/*=*HE(�z s yFrut�z�r l pEt�$ l y¶¥ x y l q sF¦|l t sLx=n qQr l p�z%r ¤ ( l v�g R'*HE ¨�z%r n r|r ¤ r ¤ p|$%q�qQr n tQv x=n t�z%r x q ¤ r|q x'§�¸/*=*@h 9�� ¥�vqQr|X�$ s qQr ¤U¯�x t�zwtN�^¥}rEv x+§ p|q��^v�t l yFv

t x6¯ r p x�l t�r ¤ ( s tQz»okr|v s $%��� ð yF$ x q sF¤ ržMokv ð�¿I¯ �«. l ¥ x q�� ¤ rE¥ x v s t sFx=n ¨wokv ð sLn p|q�r l v�r|v±tQz%rX�$ l'n t�$�� rE­:p s r n p8� x'§ t�z%r�p l t�z xG¤ r ¯ �wq�r ¤ $�p sFn�© tQz%r�( x qQA=� § $ n pEt sLx=nwx'§ t�z%rD5 l 9�v|¨��z%rokv ð z x (�rE.=rEq ¤ r © q l+¤ r|v x .=rEq:t s �:r l'n%¤ t�z�$%v�t�z�rU5 l 9�v�p|q��^v�t l yq�r|X�$ s q�r|v:¥}rEq sLxG¤%s p q�r8�p|rEv sFl t sLx=n ¨�> n l'¤%¤%s t sLx=n &'tQz%r[. l pE$%$%� l q x $ n%¤ t�z�ri5 l 9�v-pEq��^v�t l y@&�(�z s yFr$%yWt�q l �Nz sL© z¶& s v n%x t¥�r|q § rEpEt|¨?�z%r\q�r|v�$%yLt sFn%© qQrEv sF¤ $ l y ©�l v�r|v[p x=n t l � sLn)l t�r�tQz%r±pEq��^v�t l y�vQ$%q §Æl p|r l'n%¤ y x (krEq[tQz%rrE­:p s r n pE�=¨e�z%rEvQr l yLv x�l q�riq�r|� x .'r ¤ ¥�r|q sLxG¤�s p l yFyL� ¯ � ¥}rEq §¬x q�� sLn%©±l O3¯)l A'r x $�t�P�(�z�r|qQrutQz%rt�rE� ¥�r|q l t�$�qQr sLn t�z�rª5 l 9ivYz x $%v sLn%©�s v±q l's vQr ¤ $ n t s y�t�z�r{p x=n t l � sLn)l t sFn%© � x yFr|pE$%yFrEv l qQrr n p x $%q l'© r ¤ t x r8. l ¥ x q l t�r+¨�9 § tQr|q�( x q ¤ v[tQz%rIp|q��Gv�t l y s v l'©�l'sLn qQr8�mp|rEv s·l t�r ¤ ¨

àfáLâJáÆã)áLâ iJç�ç�jfë�å kmlÎæEìfæ8í/ç^îVkrEp l $%v�r{t�z%r ¥%z��Gv s pEv�� r l vQ$%q�r|�:r n t s v x'§ tQz%r{z%rEy s p s tN���Np x qQq�r|y l t�r ¤ p|q x vQv\vQr|p8t sLx=n l v��^����:rEt�q��=& s t s v x'§ p|q s t s p l y s � ¥ x q�t l'n pErIt x q�r|� x .=r l vi� l'n � x'§ tQz%r\z%rEy s p s tN���mp x q�qQr|y l t�r ¤ v��^v��

Page 59: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

b!Ì[`uÍih�ceg õ ]Îc���Íeceg�Ï�ÐUceÑ�h�`udaÒ�cih���Í Ç=;

tQr|� l t s pIqQr|v�¥ x'n vQrEv l v[¥ x v�v sL¯ yFr+¨?�z%rDv x $%q�p|rEv §¬x qt�z%rEvQr±z%r|y s p s tN���Np x qQqQrEy l tQr ¤ v��^v�t�r|� l t s p|vp l'n r n t�rEq sFn t x tQz%r��:r l v�$%qQrE� r n tIrEyFrEpEt�q x=n%s p|v l{n $%� ¯ r|q x+§ ( l �^v ¤ r|¥�r n%¤%sLn%© $%¥ x=n t�z%rv�p�z%r|�:rD$%vQr ¤ t x p�z x^x v�rDtQz%r ¯ r l ���mz%r|y s p s tN�=¨�z%ruz�r|y s p s tN� x'§ t�z�rir|yLr|p8t�q x'n{¯ r l � ( l vkvQrEt ¯ � ¥ l vQv sLn%© tQz%ruy l vQr|q ¯ r l � t�z�q x $ © z t�z%r

¡ x p�A+r|yLvkp|rEyFyM& l'n%¤ v�r|yLr|pEt sFn%© ( s tQz z sF© z�. x yLt l+© rt�z%r[yFr § t�� x qeq sL© z�t��mz l'n%¤ r ¤ ¥ x y l q sL¦�l t sFx=nYx+§tQz%r�p|rEyFyM¨±�z s v sFn tQ$%q n pEqQr l t�r ¤ yFr § t x q�q sF© z�t��Nz l'n�¤ r ¤ ¥ x y l q sF¦ r ¤ y l vQrEquy sL© z�ti(�z s p�z¹t�z%r ntQq l'n v § r|q�qQr ¤ ¥ x y l q sL¦�l t sFx=n t x t�z�rYr|yLr|pEtQq x=n vir|� s t�t�r ¤6§ q x �ïtQz%r�5 l 9�vip|q��^v�t l y�vQ$�q §Æl pEr'¨u9n $%� ¯ rEq x+§ tQr|p�z n%s X�$%r|v�(krEqQrI$%v�r ¤ t x y s � s tetQz%rI¥ x y l q sL¦�l t sFx=n � sFn�¤ $%p|r ¤ v��Gv�t�rE� l t s p l v��^����:rEtQq s r|v|¨ o x yLyFr|p8t s .=r|yW�=&Jt�z�r|vQr l q�r:p l yFyLr ¤ ¡ x y l q sF¦�l t sFx'n > n%¤ $%pEr ¤ ��q l'n vQ¥ x q�tD9iv��^� �:rEtQq��¾Æ¡�>N��9 ¿ r K r|p8t�v|¨on n r x'§ t�z%rYy l q © r|v�t�v��^v�t�r|� l t s pDr K r|pEtQv s v ¤ $%rDt x ¯ r l � pE$%qQq�r n t l v��^����:rEtQq s r|v|¨Å> § t�z�r ¤ rEtQr|p8t x q�v l'n%¤ pE$%qQq�r n t�� x=n%s t x q�vI(�r|q�r t�q�$%yL�«y sFn r l q ¤ rE. s pEr|v\(�r{p x $%y ¤n�x qQ� l y sL¦ r:t�z%r ¤ r8t�r|p8t x q�v sF©=n)l y ¯ r §¬x q�rwp x �:¥%$�t sFn%© tQz%rw¥%z��^v s pEv l v��^� �:rEtQq��'¨Ê�Êrwp l'n �n�x t�&Jz x (�rE.'r|q|& l vQv�$%�:rYt�z%rEvQr ¤ rE. s p|r|v l q�r�¥}rEq § rEpEt�yW��y sFn r l q|¨I� xŤ�x v x ( x $�y ¤SsFn t�q xG¤ $%p|rl�§Æl yLvQr l v��G�:�:rEt�q�� l t�t�z�rD¥�¥%�ñyFr8.=r|yM¨e> n6x q ¤ r|qt x q�r ¤ $%pEr ¯ r l � p|$%q�qQr n t l v��G�:�:rEt�q s rEv|&l{§ rEr ¤%¯)l p�A�v��^v�tQr|� $%v sFn%© tQz%r:¡ x p�A'rEyFvIp|rEyFy�. x yLt l'© r\( l v l'¤%x ¥�t�r ¤ ¨\9 v�p�z%r|� l t s p x'§ t�z%r§ rEr ¤%¯%l p�Aªv��^v�tQr|� s vv�z x ( nUsLn H © $%qQrI4%¨32

n n rÅr80 l �:¥%yFr x'§ z x ( t�z%rEvQr6¡�>N��9 r K r|pEtQv p l'nÎsLn t�q x^¤ $%pEr §Æl yFvQr l v��^� �:rEtQq s rEv sFn t xtQz%rI¥%z��^v s pEv�� r l vQ$%q�r|�:r n t s v ¯%l vQr ¤Åx'n tQz%r §Æl p8tt�z l tkt�z%r±5 l 9iv?v�$%q §Æl p|r x'§ t�z%r�p l t�z xG¤ r. l q s rEv sFn X�$ l'n tQ$%��rE­:p s r n pE� ¾Gp�, ¿Yl p|q x vQv s tQvYvQ$�q §Æl pEr'¨«> § tQz%rw¥ x y l q sF¦|l t sLx=n v�r|yLr|pEt sFx=n¯ �¹tQz%r:¡ x p�A'r|yLv±pEr|yLy ¤ rEô%r|pEtQvDtQz%r�y l v�r|q ¯ r l � vQy sL© z�t�yW�=&ºtQz%r ¯ r l � p l+nÁs yFyF$�� sLn)l t�r l q�r l vx+§ t�z%r6p l tQz xG¤ r6( s tQz ¤%s K rEq sFn�© p�,¨��z s v sLn tQ$%q n ( x $%y ¤ � s rEy ¤£l � l q�A'r ¤ yL� ¤%s K rEqQr n tn $%� ¯ rEq x'§ r|yFrEpEtQq x=n v §¬x q x=n r«¥ x y l q sF¦|l t sLx=n t�z l'n §¬x qwtQz%r x t�z%rEq|¨ �z s v ¤�s K r|qQr n p|r sFnn $%� ¯ rEq x'§ r|yLr|pEtQq x=n v�tQq l'n vQy l t�r|v l v lS¯ r l � sFn tQr n v s tN� ¤%s K rEqQr n p|r'&�(�z s p�z s v�vQrEr nÄl v lz�r|y s p s tN���mp x q�qQrEy l tQr ¤ rE.=r n t�q l tQr ¤�s K r|qQr n p|r l tDt�z%r:t l q © rEtD(�z s p�zº& sFn t�$%q n & l ¥�¥}r l qQv l v lz�r|y s p s tN���mp x q�qQrEy l tQr ¤Y¤%s K rEqQr n p|r sLn t�z%r sLn tQr © q l t�r ¤ v sF©'n)l y l t!t�z%r ¤ rEt�rEpEt x qQvE¨�� x p x=n t�q x y�t�z%r¡�>N��9°r K rEpEtQv|&�z%r|y s p s tN��¥%$�yFvQr1�N¥ l+s qQvu(�r|q�r�� r l vQ$%q�r ¤Á¯ ��p|$%q�qQr n t l'n%¤ ¥ x v s t sFx=n � x=n�s t x qQvsLn tQz%r sLnßÞ r|p8t x qE¨ & ¥�r|p sFl yf� r l vQ$�qQr|�:r n tQv�(�r|qQr ¤%x=n rI(�z%r|q�r\t�z�r\¡ x p�A+r|yFvip|r|yLyJ( l v ¤ q s .=r n§ q x � x=n rDz%r|y s p s tN�wt x l'n%x tQz%r|q x .=rEq l q l'n%© r x'§ . x yLt l'© r x K v�rEtQv|¨[�z%r x K vQr8ti. x yLt l'© rI( l vp x �:¥%$�t�rEq{p x'n tQq x yLyFr ¤ ( s tQz lrqusL©=s t l ykt x 9 n)l y x=© o x'n .'r|q�t�r|q«¾ q 9[o ¿ ¨k�z%rUvQrEt�t sLn%© v x+§tQz%r q 9[o°(�r|qQrUp�z x vQr n t x z l .=r l y sLn r l q�q�r|y l t sLx=n vQz s ¥ ( s t�zat�z%r x K vQr8t . x yLt l+© r'¨Ä�z%r¤ r|¥�r n%¤ r n p|r x'§ t�z�r l ¥%¥ l q�r n t l v��G�:�:rEt�q�� ( l v�:r l v�$%qQr ¤Ål'n%¤ t�z�r n ¥%y x tQt�r ¤ªl'©�l'sLn v�t�t�z%rq 9[o . l yL$%r'¨�9 tN�^¥ s p l yf¡�>N��9®v�y x ¥�r s vv�z x ( nUsFnªð�sF© ¨!4�¨3´�¨�z%rªqQrEy l t sFx=n vQz s ¥ ¯ r8tN(krEr n t�z%rÅ¡�>N��9 l'n�¤ tQz%r q 9[o vQr8tQt sFn%© ( l v�y sFn r l qE& l'n%¤ t�z%r

v�y x ¥�r l t�t l'sLn r ¤{§ q x � l H%tt x tQz%r ¤)l t lY©=s .'r|vt�z%r q 9[o v�rEt�t sFn�© p x qQq�r|v�¥ x=n�¤%sFn%© t x lY¦ r|q x

Page 60: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ç B õ ]Z_^]a`Dbb!cedfceg[`ihkjg

PockelsCell

CurrentMonitor

To Target

DAQ System

Fiber Optic Links

Electrically Isolated

Voltage

Pockels Cell

Control

Beam Helicity

Control

VME

ADC

Photocathode

LaserBeam

PolarizedElectronBeam

þ�ÿ��������DÓ��s'�����1�/Ø~Ö��������1�+#�ÙF���1Ý��^�/Ö2tª�2�'�N#N�1Ø�;�e×��I�%�1�/ØÉÖ��������1�ß#;ÿ ���/���/Ûb�'Ü��1ݪ�e�{#�×��Zu0wv��=�N#N�1Ø �/��ÝYÙF�1Ý��^�/ÖxtbÿW�ß#N��#�×��%yº�=Ö2t/�1Û ��Ö��1Û Û)Ö����+#N����Û)#N�DØ�ÿW�«ÿ Ø�ÿ�Ü����%�1�/Ø Ö��������1�+#��/��=ØIØ���#N�¨ÿ��1�1

Page 61: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

b!Ì[`uÍih�ceg õ ]Îc���Íeceg�Ï�ÐUceÑ�h�`udaÒ�cih���Í 4 *

l v��^� �:rEtQq��'¨U�z%r q 9[o ( l v\t�z%r n»l'¤ßÞ $�v�t�r ¤»¯ �ÁtQz%r p x � ¥�$�t�rEq\v xSl v±t x � sLn%s � sF¦ r\t�z%rl v��^� �:rEtQq��'¨C r l vQ$%q sFn%© t�z%ri¡�>N��9 vQy x ¥}r�( s tQz qQrEvQ¥�r|p8t?t x t�z%r q 9[oÃv�rEtQt sFn%© ( l vkq x $�t sLn r l+n%¤ tQz s v

( l v ¤%x'n rU¥�r|q sFx^¤%s p l yFyW� l'n%¤Î§¬x yFy x ( sLn%©Ál'n �Ãp�z l+n%© r sLn t�z�r l p|pEr|yLr|q l t x q:p x=n H © $%q l t sLx=n &¯ r l � tQ$ n r'& x qup�z l'n�© r|v x+§ tQz%rYv x $%qQpEr'¨��z%r�¡�>N��9 O vQy x ¥}r+P�( l v�v�t l'¯ yLr l'n%¤ & x=n pErYp x ���¥�$�t�r ¤ & s t-( l v$%vQr ¤w¯ � tQz%r T 9i¡e¡-,!¢ q�l t l 9�p|X�$ s v s t sFx=n ¾ T 9i¡e¡-,!¢ q 9zp ¿ v x+§ tN( l q�rit x� sFn�s � sF¦ r[t�z%rD¡�>N��9 ¤ $%q sLn%© r l p�z6� sLn%s �mqQ$ n ¾¬q x $ © z%yL� rE.'r|q�� ¸�* � sFn $�tQr|v ¿ ¨

PITA Curve{

-250

-200

-150

-100

-50

0|

50}

1600 1800 2000 2200 2400 2600

1.679 / 3A0~

475.9A1~

-.2789

99/02/25 14.27�

DAC setting�

Asy

mm

etry

(P

PM

)

þzÿ �������kÓ���'��»#��'Úrÿ Ö��/Û�y����� Ö����2_/�?�/Ù��%�1�/Ø Ö��������1�ß#!�/��=ØIØ���#N�2�±Ú^Û��/#N#N�1ÝY�����©ÿ ���N#�#�×���yº�'Öxt/�1Û �Ö��1Û Û _/��Û�#����/��u0-� ����#N#�ÿ ������_/��Û�#����/�[���)�N��#�\��/�eÖ�×����N�1�:#N�DØ�ÿ �«ÿWØ�ÿ�Ü��k#�×��[�/��=ØIØ���#N�2�/àfáLâ¶áÆã�á à �Åç�#G��kH�¬í1ì�!;���}í�èm��#� x«l . x=sL¤ v��^v�t�rE� l t s p ¥%q x=¯ yFr|�:v l v�v x p sFl t�r ¤ ( s t�z»v�y x (�yL�«. l q�� sFn�© p l y sF¯ q l t sLx=nʤ q sL§ tQv sFntQz%rÅr|yFrEpEtQq x=n%s p|vE&�t�z�r l v��^� �:rEtQq��»�:r l v�$%qQrE� r n t�v (�r|q�r6p x=n%¤ $�pEt�r ¤ ( s tQz ¯%l p�A»t x«¯)l p�A¥�$%yFv�r8�N¥ l's q�v|¨�9 z�r|y s p s tN���@ô s ¥�¥ sFn%©I§ qQrEX�$%r n p8� §¬x q-t�z%rEvQr�¥%$%yLvQru¥ l's q�v�( l v?p�z x v�r n t xY¯ r x'§�l�\$%p�zUv�z x q�tQr|qt s � rivQp l yFrut�z l'nUl+n �{y s A+r|yW�{v��^v�t�r|� l t s p8� ¤ q sW§ t?t s � r+¨

Page 62: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

4 ¸ õ ]Z_^]a`Dbb!cedfceg[`ihkjg

9 n%x t�z%rEqup x=n v sF¤ r|q l t sFx'nUs v�t�z�r\$ ¯%s X�$ s t x $%vu´ * T�¦ y sLn r n�x=s v�r±¥ s p�A'r ¤ $%¥ ¯ �ÅtQz%rYrEyFr|p1�t�q x=n%s p|vf(�z s p�z�p l'nYsFn�¤ $%p|r�v��^v�tQr|� l t s p l v��^� �:rEtQq s r|v|¨�� xil . x=sL¤ t�z s v|&ßt�z%r�z%r|y s p s tN���mô s ¥%¥ sFn�©vQp�z�r|�:r l'n%¤:§ qQrEX^$�r n p8� �Y$�v�t ¯ r�p�z x vQr n v x t�z%rEqQr s v n%x p8�^p|y s p�¥ l tQtQr|q n x'§ ´ *\T�¦ ¨�� x t�z s vr n�¤ &!vQ$ ¯ �Nz l qQ� x=n%s p § q�r|X�$%r n p s rEv x'§ ´ *6T[¦ & n)l � rEyL� ¸ 2 T�¦ l'n%¤ Ç *UT�¦ (krEqQr p�z x vQr n l vt�z�rDv�t�q�$%pEtQ$%qQr §¬x q?t�z�rDz�r|y s p s tN� § q�r|X�$%r n pE�=¨

�z%r�� ���b���������w¥%$%yLvQr1�N¥ l's q�v sF©'n)l yI¾ ð�sF© ¨a4%¨È; ¿Ys v © r n r|q l t�r ¤Î¯ �»t�z%r T rEy s p s tN�>��r|X�$%rEv�t5�r n rEq l t x q|& l vIv�z x ( nÁsLnÁð�sF© ¨±4%¨ R ¨ ð�s q�v�t|& l Ç *ªT�¦ t�q sF©=© rEq s v © r n rEq l tQr ¤ ¨��z s vut�q sF©=© rEqs vI¥%z l vQr1�Ny x p�A'r ¤ t x tQz%r ´ *6T[¦ ¥ x (krEq\y sFn r+¨ & r|p x'n%¤ & l��H�����Z�R  ��¡�¢�£��m¤��iv sF©'n)l y!t x'©=© yFrEvl tr l p�zªq s v sFn�© r ¤%© r x+§ t�z%rIÇ *�T[¦ t�q sF©=© rEq|¨!�z s v ¤%s . sL¤ r|v�t�z%rIÇ *�T[¦ ( sFn%¤�x (�v sLn t x ¥ l's qQvE¨�z s q ¤ & l�ò 4+� ¯%s t�vQz sW§ tqQr ©=s v�t�rEq�( s tQz § r|r ¤%¯)l p�A:t l ¥%v x=nw¯%s tQv ¸�R & ò=ò & ò Ç l'n%¤ªò 4 © r n rEq l tQr|v l¥%v�r|$ ¤%x �Nq l+n%¤%x � n $%� ¯ rEq|¨e�z s v�¥%v�r|$ ¤�x �Nq l'n%¤%x � n $�� ¯ rEq�qQr|¥�r l t�v l+§ t�rEq�; 34¥ p8�^p|yFrEv|¨

�z s v � £¦��§�¨�©m¢¡   ¤�¨�©mª n $%� ¯ rEqiv sL©=n)l y s v�t l A'r nSl v l'nÊO r80Gp|yL$%v s .=r1� x qEP�( s t�zUtQz%r ¸ 2 T�¦v sL©=n)l yet x p|qQr l t�r t�z%r«� ���b���������:v sF©'n)l y@¨Å�z s v ¤ rEtQr|q�� sLn r|vD(�z%rEtQz%r|qYtQz%r{¥%$%yLvQr1�N¥ l's q±z l v l¾�-Y& � ¿Ix qw¾·��&¬- ¿ z%r|y s p s tN�«vQrEX^$�r n pEr'¨«�z%ra� ���b�������G�:v sL©=n)l y s vDt�z%r n vQr n t x=n yL�St x tQz%r{z sL© z. x yLt l+© r�v�( s tQp�z%r|q §¬x qut�z�r ¡ x p�A+r|yFv±p|rEyFy ¯ rEp l $�vQr (�r�( l'n t±t�z%r:qQr l yW�@t s �:r\z�r|y s p s tN� x'§ tQz%r¯ r l � A n%x ( nwx=n yW� l t�tQz%riv x $%qQpEr'¨e9?t?v x �:ri¥ x=sFn t�z x (kr8.=r|qE&%t�z%r�z%r|y s p s tN��v sL©=n)l y��Y$�v�t ¯ rqQrEp x q ¤ r ¤ sFn t x tQz%r ¤)l t l v�t�qQr l � t x p x qQq�r|y l t�r ¯ r l ���Nz�r|y s p s tN�±( s t�z�p|q x vQv��NvQrEpEt sFx=n l v��^�:� r1�t�q��w�:r l v�$%qQrE� r n tQv|¨ ð)x q?t�z s v|&Gt�z%r,� ���b���������±v sF©=n)l y s v ¤ r|y l �'r ¤U¯ �ª; ¯%s t�v x q4�¥%$%yLvQr1�N¥ l's qQvE¨o l yLyFr ¤ t�z%r­¨����   �H�®¨a� ���b�������G��¨   �   v sL©=n)l yM&�t�z s v\r n vQ$%q�r|v�t�z l tYt�z�r­¨����   �¯�®¨a� ���b���������­¨   �  v sL©=n)l y�r n t�r|q sFn%© t�z%r r|yLr|pEtQq x=n�s p|v x'§ t�z%r q 9zp s v x $�t x+§ ¥%z l vQr ( s t�z«t�z%r=� ���b�������G��v sF©=n)l yvQr n t t x t�z%rU¡ x p�A'rEyFv pEr|yLy@¨ ð $%q�tQz%r|qE&kt�z�r6¥%v�r|$ ¤�x �Nq l'n%¤%x � n $%� ¯ r|q l'n%¤ t�z%r ¤ r|y l � r n �vQ$�qQr|vDt�z l t�t�z%r:p x q�qQrEy l t sFx=n¹s vItQqQ$%yW�¹q l+n%¤%x � §¬x q l yFy!¥�q l p8t s p l y�¥%$%q�¥ x vQr|vE¨ �z%r T rEy s p s tN���r|X�$%r|v�t\5Ir n r|q l t x q s viy x p l t�r ¤¹sFn tQz%r sFn�Þ r|pEt x q|¨�9�yFy�v sF©'n)l yFv ¯ q x $ © z�tut x tQz%r T 9i¡e¡-,!¢q 9zp sLn tQz%rup x $ n t sLn%© z x $%vQr § q x � t�z�riv x $%qQpEr l qQr[p l qQq s r ¤ ¯ �:H ¯ r|q�� x ¥�t s p[p l'¯ yFr�t xYl . x=sF¤© q x $ n%¤ �my x^x ¥Yp x $%¥%y sFn%©�x'§ r|yLr|p8t�q x'n%s pEv�( s tQz:z�r|y s p s tN�\v sF©=n)l yFv|¨ 9iv��=r8t l+n%x t�z�r|q�v��^v�t�r|� l t s pp x'n tQq x yM& l 53e° ¥%y l t�r[( l vk¥}rEq sFx^¤%s p l yLyL� sLn vQrEq�tQr ¤ªl'n%¤ q�r|� x .=r ¤{§ q x � t�z%riy l v�r|qk¥ l t�z¶¨��z s vsFn tQq x^¤ $%p|r ¤Ëlªn%x=n �mr|yLr|pEtQq x=n�s p�¥ x y l q sF¦�l t sFx'n qQrE.'r|q�v l y sFn%¤ r|¥�r n%¤ r n t x'§?l'n � x t�z%rEq ¤ rE. s pEr'¨�z�$%v sW§ tQz%r ¡ x p�A'r|yLv\pEr|yFy l'n�¤Êl yLy�� x'n%s t x q sLn%©{¤ r8. s p|rEv±(�r|qQr:( x qQA sFn%© ¥%q x ¥}rEqQyL�'&Jt�z%r 53 °¥%y l t�rI( x $%y ¤ r K rEpEt s .=rEyL�ÅqQr8.=rEqQvQrYtQz%rYv sF©=n6x'§ t�z�rY¥ x y l q sF¦�l t sFx'nªl'n%¤¹l v��^� �:rEtQq��ª( s tQz n%x¥ x vQv sF¯ yLr�p�z l'n%© r sLnÅx t�z%rEq[¥ l q�tQv x+§ tQz%rIv��^v�tQr|�Ũ

Page 63: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

b!Ì[`uÍih�ceg õ ]Îc���Íeceg�Ï�ÐUceÑ�h�`udaÒ�cih���Í 4 ò

30 Hz Trigger:

15 Hz Pair-Sync:

Random Bit:

Helicity:

Delayed Helicity:

þ�ÿ��������?Ó�²±+�³�pÿ Ø�ÿ ���uÝ«ÿ ���/���/Ø �/ÙJ´-�1Û ÿWÖ)ÿ�#��,µe� ¶'���1�N#�]k�1��������#N�/�1àfáLâ¶áÆã�á�· é�¸³�G�º¹Dè�ç�k=çGæ|æ»������z�r\¥ x y l q sF¦|l t sLx=nwx'§ tQz%rDr|yFrEpEtQq x=n r n v�r|� ¯ yLr § q x �~t�z�r±v x $%qQpEr s v�r s t�z�r|q l y sL©=n r ¤Åx q l'n t s �l y sF©'n r ¤ ( s tQz«tQz%r:r|yFrEpEtQq x=n PÂvD� x �:r n tQ$%� .=rEpEt x q|¨:� z s yLr�tQz%r�¥ x y l q sF¦ r ¤ r|yFrEpEtQq x=n«¯ r l �s vt�q l+n vQ¥ x q�tQr ¤ t�z%q x $ © zªt�z�r l p|p|rEyFrEq l t x q l qQpEv|&)t�z�rDrEyFrEpEt�q x=n PÂv�vQ¥ sLn ¥%q�r|pEr|vQv�r|vuq�r|y l t s .=rut xs t�v±� x �:r n tQ$%� .=rEpEt x q ¤ $%r t x �z x � l v±¥%qQrEp|rEvQv sLx=n ¨6� x z l .'r{t�z%r r|yLr|pEtQq x=n v l q�q s .'r x=nt l q © rEt[( s t�zÅt�z%r s q[vQ¥ sLn v[¥%q x ¥�r|q�yL� l y sF©=n r ¤ªx q l'n t s � l y sL©=n r ¤ ( s t�zªt�z%r s q[� x � r n tQ$%�Å& s t s vq�r|X�$ s qQr ¤ t x:l'¤�Þ $%v�ttQz%rIr|yFrEpEtQq x=n PÂvvQ¥ sFnªx q s r n t l t sFx'nwl tt�z�rDv x $%q�p|r'¨e�z s v s v ¤%x'n ru( s tQz l�Ár sLn H%yLt�rEq|¨�z%r�Ár sFn H%yLt�rEq�� l+sFn t l'sLn v�p x=n v�t l'n ter|yLr|p8t�q s p l'n%¤ � l'©=n r8t s p-H)r|y ¤ v��Y$�tQ$ l yLyL�±¥}rEqQ¥�r n �

¤�s p|$�y l q!t x r l p�z x t�z%rEq l+n%¤ t�z%r�r|yLr|p8t�q x'n ¯ r l �Å& l vevQz x ( n sFn:ð�sL© ¨È4�¨ B ¨��z%r½¼¾ l'n%¤ ¼¿ H%r|y ¤v�t�q�r n%© tQz%v l qQr l'¤ßÞ $�v�t�r ¤ v�$%p�zUtQz l tt�z�rDrEyFrEpEt�q x=n v�¥ l v�v sLn%© tQz%q x $ © zwt�z%r�H)yWt�rEqr80G¥}rEq s r n pEr¦ r|q x n r8t §¬x qQpErI(�z s yFr�q x t l t sFn�© t�z%rI¥ x y l q sF¦|l t sLx=n .'r|pEt x q x'§ tQz%rI¥ l v�v sFn�© rEyFrEpEt�q x=n vE¨

ÀÂÁxÀ ÃÅÄÇÆYÈ,É0Ê»Ë Ì�Í�É[Î

V�r l � ¥ x y l q sF¦|l t sLx=n ( l v\�:r l v�$%qQr ¤Ê¯ � C6x tQt±¥ x y l q s �:rEtQq�� l+n%¤Ê¯ � C«Ï yLyFr|q�¥ x y l q s � r8t�q��¤ $%q sLn%© t�z%rUp x $%q�vQr x'§ tQz%r ¸/B'B ; T 9i¡e¡-,!¢ q�$ n v|¨ �z%r¹q�r|v�$%yLtQv (krEqQr¹p x � ¥ l qQr ¤ ( s t�zr l p�z x t�z%rEq §¬x qYp x=n v s v�tQr n p8�»p�z%rEp�A^vE¨»> n ¸/B=B=B tQz%rªo x �:¥�t x'n ¥ x y l q s � r8t�rEqD( l v x=n y sLn rl+n%¤ $%v�r ¤ªl v l q�r|y l t s .'r�¥ x y l q sL¦�l t sFx=n �:r l v�$%qQrE� r n t l+§ tQr|qeH)qQv�t?r|v�t l'¯ y s v�z sFn�© tQz%r l'¯ v x yL$�t�r

Page 64: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

4�Ç õ ] õ ]ÎÍ�jdJ`ug�Ï�ÐUcih�g�Ð

+H

V S

etpo

int

-HV

Set

poin

t

+H

V

-HV

HV Switcher

+HVSupply

-HVSupply

HV Setpoint/PITA Offset box

HelicityRequest

Generator

Source Electronics

Pock

els

cell

Hig

h V

olta

ge

30 Hz Trigger

15 Hz Pair-Sync

Helicity Delayed

PITA frequencyfi

ber-

optic

line

s to

Hal

l A

Hel

icity

HV cable to Pockels cell

ÑÓÒbÔÖÕH×��Ó��Ø'��Õ�Ö�×��1ØXÙ»Ú2ÒWÖ�Û/ÙÓ��ÜÞÝN�1ÖßÚÛ¦×wu0wv

¥ x y l q sF¦|l t sLx=n"à�s tQzÅtQz%r@á x tQt x q�á Ï yFyLr|q�¥ x y l q s �:rEtQr|q|¨���r|v®â�yLt�v § q x � t�z%r\o x �:¥�t x=n�à rEqQrp x � ¥ l qQr ¤Ål'©=l'sFn v�tt�z%r*á Ï yFyFrEq l'n%¤ á x t�t�qQrEv®â%yWt�v|¨

���Æ����� ã �[ä�äÃ�U���������Cå �Óä%�f��z�æ:¥%z���ç®èêéÞëeì ¯ ëeçCèêçXí § á�íeî®îZç®éÞëïî®î®æÞðCèêñ © é»ëeñ ¯ æòâRñ ¤ æÞðCçCî®í�í ¤Ê¯ �­éÞíeñ�ç®è ¤ æÞðCèêñ ©ôó í àõó è ©FóæÞñRæÞð © �­æÞìêæYéYî®ð®íFñ�çZëeðCæ@ç®éÞëïî®î®æÞð®æ ¤Ê¯ ��ë ¯ ëeðCæòñ¯â�éYìêæYâ�ç*í § é ó ëïð © æÇö�÷=¨�� ó æ:�Çíïîßèêíeñøí § î ó ææÞì�æÞé�îßð®íeñ�çXèêñøî ó æ'æYìêæÞé�îßðCèêé,ù æYì ¤�ú í § î ó æ'ñ�âRéÞìêæYâ�çZð®æÞçCâ�ì�î®çXèêñ�ëÅ�Çë © ñRæYîßè�é;ù æYì ¤�û è�ñ­î ó ææÞì�æÞé�îßð®íeñÓü²ç%ðCæÞçCî § ð®ë'�Çæ À

û + <¸ýÿþ�� ú,D ¾��%¨ ò=¿

� ó æ%æÞì�æÞé�îßð®è�é�ù æÞì ¤�¤ â�æ%îßí î ó æ%ñ¯â�éYìêæÞâRçwè�ç ú + ¾�ö�÷ B�� / ¿ è�� à%ó æÞðCæ è èêç�î ó æzñ¯â�éYìêæYâ�ç�4æÞìêæYéYî®ð®íFñç®æE¥ ëeð®ëïîßè�íFñ¶¨ û é»ëeñôî ó æYñ ¯ æ à ð®è î®îßæYñ�ëeç À

Page 65: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

!Ì��uÍ� ���� õ�� ����Í�����Ï�Ð��eÑ� ����aÒ��� ���Í ���

E Field (perpendicular to B)

B field (into page)

Z

Beam Momentum

ÑÓÒbÔÖÕH×��Ó���'���w� Ò Ü'ÑÓÒ ÛbÚN��×kÕ�Ö�×��1ØXÙ»Ú2ÒWÖ�ÑÓÒbÔÖÕH×�� Ó� ���=�ø��� Ù/Ø Û Ò Ü��òÚ×xÙ¦Ü���ÚRÛ¦×xÚ\ÖßÛeÛ¦×�ݯÒ! ܯٻÚN�"�1

û + ö�÷ý � / è �«þ + ö�÷#ôý � / ä D $ �&%('*)

à%ó æÞð®æ ä è�çZî ó æ íFð,+�è�îßëeìwëeñ&-FâRì ëeð/.òí�.ÇæYñHîßâ&. í10�î ó æÇæÞìêæYéYî®ð®íFñ ëïñ&2�. èêçXî ó æ æÞì�æÞé�îßð®íeñÓü²ç.ÇëeçCç3%54 ó æ%è�ñ¯î®æÞð®ëeéYî®èêíFñ'í10�î ó æ6.Çë1-FñRæYîßè�é�ù æYì72 à è�î ó î ó æ%æÞì�æÞéYî®ð®íFñ'ç,8�èêñ9. ë:-Fñ�æYî®èêé;.òí�.òæÞñHîh=< è�ñ¯î®ð®í>2�â�éYæÞç,ëïñ èêñHîßæYðßëeé�îßèêíeñ�îßæYð?.A@CBED@+ < h=<5F¦û èêñ�î ó æ"çCé»ëïîCîßæYð®èêñ�-G8fíïîßæÞñHî®è ëeìH%I4 ó æç,8�èêñ>�íFð,+�è�î�î®æÞð,..é»ëeñôî ó æÞñJ+fæ à ð®è î®î®æÞñ«ëeç

@CBEDw+ ö�÷ 3ò # 3 ý 3 � / ¼ä F ¼é D $ �&%���)

4 ó æI8�ðCæÞçCæÞñ�éYæaí10�î ó æôç?8RèêñK�4íFð?+�è î,îßæYð?. è�ñ>î ó æôç®éÞëïî®î®æÞð®è�ñ&-L8fíeî®æÞñHîßèêëeì�è�ñ¯î®ð®í>2�â�éYæÞçòë�ç,8�èêñ2Ræ38�æÞñ&2�æYñ�éÞæ*èêñ=î ó æZçCé»ëïîCîßæYð®èêñ�-ÇéYð®íFçCçzçCæÞé�îßèêíeñIM $EN ) à%ó è�é ó éÞëeñO+fæ à ð®è î®î®æÞñ«ëeç

M $ENKP"Q )[+SR $HN )UTWV�-YX $HN )0¼6 F1Z[]\ $ �&%_^�)à%ó æÞð®æ6X $EN )MèêçMî ó æ�ëeç,`>.9.Çæ�îßð,`/0 â�ñRéYîßè�íFñ � íeî ó æYð à è�ç®æUa¯ñ�í à ëeç�î ó æ &�ó æÞð,. ëïñb0 â�ñ�é�îßè�íFñdceî ó èêçè�ç�î ó æe.ÇæÞëeç®â�ðCæ@í100î ó æ;ç?8�è�ñøç®æÞñRç®è�î®ègf�è�îh`aí10[î ó æe8fíFìêëeð®èg.Çæ�îßæYð3%�R $HN )�èêç�î ó æ@ç,8�èêñK�ëifFæÞð®ë1-Fæj2çCé»ëïîCîßæYð®æ32«èêñHîßæYñ�ç®è îh`

R $EN )[+ ö 3 ÷ ¥� # 3�kJ¥ ý ¥ ç®è�ñ ¥ $HNeB=ò ) T V < k 3 çCèêñ 3 $ENFB=ò ) \ $ V < k 3 ) $ �&%(l*)ëïñ&2 mn èêç@î ó æ«è�ñ�éÞèg2�æÞñHîòæÞì�æÞéYî®ð®íFño8fíeì ëeðCè7p»ëmîßèêíeñd%q4 ó æaâRñ�è�î�fFæYéYî®íFð Z[ èêç'ñ�íeð?.Çëeì�îßí­î ó æçCé»ëïîCîßæYð®èêñ�-r8�ìêëeñ�æs2�æ�ù ñ�æj2�+*`

Z[ + ¼t � ¼t>uv ¼t � ¼t u v $ �&%_w�)

Page 66: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��^ õ>�Zõ>�oxzy �{���}|~��� ���Ðà%ó æYð®æ $ ¼t )wëïñ&2 $ ¼t u�)0ëeð®æzî ó æzæÞì�æÞé�îßð®íeñÓü²ç�.Çí1.ÇæYñ¯î®â&.�+�æj0 íFðCæ�ëeñ�2=ë:0�îßæYð�çCé»ëïîCîßæYð®èêñ�- � ð®æÞç,8fæYé��îßè�fFæYìg`�%�4 ó æ�2�è�ð®æÞé�îßè�íFñ í10�Z� è�ç�8 ëïðßëeì�ìêæÞì�î®í ä}� ëeñ�2�2�æ38�æÞñ�2�ç�íFñ à%ó æYî ó æÞð�çCé»ëïîCîßæÞðCèêñ&-Zîßí;î ó æìêæ�0�î%íFð�ð®èg- ó î%èêç6+�æÞè�ñ&-'éÞíFñ�çCè72�æYð®æj2d%

PPolarized Beam,

N L

θN R

θ

ÑÓÒbÔÖÕ¯×��Ó� �/��� �òÛ¦ÚÚ���Ö�Ù»ÚÚN��×CÒ ÜHÔIÙêÛ¦×e�1Û��1ÖßÚ×2ÛÖÜ:Ú�Û�Û Ù»×xÒ Ø���Ú×x�/� ç%ç ó í à ñ�èêñ ð è7-&%5��%gV�V � ë�8fíeì ëeðCè7pÞæj2=æÞñ�çCæ3.�+Rìêæ í10³æÞì�æÞéYî®ð®íFñRç�èêñHîßæYðßëeé�îßç à è�î ó î ó æs+ ëïð®æ

ñ¯â�éÞì�æÞâ�çòí10zî ó æ=îßëeð?-Fæ�îe0 íFèêìH%�4 ó æ�æÞñRç®æ3.�+�ìêæ à èêì�ì ó ëifeæaëøñ�æ�îr8�íFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ ëïçe-FègfeæÞñ�èêñ���¯ñd%���%gV�%� æXéÞëeñI2RæYù ñ�æ*ë@ç®éÞëïî®î®æÞð®è�ñ&-Çëeç,`>.9.Çæ�îßð,`"ëeç3�� $EN )0+ 8��@< 8��

8�� - 8�� D $ �&%(�*)��æYð®æ � 8b� ëeñ&2 8b� ëeðCæ�î ó æoñ¯â&.�+�æÞð�í10MæÞì�æÞéYî®ð®íFñRç�ç®éÞëïî®î®æÞð®æj2"îßí;î ó æ�ì�æj0�î�ëeñ&2"ðCè7- ó î�ð®æÞç,8fæYé��îßè�fFæYìg`@î ó ð®íFâ&- ó î ó æ�ëeñ�-Fìêæ N % 8b� èêç�8�ð®í18fíFðxîßè�íFñ ëeìRî®í 8*:r� V�-YX $HN )��Þ- 8'?�� V < X $EN )h� � ëeñ&28�� è�ç}8�ð®í�8�íFðxîßèêíeñ ëeìÿîßí 8;:9� V < X $EN )��¯- 8'?�� V�-YX $HN )��H% & â&+�çCî®è�î®âRîßè�ñ&-,î ó è�ç%èêñHîßí9���¯ñd%(��%_�-Fè�fFæÞç

� $HN )C+=8b�,<>8b�8�� - 8b� $ �&%(�*)

+ 8;:9� V�-oX $EN )h��- 8@?e� V < X $HN )�� <>8*:r� V < X $HN )���- 8@?�� V�-oX $EN )h�8*:9� V�-YX $EN )��¯- 8'?�� V < X $HN )h��- 8*:9� V < X $HN )���- 8'?�� Vw-YX $EN )h�

+ $ 8;:=<>8@? ) � V�-oX $EN )h� < $ 8*:�<r8'? ) � V < X $EN )h�$ 8;: - 8'? ) � Vw-oX $EN )h��- $ 8*: - 8'? ) � V < X $HN )��+ $ 8;:=<>8@? )$ 8;: - 8@? )

ò X $EN )ò $ �&%gVi�*)

� $HN )C+ż6�X $HN ) $ �&%gV1V�)� ñ�í à ìêæj2&-Fæoí10�X $HN )�ëeñ&2�.òæ»ëïç®â�ðCèêñ&-;î ó æoçCé»ëïîCîßæÞðCèêñ&-'ëïç,`>.r.òæYî®ð,`òî ó æYñ�ëeìêì�í à ç�ë�2�æYî®æÞð,.Çè��ñ ëïî®èêíFñ=í:0 î ó æ�+�æ»ë:.�8�íFì ëeðCè7pÞëïîßè�íFñd�

¼6A+ � $HN )X $EN ) D $ �&%gV ò )

Page 67: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

5��� x ���� õ�� ��� x ���}|~����� ���� ���� �� x �*lX $EN )�é ó ëeð®ëeéYî®æÞð®ègpÞæYç¡+�íeî ó î ó æ}8fíeì ëeðCè7pÞè�ñ&-oëïñ&2 ëïñ ëeìg`>pYèêñ&-s8�í à æYðwí:0Já«íïî®î0ç®éÞëïî®î®æÞðCèêñ&-&%�4 ó èêç0 âRñ�éYî®èêíFñ ó ëeç�+fæYæÞñ æ�fïëeìêâ ëmîßæ32L0 íFð/. ëïñ�` ó è7- ó�¢ .ÇëïîßæYð®èêëeìêçoè�ñ�éÞì�â&2�è�ñ&- � â£0 íeèêìêç çCâ�é ó ëeçî ó íFçCæ*â�çCæ32�èêñ=î ó æ�¤�¥Më1+aá«íeîCî}8fíeì ëeðCè7.òæYîßæYð3%� ç®é ó æj. ëmîßèêé'í106¤�¥Më1+Óü�ç�^�á«æ�¦ á«íïî®î�8fíeì ëeðCè7.òæYîßæYð�è�çZç ó í à ñ è�ñ ð è7-Fâ�ðCæe�&%�V ò %94 ó èêçè�ñ�çCî®ð®â&.òæÞñHî0éYíFñ�ç®è�çCî®çwí:0fçCæjfeæÞðßëïì�î�ëeð,-FæYî�0 íFè�ìêç³íFñ'ëoî�ëeð,-FæYî[ìêë12&2�æYð � ëoì�èêñ�æÞëeð�0 æYæ32K��î ó ðCíFâ&- ó îßí.òí§fFæ î ó æXîßëeð?-eæYî�ìêë12&2�æYð � VXé3. î ó è�é�a éÞí18&8fæYð}+ ë:¨òæÞç � 0 íFâ�ð62�æ�îßæÞé�îßíFðCç}.ÇíFâRñ¯î®æ32ôç,`>.9.Çæ�î,�ðCèêéÞëeìêì�`ôë1+�íFâRîzî ó æb+fæÞë1. ìêèêñRæ � ëeñ&2aëeñÂèêíeñI8�â�.r8aî®í éYíFñHîßð®íeì�î ó æ;ì�í�éÞëeìdfïëeéÞâ�â�.I% � -eíFì72îßëeð?-eæYî�0 íFèêì�í10=��%gV h . à ëeçwâ�çCæ32r0 íeð�î ó æ�á«íeîCî¡8fíFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñb.ÇæÞëeç®âRð®æ3.òæÞñHî®ç3%��0ëeé ó éÞí�8&8�æÞð8Rì ëïî®æ ó ëeç�0 íeâ�ð ó íFì�æÞç;î®í©8�ð®í§f�è72Ræ"ìêè�ñ�æ í10zçCè7- ó î�f�èêæ à îßíÂî ó æ î�ëeð,-FæYî�0 íFèêìH%G4 ó æÞçCæO8�ì ëïî®æÞçðCæ32�âRéÞæ=èêñRæÞì ëïçCîßè�é»ëeì�ìg`øçCé»ëïîCîßæYð®æ32 æYìêæYéYîßðCíFñ�ç@ëïñ&2 ó æÞñRéÞæ � + ëïé�a>-eð®íFâ�ñ�2 ñ�íFèêçCæ è�ñ î ó æª2�æYî®æÞé��î®íFð®çj% ð íeâ�ð}«��6V§� ò ë�8Rì ëeçxîßèêé çCéÞè�ñ¯î®èêì�ì ëïî®íFðU2�æ�îßæYéYîßíeð®çzëeð®æ/8�ìêëeéÞæj2aëmî/V�w1'�¬�îßí'î ó æ�+�æ»ë:.Çì�èêñ�æ:%4 ó èêçzéÞíFñRù&-Fâ�ðßëmîßèêíeñaëeì�ìêí à ç%ç®èg.,â�ì�îßëeñ�æYíFâ�ç}.ÇæÞëeç®âRð®æ3.òæÞñHî�í10 î ó æ*î à í éYí�.98fíFñRæÞñHîßçzí10�8�í:�ìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ,î®ðßëeñRç,fFæYð®çCæ�îßíZî ó æ�+fæÞë1.�.òí�.ÇæYñHîßâ&.­2Rèêð®æYéYî®èêíFñd%�«�íeî�ç ó í à ñ èêçwë*çCæYî�í10d2�èg8fíeìêæ.Çë1-FñRæYîßç $ éÞëeìêì�æ32©®�î ó æ�2�í�-:�4ìêæj-�ü!) à%ó èêé ó +�æÞñ�2«î ó æ*æYìêæÞé�îßðCíFñI+�æ»ë:. èêñ¯® ¢ ü°8 ëmî ó +�æj0 íeð®æ î ó æá�íeî®î�8fíFìêëeð®èg.Çæ�îßæYð3%�4 ó è�ç;ðCíeî�ëïî®æÞçZî ó æÇæÞìêæYéYî®ð®íFñ�ç*ç?8�è�ñ�0 ð®í1. ìêíFñ&-eè�îßâ�2�èêñ ëïì îßíaî®ðßëeñRç,fFæYð®çCæ8�íFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ=ëïç�ð®æ3�¯â�è�ð®æj2I0 íFð�î ó æ*á«íeî®î%è�ñHîßæÞð®ëeéYî®èêíFñ=%� çCæÞð®è�æÞç í10¡8�íFì ëïð®è7pÞëïîßè�íFñJ.ÇæÞëeç®â�ðCæ3.òæÞñHîßç à æÞðCæ,î�ë1aïæÞñ�â�ç®è�ñ&-"î ó è�çoèêñRçCîßðCâ&.òæÞñHîs2�â�ðCèêñ&-î ó æ & 8Rð®èêñ�-�V§���1� ëeñ&2 & â&.9.ÇæYðbV§�1���ª� ��±�± ��² ð®â�ñ�çzîßí�2RæYîßæYð?.òèêñ�æXî ó æ,æÞì�æÞéYî®ð®íFñI+fæÞë1.8�íFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ"ñRæ»ëeð�î ó æXç®íFâ�ðCéÞæ:%� ñ¯â&.�+fæYð�í10[ç`�çCîßæj. ëmîßèêé*æj³fæÞé�îßçoéÞëeñøëeðCèêç®æ*èêñ�î ó æ,á«íeî®î�8fíeì ëeðCè7.òæYîßæYð�èêñ�éYìêâ&2Rèêñ&-òâ�ñK�æj�¯â ëeì°2�æ�îßæÞé�îßíFð[ðCæÞç,8fíFñRç®æÞç � .Çè�çßëeì�è7-Fñ&.òæÞñHî�í10ÿî ó æ�ë18&8 ëïðßëïî®â�ç � éYíFð®ðCæÞéYî®èêíFñRç�0 íFð ù ñRè�îßæ�î�ëeð,-FæYî0 íeèêì�î ó èêé�a¯ñ�æYç®ç � æ�îßé1% � î�ë:+�ìêæ í10³æÞðCð®íFðCç%èêç6-Fè�fFæÞñ�èêñ�4³ë1+�ì�æ/�&%gV1%

& íFâ�ðCéÞæZí105�[ðCð®íFð ´dµ§¶µ§¶,·!¸d¹ð íeèêì=4 ó èêé�a¯ñ�æÞçCç���º�îßð®ë18fíeì ëïî®èêíFñ ^»�ëeé�a�-FðCíFâ�ñ&2 & â&+�îßðßëïéYîßè�íFñ '¦wëeðCè ëïî®èêíFñ"í:0[6�¼ à è�î óO½ ñHîßæYñ�ç®è îh` '4 ó æÞíFðCæYî®èêé»ëïì � ñ ëeì�`>pÞèêñ�- ± í à æYð V± íFç®è îßè�íFñôí105»�æ»ë1. V& î�ëmîßèêçxîßè�éÞç � 4�è7.òæ q æ38�æÞñ&2�æYñ�éÞæ ¾

á«èêç®ëeìêèg-Fñ&.òæÞñHî�í10 & 8�è�ñ q è�ð®æYéYîßè�íFñ V4³íïî�ëeì¿�[ð®ðCíFð w��ÙiÀ>Á��6Â� ����ÃM×2×2ۦסÀ�Õ�ÄHÔ/��Ú�ÅêÛ¦×0Ú�Æ��z�òÛ¦ÚÚ¡Ç�Û�Á Ù»×xÒ�È���ÚN��×1

Page 68: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��w É>�!É>�oxzy �{���}|~��� ���Ð

ÊÊÊÊÊÊËËËËËË

Detector

DetectorTarget

Linear Feedthrough

Ion Pump

Cu Baffles

Beam

ÑÓÒbÔÖÕH×���Â� �"Ì'�zÍ�Î,Æ��"ÈXÙ»Ú2Ò�Î�Û§Å5Ï'Û¦ÚÚzÙiÇ>Ç�Ù»×xÙ»Ú2Õ���sÐ�Ü�ÁÒÑ@ÚHÓ³ÛòÛ§Å�Ú�Æ��sÅêÛÖÕH×6Ä���ÚN�"ÎßÚÛ¦×�%Ù»×��/��ÆHÛ�Ó�Ü=Ò ÜÚ�ƯÒ���Ô¯ÔÖÕH×��/}Õ�Æ���Û¦Ú�Æ���×�ÚEÓ Û�Ä���ÚN�"ÎßÚÛ¦×�%Ù»×���ÈXÛÖÕ¯ÜmÚN�"Ä��hÑ�È/È���Ú×CÒ�Î�Ù§Á�ÁÒÑ@ÚÛ,Ú�Æ���À%� Ù§È ÛÖÜ Ù�Ç>Á Ù¦Ü���×ÖFÚN� Ü�Ä¯Ò ÜHÔ ÛÖÕ¯Ú[Û§Å�Ú�Æ��6Ç�Ù»Ô/�/ØzÙEØzÙhÚ ã Û�Ü,Ü�Ý¿Þàß�á�Üâ�Þ]ãxåäÝÓä�Ý¿Þ½ ñ­î ó æòæ�º�îßðCæ3.òæÇðCæÞìêëïîßè�f�è�çCî®èêé;ì�è7.òè�î � î ó æÇéYð®íFçCç*çCæÞéYî®èêíFñ¯0 íFðs8�íFì ëïð®è7pYæ32�÷:å�÷:å ç®éÞëïî®î®æÞð®è�ñ&-�èêñî ó æZéYæÞñHîßæYð�4í10W�h.Çëeç®ç60 ð®ë1.Çæ�èêç6-Fè�fFæÞñJ+*` � w�w:�H�æ Mæ�ç +äè�éê $ 'zë>éÞíFç é N ) éç®èêñKì N í VUë îbïð î�ñð � ðð $EN )"ò $ �&%gVi'*)0 íFð%ë@ìêíeñ&-Fè�î®â&2�è�ñ ëeìêì�`*�h8�íFì ëeðCègpYæ329+fæÞë1. ëeñ�2ôîßëeð?-eæYîi% � ðð èêç6-eègfFæYñO+�`

� ð�ð +ôó $ w}ë�éYíFç é N )�ç®è�ñ é N$ ¾�ë>éÞíFç é N ) é $ �&%gV3��)ëeñ&2 X7è�ç*î ó æOõ�á æÞñ�æYð?-1` ç?�¯â ëeðCæ32 � N è�ç;î ó æ"ç®éÞëïî®î®æÞð®è�ñ&-øëeñ�-FìêæÇèêñ î ó æOõ�á 0 ðßë:.Çæ � î ïðëeñ&2 î ñð ëeð®æ î ó æ�+�æ»ë1. ëeñ&2rî�ëïð?-Fæ�îe0 íFèêìwìêíFñ�-Fè�î®â&2�èêñ�ëeì�8fíFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñRç � ðCæÞç,8fæYéYîßè�fFæYìg`�% � ñëeç`K.9.òæYîßð`I0 íeð�î ó æ;éÞð®íeç®ç ç®æYéYî®èêíFñ©2�è�³�æYð®æYñ�éÞæe+�æYî à æÞæYñ�ðCè7- ó î,��ëeñ&2øì�æj0�î,� ó ëeñ&2Ræ32øèêñRéÞè72RæÞñHîæÞì�æÞé�îßð®íeñ�ç%é»ëeñJ+fæXéÞëeìêéYâ�ì ëïî®æ32ôëeç

��ö�÷�ø(ø ¼Hù�+ûú�ü�ýüþÿ���� ó ú>ü�ýü�þ

ÿ�� �ú�üýü�þ

ÿ���� ë úKü�ýü�þÿ�� �

+ î�ïð î�ñð � ð�ð $HN )�� $ �&%gV§^�)½ ñ&2�æj8fæYñ&2�æYñ¯î�a¯ñ�í à ìêæ32�-Fæ0í10¯î ó æ[î�ëïð?-Fæ�î{0 íFèêì:8fíFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ�î ñð î ó æÞñ*ëeìêì�í à çJë62�æYî®æÞð?.òèêñ�ëïîßè�íFñí10Zî ó æ¯+�æ»ë1. 8fíeì ëeðCè7p»ëmîßèêíeñ � w1�:�H%�4 ó èêç=è�ç"î ó æ¯8�ðCèêñ�éYè78�ì�æaâ�çCæ32 +*` î ó æL��ëeì�ì � á��Fì�ìêæYð8�íFì ëeðCè7.òæYî®æÞð � w1�i�H%� ç®é ó æj. ëïî®èêé[í10�î ó æ�á�Fìêì�æÞðd8�íFì ëïð®è7.òæYî®æÞðfèêçJç ó í à ñ*èêñ� èg-&%{�&%�V§'�% ½ îMéÞíFñ�çCèêçxîßçMí10Rë%îßëeð?-Fæ�î

Page 69: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

5��� x ���� É�� � � x ���}|~����� ���� ���� �� x �*�

-80

-60

-40

-20

0

20

40

0 100 200 300 400 500 600 700 800Z cm

Y cm

(a)

Tar

get

Co

llim

ato

r

Coils Quad 1 Quad 2 Quad 3 Dipole

Detector

non-scatteredbeam

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

0 100 200 300 400 500 600 700 800Z cm

X cm

(b)B→

Ñ�Ò ÔÖÕH×��;Â� ���'��Í*ÎÆ��"ÈXÙ»Ú2Ò�Î�Û§ÅdÏ��§Á�Á���×�ÙiÇ�Ç�Ù»×xÙ»Ú2Õ��1

Page 70: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�*� É>�!É>�oxzy �{���}|~��� ����é ó ë1.�+fæYð � î ó ð®æÞæ/�¯â ë12Rð®â&8�íFìêæ/.Çë1-Fñ�æ�îßç � ë92Rè78�íFìêæ�.Çë1-FñRæYî � ëeñ&2�ë98�ëeèêð�í:0�2�æ�îßæYéYîßíeð®ç3%¡4 ó æî�ëïð?-Fæ�î�é ó ë1.�+�æÞð ó íFâ�çCæÞç�ë�2�ðCègfeæ�.òæÞé ó ëeñ�èêç,. éÞíeñ¯îßëeèêñRèêñ&-Zë & â&8�æÞð?.òæÞñ�2�â�ð���0 íFèêì�î�ëeð,-FæYî � �����à%ó íFçCæ;ëïñ&-Fìêæ�é»ëeñJ+fæ ðCíeî�ëmîßæ32 à è�î ó ð®æÞç,8fæYéYî%îßí@î ó æ/+fæÞë1.I% � 8�ëeèêð�í10���æYì7. ó íFì î×p�éYíFèêì�ç�íFñæÞè î ó æYð�ç®èg2�æ í10�î ó æ î�ëïð?-Fæ�î%é ó ë1.�+�æÞð�è�ñ&2�â�éYæ*ëe.Çë1-Fñ�æ�îßè�é�ù æÞìg2O8 ëeðßëïìêìêæYìfíeð%ëeñHîßè�� 8 ëeð®ëeìêì�æÞìÿîßíî ó æZè�ñ�éÞèg2�æÞñHî}+�æ»ë1.�.Çí�.òæÞñHî®â&.I%� ó æÞñ'î ó æ & â&8fæYð?.òæÞñ&2Râ�ð�0 íFèêì�èêç58�ìêëeéÞæj2'èêñòës. ë1-eñ�æYî®èêé�ù æYì72 � ësa¯ñ�í à ñ�0 ðßëeé�îßèêíeñ@í10fî ó æëïî®í�.Çè�é%æÞìêæYéYî®ð®íFñ�ç�èêñÇî ó æz0 íeèêì à èêì�ì ó ë§feæ�î ó æÞèêð�ç?8�è�ñ�ç�ëïìêè7-eñ�æ32 à è�î ó î ó æ�ù æÞìg2"ëïî�çßëïî®â�ðßëïî®èêíFñ=%»�íFâRñ&2 ëeð`­éÞíFñ&2Rè�îßè�íFñ�çXéÞíeñ�çCî®ðßëeè�ñ�î ó æÇù æYì72�ñ�æ»ëïðZî ó æ90 íeèêì�îßíJ+�æ ëeì�íFñ&-=î ó ær8�ìêëeñ�æòí10�î ó æ0 íFè�ì %ä4 ó æ æYìêæÞé�îßðCíFñ ç,8�èêñRç«î ó æÞñ7ëïìêè7-eñ^î ó æ3.òç®æYìgfeæÞç�8�ëeðßëeì�ìêæYì�îßí>î ó æ£8�ì ëïñ�æ­í10;î ó æL0 íeèêì %�^è�î ó î ó æ/0 íFèêìÓíeð®èêæYñHîßæ32«ëïî�ë18&8Rð®íiº�è7.ÇëïîßæYìg`O¾:��¬ à è î ó ð®æYç?8�æÞéYî�îßí'î ó æZèêñRéÞè72RæÞñHî�+fæÞë1. � î ó æç®éÞëïî®î®æÞðCèêñ&-aëeñ&-Fì�æ � N���� è�ç�� ����¬ à%ó æÞðCæ î ó æ=á��Fì�ìêæYðÞü�ç*ì�íFñ&-Fè îßâ&2�è�ñ ëeì[ëïñ ëeìg`>pYèêñ&-J8fí à æÞð,è�çëïîôè îßç�.Çë�º�è7.,â�.Ic ��� �"!$#&% + w('1��% 4³ð®ëeñ�ç,feæÞðCç®æL+fæÞë1. 8�íFì ëeðCè7pÞëïîßè�íFñºëïìêç®í ì�æ»ë12Rç"îßí>ëeñëeç`K.9.òæYîßð` � î ó íFâ&- ó î ó æZëeñ ëeì�`KpYèêñ&-e8�í à æYð�è�ç�ìêí à æÞð � ë:+fíFâ�î �) î ó ëïî%í10�î ó æXìêíeñ&-Fè�î®â&2�è�ñ ëeì %�^è�î ó è�ñ�0 íFð,. ëïî®èêíFñ;ë1+�íFâRî�î ó æ�î�ëeð,-FæYî�8�íFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ;ëeñ&2@î ó æzëeñ�ëeìg`>pÞè�ñ&-s8�í à æÞð0íFñRæ�é»ëeñæ�º�î®ðßëeé�îzî ó æ/+fæÞë1. 8�íFì ëïð®è7pÞëïîßè�íFñª+*`O.òæ»ëeçCâ�ð®è�ñ&-,î ó æ*ëïç,`>.r.òæYî®ð,`

î ïð + î ñð ���*� $EN�+ ö )��ö�÷�ø�ø ¼Eù $ �&%gVil*)� ç à è�î ó ëeñ*`�8 ó `�ç®è�é»ëeì>.ÇæÞëeç®âRð®æ3.òæÞñHî � î ó æ�á��eìêìêæYðMç®â�³fæÞðCç�0 ð®í1.AçCî�ëmîßèêçxîßè�é»ëeì¯ëeñ�2;ç,`�çxîßæ3.Çëïî®èêéæÞðCð®íFðCç3% � ìêè�çCî�í10�î ó æÞç®æZæÞðCð®íFðCç%èêç6-Fè�fFæÞñôè�ñJ4³ë1+�ì�æs�&%_¾K%

& íFâ�ðCéÞæXí10��[ð®ð®íeð ´=µ ¶µ ¶ ·!¸d¹î ñ # ù-,¼". '�%���/4 ëïð?-Fæ�î � ñ&-Fì�æ ��%(^(/� ñ ëïìg`>pÞè�ñ&-e8fí à æÞð ��%�'�/4³ð®ëeñ�çfFæÞðCç®æb8fíFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ ��%�'�/«�íFñ>�h8�íFì ëeðCè7pYæ32�+ ëïé�a>-eð®íFâ�ñ�2�ç 0/V�%���/1oæ»ë12O4�èg.Çæ V�%���/2 +�ç®æYð,fFæj2�3 âRéYîßâ�ëïîßè�íFñ�ç V�%���/4³íïî�ëeì{�[ðCð®íFð '�% �4/

ÕfÙiÀKÁ��6Â��Ì'� ÃM×x×2Û¦×�À�Õ�įÔ/��Ú[Û§ÅdÏ��§Á�Á���×�Ç�Û�Á Ù»×CÒ�È���ÚN��×57698;:=<?>A@�:CB"DE:&F�G�>;BIH-J�BLK�:7HIMONPJRQ;:&S TVUWJ�XYXZU\[�]&U�DE@�U^N*:_G�U�`ba^c^deQ;:�f�agc?deTVUAfAJ�FAGihgdkjlJEm^[�DRJ�NLN&no Hp]&J�F�m�:qDRJ�KgF;:7HLMYrC:CG�H"UWNLJ\H">ABLJ�H"MZU�F�MZFiJsB":CXZJ�H"MZt�:&XZ[WN"DEJ�XYXuDEJ�K�F;:&H"MO]$vA:&XOG�U�`xweyCzgz�K=U�BPN"UAn

Page 71: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

5��� x ���� É�� � � x ���}|~����� ���� ���� �� x ^1�ØzÙ�Ø�ÙL{ |�á�å~}�ä�ás� ß�á�Ü�â�Þ]ãCå ÝÓä&Ý¿Þ4 ó æz2�í à ñÇç®è72Ræ�îßíXî ó æ}8�íFì ëeðCè7pÞëïîßè�íFñ�.òæ»ëeçCâ�ð®æj.ÇæYñHîßçwí10fî ó æ�á«íeîCî�íeðwá��Fìêì�æÞð�î®æÞé ó ñ�èg�¯â�æÞçwèêçî ó ëïîJî ó æÞçCæ�ðCæ3�¯â�èêðCæ0ë�ç®íFì�è72�îßëeð?-Fæ�î¿8�ì ëïéÞæ32Xè�ñoî ó æ�+�æ»ë1. 8 ëïî ó % � 0�îßæÞðJè�ñHîßæÞð®ëeéYî®èêñ&- à è î ó î ó æÞçCæîßëeð?-eæYîßç � î ó æ�+�æ»ë1. èêç�.òèêç,2�æYù�ñ�æ32­èêñÂî®æÞð,.Çç í10¡8�íFì ëïð®è7pÞëïîßè�íFñ � .òí�.ÇæYñHîßâ&. ëeñ&2©8�íFç®è îßèêíeñd%4 ó æ�+�æ»ë1. è�ç � î ó æÞðCæj0 íFðCæ � â�ñ¯â�ç®ë1+�ì�æI0 íFð�8�ðCíK2�âRéYîßè�íFñ 2 ëïî�ë­í10oî ó æJ8 ó `�çCèêéYç æ�ºK8�æÞðCè7.òæÞñHîi%4 ó æ"á«íïî®îZèêç�0 â�ðxî ó æYðXìêè7.òè�î®æ32I+fæYé»ëeâ�çCæÇí:0�è îßç ìêí�é»ëmîßèêíeñÂñ�æ»ëïðXî ó æ'èêñA�CæYéYî®íFðXëeñ&2­î ó â�çXé»ëïññRíeîoæj.r8�è�ð®è�é»ëeì�ìg`�.òæ»ëïç®â�ðCæ,æj³fæÞé�îßçoí100ç,8�èêñ�8�ð®æYéÞæÞçCç®è�íFñd%s4 ó æ'á�Fìêì�æÞð�îßæYé ó ñ�è7�¯â�æ@è�ç�ì�è7.òè�îßæj2î®í,ë/+fæÞë1.õéÞâRð®ð®æYñHî�í10Jì�æÞçCçwî ó ëeñ�Vi��� � .98�çj% ½ 2�æÞëeìêì�` � 8fíeì ëeðCè7p»ëmîßèêíeñ�.ÇæÞëeç®âRð®æ3.òæÞñHî®ç�ç ó íFâ�ì72+�æ�2�íeñ�æ;è�ñøë à ë§` à%ó è�é ó èêçzñ�íFñK�4èêñ*fïëeç®è�fFæ � ñ�æ»ëïð�î ó æ�8 ó `�ç®èêéYç æ�ºK8�æÞð®èg.ÇæYñHî � í§feæÞð ëª+Rð®íHë12ð®ëeñ&-Fæ;í10�+fæÞë1. éÞâ�ðCð®æÞñHî®ç3% � ì�ç®í"è î�ç ó íFâ�ìg2­ëeé ó èêæ�fFæ ó è7- ó çxî�ëïî®èêçxîßèêéÞëeì³ëeéÞéYâ�ðßëeé�`aè�ñøë ç ó íFðCî8�æÞðCèêí>2d%�4 ó è�çzéÞëeñO+fæZëeéYéÞí�.98�ì�èêç ó æ32ôâ�ç®è�ñ&- à è�î ó õ�í1.r8Rî®íFñJ8fíFìêëeð®èg.Çæ�îßð`�%4 ó æ�õ�í�.r8�îßíFñòîßæÞé ó ñ�è7�¯â�æoæ"ºK8�ìêíFè îßç0î ó æ��s��17è�ñHîßæÞð®ëeéYî®èêíFñ à%ó æYð®æ�î ó æ�éYð®íFçCç�ç®æYéYî®èêíFñ"í:0î ó æ}8fíeì ëeðCè7pÞæj2,æÞì�æÞé�îßð®íeñ�ç[ç®éÞëïî®î®æÞð®è�ñ&- í1³ª8fíFìêëeð®ègpÞæj2�8 ó íeî®íFñ�ç[è�ç0ë�0 â�ñ�éYî®èêíFñ@í:0�î ó æÞè�ð�æÞñRæÞð?-eèêæÞçëïñ&2ôç®é»ëmî®îßæYð®è�ñ&-@ëeñ&-eìêæ1%�4 ó æ éÞíFâRñ¯î®èêñ&-@ð®ëïîßæoëeç,`>.9.Çæ�îßð,`Çèêç�î ó æYñ�2�èêðCæÞéYî®ìg`r8�ð®í18fíFðxîßè�íFñ ëeì îßíî ó æòéÞð®íeç®çZç®æÞé�îßè�íFñrëeç`>.r.òæYî®ð,`­ëeñ�2�î ó æÇìêëeç®æYðXëeñ&2�æÞìêæYéYî®ð®íFñL+fæÞë1. 8�íFì ëïð®è7pÞëïîßè�íFñ�çj%�»�íeî óî ó æòç®é»ëmî®îßæYð®æj2 8 ó íeî®íFñ�ç*ëeñ&2­î ó æòç®éÞëïî®î®æÞðCæ32ræYìêæÞé�îßðCíFñ�ç*ëeð®æ�.òæ»ëeçCâ�ð®æj2rëeñ&2�é ó ëeð®ëeéYî®æÞð®ègpÞæj28�æÞð*î ó æYèêð;æYñ�æÞð,-1` ëeñ&2 8�íFì ëïð®è7pÞëïîßè�íFñd%O4 ó æ�+�æ»ë:. 8�íFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ­èêç*æ�º�îßð®ëeéYî®æ32q0 ð®í1. ���¯ñd%��%gV�w�+*`O.òæ»ëeçCâ�ð®è�ñ&-@î ó æXéÞâRð®ð®æYñHî�ñRíFð?.ÇëeìêègpÞæj2=ðßëïî®æÞç60 íFð�î ó æ�+�æ»ë:. ó æÞì�èêéYè�îh`ÇçCî�ëmîßæÞçj%

� �(���I�_�����¼ %7� +���� ó � å� � ë � å + î�¼,îP� ��ø � $ �&%�V�w�)

� ó æÞð®æ�î ¼�è�ç�î ó æ,æÞì�æÞé�îßð®íeñG8fíeì ëeðCè7p»ëmîßèêíeñ � îP�'è�ç�î ó æ�8 ó íïîßíFñ©8�íFì ëïð®è7pÞëïîßè�íFñ � ëïñ&2 ��ø èêçzî ó æéÞëeìêéYâ�ì ëmîßæ32 éÞð®íeç®ç@ç®æYéYî®èêíFñ>ëeç`>.r.òæYî®ð,`�% � ç®é ó æj. ëmîßèêé í10%î ó è�ç�8�ðCí�éYæÞç®ç@è�ç;ç ó í à ñ�è�ñk èg-&%��%gVi��4 ó æZæÞðCð®íFð6+Râ&2&-Fæ�îz0 íFð�î ó æbõ�í�.98RîßíFñO8�íFì ëïð®è7.òæYî®æÞð�èêç6-Fè�fFæÞñôè�ñôîßë1+�ì�æs�&%_'K%

& íFâ�ðCéÞæZí10��0ðCð®íFð & `�çCîßæj. ëmîßèêé & îßëïîßè�çCîßè�é»ëeìîP� V�%gV�/� ¼ %7� V�%(��/ V�%��4/� ��ø�� ¾K%(��/4³íïî�ëeì & `�çxîi%Z�ïçCîßëïîi%A'�%_�(/ V�%��4/õ�í�.�+�è�ñ�æ32I�[ð®ðCíFð 'K%_'�/

Õ�ÙiÀ>Á��6Â���'��ÃM×2×2Û¦×�À�Õ�ÄHÔ/��Ú�ÅêÛ¦×0Ú�Æ���� Û�È/ǯÚÛÖÜeÇ�Û�Á Ù»×xÒ�ÈI��ÚN��×g� Ø=�_�¬4 ó æòéÞí�.98Rî®íFñøîßæÞé ó ñ�è7�¯â�æòèêçXñ�íFñ>�èêñ*fïëeçCègfFæ'è�ñ­î ó ëïîXî ó æòæYìêæYéYîßðCíFñ�çXçßë:.r8�ì�æ32¯0 ð®í�. î ó æ8�íFìêëeð®ègp»ëïî®èêíFñ*æÞñ�çCæ3.�+�ì�æ%ëeð®æ�ðCæ3.òí§fFæ32e0 ðCí�. î ó æ6+fæÞë1. ì�æ»ëif�èêñ&-�î ó æ%â�ñ&8�æÞðxîßâ�ð,+fæj2'æÞìêæYéYî®ð®íFñ�ç

Page 72: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

^KV É>�!É>�oxzy �{���}|~��� ����

σ⇒→

N+

photon�Pγ�

σ⇒←

N-

electron�Pe

z�

ÑÓÒbÔÖÕH×��6Â� �×Â��q� Û�ÈsǯÚÛÖÜòÙ§�hÑ1È�È���Ú×�Ñîßí'éYíFñHîßèêñ¯â�æ î®íòî ó æ/8 ó `�çCèêéYç�æ"º�8�æÞðCè7.òæÞñHîi%4 ó æ�a¯è�ñ�æ3.Çëïîßè�éÞç%í10[éYí�.98RîßíFñ�ç®éÞëïî®î®æÞðCèêñ&-r8�ð®í>2�â�éYæbfFæYð,`�ç?.Çëeì�ìMëeñ&-Fì�æÞç3�s íFð�î ó æ���D�+�� æj¦ ¤�¥Më1+©+�æ»ë1. � î ó æ'ëeñ&-Fì�æÞç ëeðCæ;îh`>8�èêéÞëeìêì�`�ìêæÞçCçoî ó ëïñqV�^1�q�Óðßë:2øëeñ&2 V§�q�Óð®ë12�0 íFð�î ó æ8 ó íïîßíFñ­ëeñ�2øæÞìêæYéYî®ð®íFñ � ð®æÞç,8fæYéYî®ègfFæYìg`1% � a¯è�ñ�æ3.Çëïîßè�éb2Ræ38�è�éYîßè�íFñÂè�çoç ó í à ñ­èêñ�³è7-&%���%gV�^94³í

incident photon 

γ¢ = 1.2 eV

θ£

γ¢ ≤¤ 150 µ¥ rad¦incident electron 

e = 4 GeVθ£

e ≤¤

10 µ¥ rad¦

scattered electron¨

ÑÓÒbÔÖÕH×���Â� ��ª'� «zÒ Ü��"ÈXÙ»Ú2Ò�Î��wÛ§ÅÓÚ�Æ���� Û�È/ǯÚÛÖÜ����%�"ÎßÚ�­¬ Â�®k�\¯'Ò Ü�Î�Ò�Ä�� ÜïÚ��"Á��"ÎßÚ×2ÛÖÜ Ò ÜïÚN��×xÙ§ÎßÚ��¡Ó�ÒbÚ�ÆÙ����Ìu�\° Ç>ƯۦÚÛÖÜ)æ�º�î®ðßëeé�î�î ó æ0ç®éÞëïî®î®æÞð®æj2�8 ó íeîßíFñRç³ëïñ&2XæÞìêæYéYî®ð®íFñ�ç{0 ðCí�.Åî ó æUõ�í1.r8Rî®íFñ/8fíeì ëeðCè7.òæYîßæYð � î ó æ0ç?.Çëeìêìëeñ&-eìêæÞçZèêñ*feíFìgfeæ32rðCæ3�¯â�èêðCæÇî ó æª+�æ»ë1. +�æª2�è�ç?8�ìêëeéÞæj2�+*` ëI.Çë1-Fñ�æ�îßèêéòé ó è�é»ëeñ�æòîßíJ0�ëeéÞè�ìêè�îßëïîßæð®æj.Çí§fïëeìJëïñ&2I.òæ»ëïç®â�ðCæ3.òæÞñHîzí10³î ó æ/8 ëeðxîßèêéYìêæYç $ èg-&%5�&%�V§l*)"%

Page 73: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

5��� x ���� É�� � � x ���}|~����� ���� ���� �� x ^�¾

±±±±±±±²²²²²²²

³?³?³?³³?³?³?³³?³?³?³³?³?³?³³?³?³?³³?³?³?³´?´?´?´´?´?´?´´?´?´?´´?´?´?´´?´?´?´´?´?´?´

µ?µ?µ?µ?µµ?µ?µ?µ?µµ?µ?µ?µ?µµ?µ?µ?µ?µµ?µ?µ?µ?µµ?µ?µ?µ?µ¶?¶?¶?¶?¶¶?¶?¶?¶?¶¶?¶?¶?¶?¶¶?¶?¶?¶?¶¶?¶?¶?¶?¶¶?¶?¶?¶?¶

·?·?·?·?·?··?·?·?·?·?··?·?·?·?·?··?·?·?·?·?··?·?·?·?·?··?·?·?·?·?·¸?¸?¸?¸?¸?¸¸?¸?¸?¸?¸?¸¸?¸?¸?¸?¸?¸¸?¸?¸?¸?¸?¸¸?¸?¸?¸?¸?¸¸?¸?¸?¸?¸?¸

¹?¹?¹?¹¹?¹?¹?¹¹?¹?¹?¹¹?¹?¹?¹¹?¹?¹?¹¹?¹?¹?¹¹?¹?¹?¹º?º?º?ºº?º?º?ºº?º?º?ºº?º?º?ºº?º?º?ºº?º?º?ºº?º?º?º

»?»?»?»?»»?»?»?»?»»?»?»?»?»»?»?»?»?»»?»?»?»?»»?»?»?»?»¼?¼?¼?¼?¼¼?¼?¼?¼?¼¼?¼?¼?¼?¼¼?¼?¼?¼?¼¼?¼?¼?¼?¼¼?¼?¼?¼?¼

½?½?½½?½?½½?½?½½?½?½¾?¾?¾¾?¾?¾¾?¾?¾¾?¾?¾¿?¿?¿?¿?¿?¿¿?¿?¿?¿?¿?¿¿?¿?¿?¿?¿?¿¿?¿?¿?¿?¿?¿¿?¿?¿?¿?¿?¿¿?¿?¿?¿?¿?¿À?À?À?À?ÀÀ?À?À?À?ÀÀ?À?À?À?ÀÀ?À?À?À?ÀÀ?À?À?À?ÀÀ?À?À?À?À

Fabry-Perot cavity

Magnetic chicane

Electron detectorElectronbeam

Electromagneticcalorimeter

Ñ�Ò ÔÖÕH×7Á�Â�ÂÄÃ�Å�Æ}Í*ÎÆ�Á"ÈXÙ»Ú2Ò�ÎzÛ§Åq� Û�ÈsǯÚÛÖܪÇ�Û�Á Ù»×xÒ�ÈÇÁ�Ú�Á�×�ÂUÕ¡Æ�Á��Î�Ù»ÚÚ�Á�×7Á"ÄÈÁ"ÁÉÁ"ÎßÚ×2ÛÖÜ>�UÆ�Ù�¯�ÁXÙ���Á ÒbÔ�ÆïÚ�ÁÒÑÁbÛ�ÓÊÁ�×qÁ Ü�Á�×2Ô§Ñ*Ú�Ư٦Ü;Ú�Æ�ÁEÁ Ü���Á"ÈzÀ>ÁÉÁ�Ù¦Ü�ÄZÚ�ÆeÕ���Ù»×7ÁEÁ×ÖFÚ×xÙ§ÎßÚ�Á"ÄeÅê×2Û�ÈÅÚ�Æ�Á;ÀbÁ Ù§È7Ù§��ÒbÚ�Ò�� ×7Á�Ú2ÕH×xÜ4Á"ÄZÚÛÒbÚ��[Û¦×xÒbÔÖÒ Ü¯Ù§Á�Ç�Ù»Ú�ÆxÂIË4Ü,Û¦×Ä�Á�×[ÚÛXÔ�Á�Ú��2Õ4Ì�Î�ÒÉÁ ÜïÚ��Ú2Ù»Ú2Ò��Ú2Ò�Î��[Ò Ü@Ùs��ÆHÛ¦×2Ú�Ú2Ò�ÈiÁ�ÍHÚ�Æ4Á}Á Ù§��Á�×�Ç>ÆHÛ¦ÚÛÖÜÏÎ�Õ�ÖÈ�Õ��2Ú�ÀÐÁs¯�Á�×Ñ�Æ�ÒbÔ�ÆxÆJÚ�ƯÒ��[Ò���ÄHÛÖÜ�Á6ÓwÒbÚ�Æò٠ѯÙiÀ¯×�Ñ: *ÑÒÁ�×2Û¦Ú�Î�Ù�¯eÒbÚHÑ�ÂÓÕÔ�Ö ×�Ø�Ù�Ú ÛlÜ?Ý?ÞÕØ4 ó æ�ëïéÞéÞæYìêæYðßëïî®íFð5+�æ»ë1. ìêè�ñ�æ�èêç³í§fFæÞð�¾�a¯èêì�í�.òæYîßæYð®ç³ìêíFñ&-oëeñ&2@ù�î®î®æ32 à è�î ó ¾�¾1����çCîßæYæÞðCèêñ&-Zëeñ&20 í�éÞâRç®èêñ�-�. ë1-eñ�æYî®ç�îßí"éYíFñHîßðCíFì î ó æ�+fæÞë1.J%�4 ó æe+fæÞë1. ì�èêñ�æ*èêç�èêñ�çxîßð®â�.ÇæYñ¯î®æ32øî ó ð®íFâ&- ó íFâRîè îßç�ì�æÞñ&-eî ó=à è�î ó +�æ»ë1.e�h8�íFçCè�îßè�íFñ�.òíFñ�è îßíFðCç3%54 ó æXéYí�.�+�è�ñ ëïîßè�íFñ"í10�î ó æÞç®æZèêñRçCîßðCâ&.òæÞñHîßçzëeñ&2éYíFñHîßðCíFìMç,`�çCî®æ3.òç�ëeì�ìêí à ç�ð®æYìêèêë1+�ìêæ�. ëeñRè78�â�ìêëïîßè�íFñ í:0 î ó æ�+�æ»ë:..èêñ=îßð®ëeñ�çCè�î�ëeñ&2ôù ñ�æ îßâRñ�èêñ&-í:0fî ó æ6+fæÞë1. 8�ëeðßë1.òæYî®æÞðCç3% ½ ñRçCîßðCâ&.òæÞñHî�ëïî®èêíFñ'è�ñ;î ó æ%æ"º�î®ðßëeé�îßè�íFñ'ëeð®é�î®í/��ëeì�ì � à ëeç0éÞðCâ�éÞèêëeìî®í�î ó æ�ç®âRéÞéÞæYç®ç0í10°.òíFñ�è îßíFðCèêñ&-zëeñ�2,éÞíFðCð®æYéYîßè�ñ&-�0 íFð ó æYìêèêéYè�îh`*�éYíFð®ðCæÞìêëïîßæj2*ç`�çxîßæj. ëïî®èêéYç3% & . ëeì�ìëïèêð�4éÞíFðCæ*çxîßæYæÞð®è�ñ&-ª.Çë1-FñRæYîßçzíFð�®_.òíK2Râ�ì ëïî®èêíFñ=éYíFèêì�çÞü ù�îCîßæ32aèêñôî ó è�ç�çCæÞéYî®èêíFñ $ ç®æYæß èg-&%;�&%�V§�*)à æÞðCæ�âRç®æ32S0 íFð�.òíK2�âRì ëïî®èêñ&- î ó æ¯+fæÞë1. çCío2�è�ð®æYéYîO.òæ»ëeçCâ�ð®æj.ÇæYñ¯î�í10b+�æ»ë1.e�ì�èêñ�æI. ëïî®ð®è�ºæYìêæj.ÇæYñ¯î®ç�éÞíFâRì72�+�æs2�íFñ�æ:%�4 ó æs.òíK2�âRì ëïî®èêíFñÇëeñ&2�.òæ»ëeçCâ�ð®æj.ÇæYñHî�í10Mî ó æ�îßðßëïñ�ç?8�íFðCî;. ëïî®ð®è�ºæYìêæj.ÇæYñ¯î®ç0ëeìêì�í à æj2;î ó æ6.òíFñ�è îßíFðCèêñ&-zí10fëeñ&2@éYíFð®ðCæÞé�îßèêíeñ�0 íFð ó æYìêèêéYè�îh`*�éYíFð®ðCæÞìêëïîßæj2;ç,`�çxîßæ3.Çëïî®èêéÞçí:0 î ó æ�+�æ»ë:.I%ØzÙ-à6Ù&á â Ý¿â0å |äã�Þ°Þ°Ýp��äºã á=�sã4ä&á¡Þxå»�æ»ë1. éYâ�ð®ðCæÞñHî�îßí ��ëïìêì � à ëeçO.ÇæÞëeç®âRð®æ32S+*` î à ío+�æ»ë1. éÞâ�ðCð®æYñ¯îI.òíFñ�è�î®íFð®ç $ »6õ�á�ç�) �ì�í�éÞëïîßæj2«â�8�çCî®ð®æ»ë:. í10 î ó æ î�ëeð,-FæYî�+*`I¾:�&%_^�.Çæ�îßæÞðCç3%�4 ó æ�»;õ�á«ç�ëïð®æXçCîßëeèêñ�ì�æÞçCç�çxîßæYæÞìMéj`�ìêè�ñK�2Rð®èêéÞëeìwð®æÞçCíFñ ëeñRéÞæ"éÞë§f�è îßèêæYç3%O4 ó æ�`rëeðCæ ðCíFâ&- ó ì�` V�^K%_^�éj. è�ñ�2�èêë1.òæYîßæYð;ëïñ&2YV�^>%!¾�^ôé3. èêñì�æÞñ&-ïî ó %O� ó æÞñ�î ó æÇð®æÞçCíFñ ëeñHî�0 ðCæ3�¯â�æYñ�éj` í10%ë«éÞëif�è îh` è�çZî®â�ñ�æj2 îßíaî ó æª+�æ»ë:. 0 ðCæ3�¯â�æYñ�éj`í:06�*���«á��zp'î ó æj` à èêì�ì�íFâRî?8�âRî;ëJfFíeì�î�ë:-Fæ�8�ð®í�8�íFðxîßèêíeñ ëeì î®í�î ó ær+�æ»ë:. éÞâ�ðCð®æÞñHî3%�4 ó èêçZèêçëïéÞéÞí1.r8�ì�èêç ó æ32�+*`;ë�ìêí�í�8;ëeñHîßæÞñRñ ë�èêñRç®è72Ræ�æ»ëïé ó � éÞíHë�ºRèêëeì à è�î ó î ó æ�é»ëif�è�îh`�%�4 ó æ�ì�í�í�8*ðßë12Rèêâ�çí:0�î ó èêç0ëeñHîßæYñ�ñ ëZèêç[é ó íFçCæÞñ î®íXéÞíFâ&8Rìêæ�îßíZíFñ�æ%í10�î ó æzð®æYç®íFñ�ëeñ�éÞæ�.òíK2�æYç[í10�î ó æ%é»ëif�è�îh`1%�4 ó èêç

Page 74: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

^1' É>�Éæ��èç ���s~�éH�¿|��z�ëeñHîßæYñ�ñ ë � 8Rì ëeéYæ32 à%ó æÞðCæZî ó æ/. ë:-Fñ�æYî®èêéoè�ñHîßæÞñRç®è�îh`ëêì èêç�ì ëïð?-FæYçCî � éÞíFâ&8RìêæÞç�î ó æs+fæÞë1..çCè7-Fñ ëïìíFâRî�í10Óî ó æ�éÞëif�è îh`�% � ç?.Çëeìêì�æÞð0ìêí�í�8òëeñHîßæYñ�ñ ë � ëeìêçCí;éYíHë�º�è ëeì à è î ó î ó æ�é»ëif�è�îh`Çëeñ&2 î ó æzì ëeð,-FæëeñHîßæYñ�ñ ë � èêç�âRç®æ32øî®í îßæYçCîoî ó æ,ð®æYç?8�íFñ�çCæ@í10[î ó æ;ì ëeð,-FæÞð�8�èêé�a��4â&8­ëeñHîßæYñ�ñ ë�+*`açCæÞñ&2Rèêñ&-=è î ë�*���òá���pXé»ëeì�è7+�ð®ëïîßè�íFñ"ç®èg-Fñ ëeìH%4 ó æ�»;õ�á«çb.Çë1aïæÇðCæÞì ëmîßègfeæe.ÇæÞëeç®âRð®æ3.òæÞñHî®ç;í10�+fæÞë1. éÞâRð®ð®æYñHî@ëeñ&2�ëeðCæòì�èêñ�æÞëeð í§fFæYð,ë+�ðCíHë12òðßëeñ&-eæ�í10�éÞâ�ðCð®æYñ¯î®ç3%�4 ó æ�`Çëeð®æzâ�ñ ë1+Rìêæ ó í à æ�fFæYð � î®íb.òæ»ëeçCâ�ð®æ�ë1+�çCíFìêâ�îßæ%éÞâ�ðCð®æYñ¯î3% � ñí�ñRç®æÞðe.òíFñ�è îßíFð � ��¾ � ��':� � 8�ì ëeéYæ32 +�æYî à æÞæÞñ>î ó æO»6õ�á«ç � èêç*â�ç®æj2�î®í©8�ð®í§f�è72Ræ=ëeñ�ë1+�çCíFìêâRî®æé»ëïìêè7+Rðßëïî®èêíFñd% 4 ó æ�ízñ�ç®æYð èêç ë�2�è�ð®æYéYî éYâ�ð®ðCæÞñHîXîßðßëïñ�ç,0 íFð,.ÇæYðoéÞíeñ�ç®è�çCîßè�ñ&-=í100î à í�èg2�æÞñHî®èêé»ëïìîßíeð®íFèg2 ëeì�éÞíFðCæÞç62�ðCègfFæYñ=èêñ=í�8�8fíFçCè�î®æ à ë§`�ç}+*`=ëeñ=æ"º�îßæÞðCñ ëeìÓçCíFâ�ðCéÞæ1% � 1/õ¡�4éÞâ�ðCð®æÞñHî68�ëeç®çCèêñ&-î ó ð®íFâ&- ó î ó æôéÞíFðCæÞç98�ð®í>2�â�éYæÞçÇëÕ3 âKº>èg.�+ ëeìêëeñ�éÞæ � à%ó èêé ó èêñ îßâRð®ñ � 8�ð®í>2�â�éYæÞçÇëeñ>íFâRî?8�âRîç®èg-Fñ ëeì{0 ðCí�..î ó æZîßð®ëeñ�ç,0 íeð?.òæÞð à èêñ&2Rèêñ&-Fçj% ½ ñ«î ó æ,ë1+�çCæÞñ�éYæ,í10�+�æ»ë:. éYâ�ð®ðCæÞñHî � î ó æ�í�ñ�çCæÞðYü²çíFâRî?8�âRî�èêçwè72�æYñHîßèêéÞëeìêì�`�pYæÞð®í�%�4 ó æ�ízñ�ç®æYð�èêç0é»ëïìêè7+Rðßëïî®æ32 à è�î ó ë ó èg- ó � 8�ð®æYéÞèêçCèêíFñ�1/õ¡�éYâ�ð®ðCæÞñHîç®íeâ�ð®éYæ"ç®æYñ&2�èêñ�-ÂéÞâ�ðCð®æYñ¯î@ëeìêíFñ�-Âë à è�ð®æ'î ó ëïî;èêçb8�ì ëeéYæ32 î ó ð®íeâ&- ó î ó æîízñ�ç®æYð;îßíÂçCè7.,âRì ëïî®æî ó æ�+fæÞë1. éÞâ�ðCð®æÞñHî3%¯� ó èêìêæ ëeéÞéYâ�ðßëmîßæ"í§fFæYð@ç ó íeðCîe8�æÞðCèêí>2�ç,í10�î®è7.òæ � î ó æïí�ñRç®æÞð�.ÇíFñRè�îßíeðèêç�ç®â&+4�CæÞéYî�îßí"ì�íFñ&-Çî®æÞð,. éÞëeìêèg+�ðßëmîßèêíeñJ2Rð®èg0�î®ç3% 2 ñ�éÞæ;î ó æßízñ�ç®æYðoèêçzé»ëeì�è7+�ð®ëïîßæj2«î®í=ë1+�çCíFìêâRî®æð®æ�0 æÞðCæÞñ�éYæ � è�î*èêç,â�çCæ32 îßíaé»ëeì�è7+�ð®ëïîßæ'î ó æO»;õ�á«ç3%¯4 ó æ�8�ð®ëeéYî®èêéYæ à ëïç;îßíøð®ë1.r8�î ó æ�+�æ»ë:.éÞâRð®ð®æYñHî�0 ð®í1. pÞæYð®íÇî®í ë ó èg- ó éYâ�ð®ðCæÞñHî�^òíFð�l@îßè7.òæÞç�í§feæÞðoëOV§��.Çè�ñ¯âRîßæ/8�æÞð®è�íK2 é�ðòñ % ½ î à ëeçéÞíeñ�feæÞñ�è�æÞñHîzîßí'é»ëeì�è7+�ð®ëïîßæzî ó æ�»6õ�á�çzíeñ�éÞæZëe2 ëi`=ëeì î ó íeâ&- ó îßæYçCî®ç ó ëifeæZç ó í à ñ�î ó æ�»6õ�á«çñ�æYæ32aéÞëeìêèg+�ðßëmîßèêñ�-;íFñ�ì�`"æ�fFæÞð`I''íeð6�r2 ëi`�ç3%ØzÙ�à;ÙhÚ â Ý â0å ß�á�å&ã4ä&ãá=� ã á=�sãä�á�Þxå4 ó æ�8�íFçCè�îßè�íFñ�í10[î ó æ*æÞì�æÞéYî®ð®íFñ©+�æ»ë:. è�ñ«î ó æ@ëeéYéÞæÞì�æÞð®ëïîßíFð à ëeç�.òæ»ëeçCâ�ð®æj2øèêñÂëÇñ�â�.�+fæYðoí10ìêí�é»ëmîßèêíeñ�ç;ëmî;î ó æ"èêñA�CæYéYî®íFð � ëïìêíFñ&-�î ó æ���ëeì�ì � ëïð®é"ëïñ&2 èêñ î ó æ���ëeìêì¡+*` »�æÞë1. ± íFçCè�îßè�íFñá«íFñRè�îßíeð®ç $ » ± á«ç�)"% � ç*ç ó í à ñ è�ñó³è7-&%��&%�V§� � î à íG» ± á«ç à æÞð®æòâ�çCæ32 è�ñ�î ó æ'èêñA�CæYéYî®íFðXëeñ&2ù&feær+�æYî à æÞæYñræ�º�îßð®ëeéYî®èêíFñ�ëeñ�2�î ó æ@î�ëeð,-FæYî3%e4 ó æÇìêëeçCî î à íI» ± á«ç à æÞðCæÇâ�8�çCî®ð®æ»ë:. í10�î ó æî�ëïð?-Fæ�î�+�`ªVzëeñ&29l�.Çæ�îßæYð®ç0ð®æYç?8�æÞéYî®ègfeæÞìg`1%54 ó æYç®æ�-HëifFæ%èêñ�0 íeð?.Çëïîßè�íFñ;ë:+fíFâ�î[î ó æ6+�æ»ë1. ëeñ&-Fì�æî ó ð®íFâ&- ó î ó æòîßëeð?-eæYî*ëeç à æYìêìwëeçXè�î®ç�º>� `©8�íFç®è îßèêíeñd%�4 ó æÇéYí�íeð?2�è�ñ ëïîßæ'ç`�çxîßæj. 0 íeðoî ó æ ó ëeì�ìëeñ&2�» ± á�ç�ëïð®æ�ç ó í à ñòè�ñÏ è7-�%��&%�V�wK% 4 ó æ�» ± á«ç0ëeðCæ�ç®èg.r8RìêæU2Ræjf�èêéYæÞç[éÞíeñ�ç®è�çCîßè�ñ&- í10C� à è�ð®æëeñHîßæYñ�ñ ëeæ è�ñ=ë;éÞë§f�è îh`�%�4 ó æXëeñHîßæYñ�ñ ëeæoëeð®æ ëïð®ðßëïñ&-Fæ32=è�ñ=ë;ç,��â�ëeð®æ ðCíeî�ëïî®æ32ôs��^1¬U0 ðCí�. î ó æó íFðCè7pYíFñHî�ëeì�� fFæYðCî®èêé»ëïì $ ç®æÞædzè7-&%��&%�V�w�)�%�4 ó æXëeñHîßæYñ�ñ ëeæ/8�è�é�a â&8=î ó æ�0 â�ñ&2 ë1.òæÞñHîßëeì 0 ðCæ3�¯â�æÞñRéj`í10zî ó æO+�æ»ë1. ëeñ&2>î ó æ=çCè7-Fñ�ëeì�èêç@è�ñ*fFæÞðCç®æYìg`q8�ðCí�8�íFðCî®èêíFñ ëïì�îßíøî ó æO2�èêçxî�ëeñ�éYæ�+fæ�î à æYæÞñºî ó æ

õ÷ö\z øùyCzgz�ú4ûüC698;:RýPFAN":&B 8AJgN J�F�U\t�:&B-J�XZXu>AFA]7:CB*H-J�MZFgH [iU�`9þehgÿ�z�F��PDE@ANCn��P:CFA]7:sHL8;:=BL:&XOJ\HLMYtg:=:CB"BLU�B G�:_]7BL:CJ�N":CNÊJ\H8;MZK�8�]7>;BLBL:&F^HLNCn

Page 75: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

5��� x ���� É�� � � x ���}|~����� ���� ���� �� x ^:�

-x

+Y Hall Coordinates

+x-y

+Z

Antennae

+XBeam Direction

+y

Ñ�Ò ÔÖÕH×7Á�Â�ÂÄÃ���Æ{Í�Î,Æ�Á"ÈXÙ»Ú2Ò�γۧÅ�ÀÐÁ Ù§ÈoÇRÛ��xÒbÚ2ÒbÛÖÜ�ÈXÛÖܯÒbÚÛ¦×d��ÆHÛ�Ó�Ò ÜHÔwÚ�Æ4Á�ÁbÛ�Î�Ù»Ú2ÒbÛÖÜ�ۧůÚ�Æ�Á�Å�ÛÖÕ¯×�Ù¦ÜïÚ�Á ܯܯÙ?ÁÒ ÜaÚ�Æ�Á��ÊÑ�ÏïÍMÒ Ü�įÒ�Î�Ù»Ú�Á"Ä�ÓwÒbÚ�ÆGÁbÛjÓ$Á�×/Î�Ù§�7Á�Ö�ÉÍ�Ñ���[Ù»×7Á,×2Û¦Ú2Ù»Ú�Á"Ä©ÂAª ¬ Ó�ÒbÚ�Æ�×&Á"�hÇÐÁ"ÎßÚ ÚÛ Ú�Æ4Á� �Ù§Á�ÁÎßÛïÛ¦×Ä�Ò Ü¯Ù»Ú�Áb��Ñ1�Ú�Á"ÈÏÂ�Õ�Æ�Á�ÎßÛeÛ¦×Ä¯Ò Ü�Ù»Ú�Á��hÑ��Ú�Á"È Ò��%×xÒbÔ�ÆïÚ�Ư٦Ü>Ä�Á"Ä�ÓwÒbÚ�Æ��©Ä�Á�Ô�Ü�Á"Ä�Ç�Ù»×xÙ§Á�ÁÉÁ"Á{ÓwÒbÚ�ÆÚ�Æ�Á}ÀÐÁ Ù§È Ä¯Òb×&Á"ÎßÚ2ÒbÛÖÜxÍ�� ¯�Á�×2Ú2Ò�Î�Ù§Á ͯ٦Ü�Ä�� Ưۦ×xÒ���ÛÖÜïÚ2Ù§Á Â+�æ»ë:. ëeñ&2Çî ó æ�ëeñHîßæÞñRñ ëeæ1%�4 ó æz8�íFç®è îßè�íFñ'èêç0é»ëeì�éÞâ�ìêëïîßæj2òëeçwî ó æ�2�èg³fæÞðCæÞñ�éYæ��í§feæÞð�4ç®â&. í10fî ó æñRíFð?.ÇëeìêègpÞæj2,ç®èg-Fñ ëeì�0 ðCí�. í�8&8�íFç®è�ñ&-XëeñHîßæYñ�ñ ëeæ:%�4 ó æ�» ± á«ç�8�ð®í§f�è72�æ%ës8�íFç®è îßè�íFñ,ç®æYñ�ç®è îßè�f�è îh`í:0�ìêæYç®ç�î ó ëeñ�¾1�ß�d. ëeñ&2�ëeñ«ëeñ&-eâ�ì ëeð�ç®æÞñRç®è�î®ègf�è�îh`"íFñ=î ó æXíFð,2�æÞð%í10����Óð®ë12d%»�æÞë1. îßð®ëeñ�ç,8fíFðxîXí�8Rî®èêéÞç à æÞðCær8�ðCí§f�èg2�æ32L+*`¯+fæÞë1.e�ìêè�ñ�æ�.Çë1-FñRæYîßç è�ñøî ó æ9��ëïìêì � ëeðCé1%� ñ ëeì�`�çCèêçXí10wî ó æ'í�8�îßèêéYç � ëeì�íFñ&- à è î ó éÞíFñHîßðCíFìêì�æ32©.òíK2Râ�ì ëïî®èêíFñaí10�î ó æ�+fæÞë1. 8�íFçCè�îßè�íFñ � ëïì��ì�í à æj2�0 íFðzèêñK� 2�æ38Rî ó çxîßâ&2RèêæÞç�í10�+�æ»ë1..î®ðßëeñRç?8�íFðCî�ç,`�çCî®æ3.Çëïîßè�éÞçj%�4 ó æÞç®æ;çCîßâ�2�èêæYç à æÞð®æ;â�ç®æj2î®í�+�â�è�ì72òîßðßëïñ�ç?8�íFðCîU. ëmîßð®è�ºòæÞì�æ3.òæÞñHîßç à%ó èêé ó � à%ó æÞñ=â�çCæ32 à è�î ó î ó æ�.òíK2�âRì ëïî®èêíFñòëeñ ëïìg`�ç®è�ç �-Fë§feæ*è�ñ�0 íFð,. ëïî®èêíFñ à è�î ó�à%ó è�é ó î®í'éÞíFðCð®æÞé�î}0 íFð ó æÞì�èêéYè�îh`*�ðCæÞì ëmîßæ32"î®ðßëeñRç?8�íFðCîzëeç`>.r.òæYî®ð®èêæYç3%

2 ñ�æ'í10�î ó æ9» ± á«ç à ëeçZìêí�é»ëmîßæ32­è�ñ�ë ó èg- ó �h2Rèêç?8�æÞðCç®è�íFñ©8fíeèêñHî/+fæ�î à æYæÞñ î à í�+�æÞñ�2�èêñ&-æYìêæj.ÇæYñ¯î®ç;è�ñ�î ó æª��ëeìêì � +fæÞë1. ìêè�ñ�æ $ çCæÞæî³è7-&%r�&%gVi�*)�%�4 ó æª+�æ»ë1. 8�íFç®è îßè�íFñ�è�ñ�î ó èêç/2�è�ç�8�æÞðCç®è�íFñ=ð®æj-FèêíFñ èêç�feæÞð`=ç®æYñ�ç®è îßègfeæ�îßíe+�æ»ë:. æYñ�æÞð,-1`�%�4 ó è�ç6» ± á èêñ�0 íFð,. ëmîßèêíeñ à ëeç�â�çCæ32=îßíî®æÞçxîz0 íFð6+�æ»ë:.��4æÞñ�æYð?-1` æj³fæÞéYî®ç�ðCæÞìêëïîßæj2ôî®í�+fæÞë1.�� ó æÞì�èêéYè�îh`�%ØzÙ-à6ÙL{ â Ý¿â0å ã á��ÇãsÜ�â ä&ãá=�4�í�.ÇæÞëeç®â�ðCæ�î ó æ68 ó `�çCèêéÞç�ëeç`K.9.òæYîßð` à æ%ñ�æÞæj2�æ32òîßí â�ñ&2RæÞð®çxî�ëeñ�2 ó í à ó æÞìêè�éÞè îh`��4éÞíFðCð®æYì ëïî®æ32fïëeðCè ëïî®èêíFñRç�è�ñ�+fæÞë1.ä8 ëeðßë:.Çæ�îßæÞðCç�éYíFñHîßð®èg+�âRî®æ32"îßí*î ó æ�.òæ»ëïç®â�ðCæ32ôëeç`K.9.òæYîßð`�%�4 ó æ�2�æYî®æÞé��î®íFð'ç®èg-Fñ ëeì � à%ó è�é ó è�çòðCæÞìêëïîßæj2�î®í�î ó æôç®é»ëmî®îßæYð®è�ñ&- ð®ëïîßæ � é»ëïño+�æ«æ"ºK8�ð®æYç®ç®æj2^ëeç3��1�� ·���¹ +M $ � P ² P��9P�NKP"Q ) � à%ó æYð®æO� � ² � � � N>P ëeñ&2 Q ëeð®æ î ó æ�+�æ»ë1. 8 ëïðßë1.òæYî®æÞð®ç;í10%æÞñ�æYð?-1` $ ��) �+�æ»ë:. 8�íFçCè�îßè�íFñôèêñO² ëeñ&2 � � ëeñ&2�+�æ»ë:. ëeñ&-Fì�æZíeñ«î�ëïð?-Fæ�î�è�ñJ² ëeñ&2 � � ð®æYç?8�æÞé�îßègfeæÞì�`�% � çé ó ëeñ&-FæYç èêñG+�æ»ë1. 8 ëïðßë1.òæYî®æÞð®ç�ë:³fæÞéYîoé ó ëeñ&-FæYç èêñ�î ó æ�.òæ»ëïç®â�ðCæ32øéÞðCíFç®ç��çCæÞéYî®èêíFñ � ó æYìêèêéYè�îh`*�

Page 76: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

^�^ É>�Éæ��èç ���s~�éH�¿|��z�éÞíeð®ð®æYì ëïî®æ32�3�â�éYî®â ëïîßè�íFñ�çoè�ñ«î ó æÞçCæe8 ëeðßë:.Çæ�îßæÞðCç à íFâ�ìg2øé»ëeâ�çCæ ó æYìêèêéYè�îh`*�éYíFð®ðCæÞìêëïîßæj2aç,`�çxîßæ3.e�ëïî®èêéW3 â�éYî®â ëïî®èêíFñ�ç�èêñÇî ó æ�.òæ»ëeçCâ�ð®æj2ôëeç,`>.9.Çæ�îßð`�%qízñ&2�æÞðCçCîßëeñ&2�è�ñ&- ó í à î ó æz+fæÞë1.��4æÞñ�æYð?-1` �+�æ»ë1.e�h8�íFç®è îßè�íFñ � ëeñ&2O+fæÞë1.e�2ëeñ&-eìêæoíFñ=îßëeð?-Fæ�î�ëeð®æXë:³fæÞé�îßæj2�+*` ó æYìêèêéYè�îh`Çî ó æYñ � ëeìêì�í à ç�â�ç%îßíç®â�+Rîßð®ëeéYî%î ó æÞç®æZæj³fæÞé�îßç}0 ð®í�. î ó æ/.òæ»ëeçCâ�ð®æj2aëïç,`>.r.òæYî®ð,`1%4 ó æ=îßæYé ó ñ�è7�¯â�æ�â�çCæ32 à ëeç@î®í©8fæYð®èêí>2�è�é»ëeì�ìg`¯.òíK2�âRì ëïî®æ î ó æYç®æO+�æ»ë1. 8 ëeðßë:.Çæ�îßæÞðCç'ëeñ&2.òæ»ëeçCâ�ð®æ�î ó æ�éÞðCíFç®ç��çCæÞéYî®èêíFñ@çCæÞñ�çCè�î®ègf�è�îh`Zîßí�3 âRéYîßâ�ëïîßè�íFñ�ç3%���ëif�èêñ&-oî ó æÞñ'ëoðCæÞìêëïîßè�íFñ�+�æYî à æÞæYñ3 â�é�îßâ ëmîßèêíeñ�ç ëïñ&2;éYð®íFçCç�çCæÞé�îßèêíeñ � éYð®íFçCç�çCæÞé�îßèêíeñ@ëeç,`>.9.Çæ�îßðCèêæÞçMéÞëeñ*î ó æÞñ�+�æwéÞíFðCð®æÞìêëïîßæj2 à è î ó.òæ»ëeçCâ�ð®æj2I+�æ»ë1.�3 â�éYî®â ëïî®èêíFñ�çzëeñ�2�éYíFð®ðCæÞé�îßæ32=%4³í�è7.98�ìêæj.ÇæYñ¯îJî ó èêç�ç®é ó æ3.òæ � ëzç®æÞì�æÞé�îßèêíeñ*í10&+fæÞë1.��4çCî®æÞæÞðCèêñ&-zéÞíeèêìêç à æÞðCæ�â�ç®æj2;îßíz8fæYðCî®â�ð?+î ó æ¡+�æ»ë:.7ç®ì�è7- ó îßì�`Ccmî ó æÞñZé ó ëeñ&-eæÞç�èêñ î ó æYç®æ¡+fæÞë1. 8 ëïðßë1.òæYî®æÞð®ç à æÞðCæ�.òæ»ëïç®â�ðCæ32 à è î ó » ± á«çëeñ&2Zî ó æwð®æYç®â�ì îßç à æYð®æwé»ëeì�è7+�ð®ëïîßæj2;ë:-HëeèêñRçCîI3 â�é�îßâ ëmîßèêíeñ�ç³è�ñXç®é»ëmî®îßæYð®è�ñ&-�ð®ëïîßæYç�.òæ»ëeçCâ�ð®æj2 à è î óî ó æª2�æ�îßæÞé�îßíFðCç3%©��ëif�è�ñ&-Âí�+�î�ëeè�ñ�æ32 ëaç®éÞëïî®î®æÞð®è�ñ&-:�4ðßëïî®æÇçCæÞñ�çCè�îßè�f�è�îh`­îßí�3�â�éYî®â ëïîßè�íFñ�ç*èêñ�î ó æ+�æ»ë1. 8 ëïðßë1.òæYî®æÞð®ç � à æ*â�ç®æXî ó è�ç�îßí éÞëeìêéYâ�ì ëmîßæXëeñaëeç,`>.9.Çæ�îßð,`"éÞíFðCð®æÞé�îßè�íFñ à%ó è�é ó«à æ*î ó æÞñâ�çCæZî®íòæ"º�îßðßëïéYî%î ó æ/8 ó `�ç®è�éÞç�ëeç,`>.9.Çæ�îßð` �

����� � + �� "!$# ó �&% � ' $ �&%gVi�*)4 ó æ*çCîßæYæÞðCèêñ&-ÇéÞíFè�ìêç à æYð®æ*ìêí�é»ëïî®æ32�èêñôî ó æb��ëeì�ì � +�æ»ë:. ìêèêñRæ � â&8�çxîßðCæ»ë1. 0 ð®í1..î ó æXî�ëeð,-FæYî3cç®æYæß èg-&%6�&%�V§��%}4 ó æ;éYíFèêì{0 â�ñRéYîßè�íFñ�ç�ëeð®æ�2�æÞçCè7-Fñ�ëïîßæj2ÂèêñI4 ë1+Rìêæ��&%(��%}��æ;âRç®æ32­ë'îßíeîßëeìMí10�w.òíK2�âRì ëïî®èêíFñôéÞíeèêìêç�î®íª.òíK2�âRì ëïî®æ�+�æ»ë:. 8�íFçCè�îßè�íFñôèêñJ²õëeñ&2 � 8�ì�â�ç�ëeñÂæÞñRæÞð?-:`JfeæÞðCñ�èêæYð�íFñëeñ�ëeéYéÞæÞì�æÞð®ëïîßíFð%éÞë§f�è îh`"îßí�.òíK2�âRì ëïî®æ�î ó æXæYñ�æÞð,-1`�%

á«íK2Râ�ì ëïî®èêíFñJõ�íeèêì � ��±¡± �5² ½ 2�æÞñHîßè ù æÞð 1oæg3�æÞéYî®èêíFñá � 4sV�õ;�KV§� õ�íFèêì{� ��íFðCè7pÞíeñ¯îßëeìá � 4sV�õ;�1'�� õ�íFèêì5V ��íFðCè7pÞíeñ¯îßëeìá � 4sV�õ;�:�*� õ�íFèêì{' ��íFðCè7pÞíeñ¯îßëeìá � 4sV�õ;��^1� õ�íFèêìd� ��íFðCè7pÞíeñ¯îßëeìá � 4sV�õ;��¾�¦ õ�íFèê쿾 ¦0æYðCî®èêé»ëïìá � 4sV�õ;�1l:¦ õ�íFèêì¿^ ¦0æYðCî®èêé»ëïìá � 4sV�õ;��w�¦ õ�íFèêì{l ¦0æYðCî®èêé»ëïì�[ñ�æÞð,-1`�¦0æÞðCñ�èêæYð (?õ�íFèêì*)�w �[ñ�æYð?-1`

Õ�ÙiÀ>ÁÉÁ Â� Â�Æ{ÏòÛ1įÕ>Á Ù»Ú2ÒbÛÖÜ�+sÁ\¯FÒ�Î÷Á"�JÙ¦Ü�Ä,+�Òb×7Á"ÎßÚ2ÒbÛÖÜ�Û§Å-+sÁ\Î4Á"ÎßÚ2ÒbÛÖÜxÂ/.�Û¦Ú�Á Ú�Æ�Ù»ÚÓÙ§Á Ú�ÆHÛÖÕHÔ�Æ�Ú�Æ�Á�óÜ�Á�×2ԧѰIÁ�×xܯÒÄÁ�׳Ò��MܯۦڳÙ�ÈXÛ1įÕ>Á Ù»Ú2ÒbÛÖÜsÎßÛÖÒ�Á ÍeÒbÚ�Ò���Ò�Ä�Á ÜïÚ2ÒÒÔ4Á"ÄXÙ§�³Ù�ÎßÛÖÒ�Á�Ò Ü Ú�Æ�Á� s¬sÑpÑ Ã0�>٦ܯ٧ÁÒÑ��2Ò��¿�2Û§Å�ÚHÓ Ù»×7ÁÙ¦Ü�Ä�Æ4Á Ü�Î÷Á%Ò���Á Ò��Ú�Á"Ä@Ù§�0Ù/ÎßÛÖÒ�Á�Ò Ü,Ú�ƯÒ���Ú2ÙiÀ>ÁÄÁ�Â4 ó æwçCîßæYæÞðCèêñ&-zéÞíFè�ìêçJëïð®æ�.Çí>2�â�ìêëïîßæj2 íFñ�æ0ëïî³ë�îßèg.Çæ�ëeéÞéYíFð?2�è�ñ&-�îßí�ë�ù�º�æ32;çxîßæj8b8 ëmî®îßæYð®ñ*ëeç

ç ó í à ñôè�ñî èg-&%5�&%�V§��%54 ó æoéÞíFè�ìêç à æYð®æs2�ðCègfeæÞñ�+*` çCí10�î à ëeð®æoéYíFñHîßðCíFìêì�æ32 î®ð®è7.e�éÞëeð?2Rç�éÞë18 ë1+�ì�æ

Page 77: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

5��� x ���� É�� � � x ���}|~����� ���� ���� �� x ^1l

ToTarget

Beam Modulation Coils

MollerDipole

Beam Position Monitor

Steering Coil

Beam Current Monitor

PolarimeterMoller

0 12 3

4 56 BPM 12

BPM 10BPM 8

BPM 3A

BPM 3B

Dipole

Dipole

Unser Current Monitor

BCM

BCM

High Dispersion Point

1325476987Á6Â�ÂÄÃ;:�Æ< >=§Á�Ál¬oÀÐÁ;=§È Á525?4Á@2A?CBEDE8�6�ÈÇÁ;?�DF=GDF2�H7?lÂ

IKJ,LNMPO'Q f MSRTQ'UNV ôXWZYZY�[ � []\�º Q [_^[a`P^ RbRTMSU9c]dfeQ ` e `G\ UgLNM 3 M ` c�cbeNMihjM \�[k\�l�[_^N` e \�lôXYmAnG[o[pmrq eM \K[]s O*Q*c ^ LNM�tCJuRbMPv ^ MSU `�w txO'MPUNV�cye \ UNLiU ^[ hjMPRzI�J l cyM sNl d \Kl�` IZU9cyRTIZO'O*MSL|{-Q \cbeNM l I�J�cEd \ RTM m» M \�[ MSUMSRbV w d \�l�[ IL ^ O \ cbMSL�h w�ô~}KYZYX� M���h wo\ U���MSUNMPRbV w {�MSRTUNQ'MPRS�9IZU \ UoRTJ `G\ {-Q*c wUM \ R�cyeNM]MSUNL�I�J@cyeM l I ^ cye�O*Q'U \K`�m|q eQ l RTM lT^ O*cbMSL�Q*U \p�o� IZU�cyeNMoIZRTLNMSR~I�J n�YZYisNsN[�m& Q'U ` M [ IL ^ O \ cbQ'IZU�IKJ>cyeM]hxM \�[ c \�� M l�s O \�` MoQ'U�cyeM \�`P` MPO'MSR \ cyI�RSt0Q*c�UNM ` M lTly\ RTQ'O w�\�� M ` c lcbeNM�I�cbeNMSRzM ºs MSRTQ [ MSU9c \ O3e \ O*O lPmrq eNM \�[os O'QAc ^ LNM�I�J�cyeQ l@[ IL ^ O \ cbQ'IZU]eNI�d>M�{ZMPRSt�Q l@lT[|\ O'O'MPRcbe \ U�cyeNM�MSUMSRbV w UIZQ l MoQ*U�cyeNM ^ U [ IL ^ O \ cbMSL�hxM \�[�m]q eM]M � M ` c l�`G\ U�IZUNO w hxM]UI�cyQ ` MSLdfeMSU�Q'U9cyMPVZR \ cbQ'UNVodfQ*cbe�cyeNM�������� ��� L \ c \�\�` v ^ Q l Q*cyQ*IZU�I�{ZMPR [ Q*O'O*Q l M ` IZUL�cbQ [ M lb`S\ O'M lSm½ U�cyeNQ l d \Gw t0cyeNM]MSUNMPRbV w�[ IL ^ O \ cbQ'IZU�M []s O'I w MPL�h w �&����� �r� d \�l UNI�c~UNI�cyQ ` M \ hNO'M�h wIKcyeNMPR�M ºs MPRbQ [ MSU9c lSm

q eNM [ IL ^ O \ cbQ'IZU s�\ cbcbMSRTU�RTM lT^ O*ciI�J \ O*O ` I [ hNQ'UMSL l cbMSMSRTQ'UNV ` IZQ'O l�\ UNL�cyeM�MPUNMSRTV w{�MSRTUNQ'MPR�Q l�l eNI�dfU�Q*U cyeM ^NsNs MSR�O*MPJ�c�VZR \�s e�I�J Q'V m¢¡Nm_¾�Ym & eNI�dfU�Q*U ^ UNQAc l IKJ W�Y �&£

Page 78: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

}Z¤ É-¥ÉæC¥èç@¦�§�¨ 骩�«F¬ ¦

­X­­X­®®¯X¯¯X¯°° ±X±±X±²²³X³³X³´´ µXµ¶X¶·X·¸X¸¹X¹ºXº»X»¼X¼½X½¾X¾¿X¿ÀXÀÁXÁÂÃXÃÄ

ÅXÅÆÇXÇÈÉXÉÊËXËÌXÌÍXÍÍXÍÎXÎÎXÎÏXÏÏXÏÐXÐÐXÐÑXÑÒXÒÓXÓÔXÔÕXÕÖXÖ×X×ØÙXÙÚÛXÛÜÝXÝÞßXßà

áXáâXâãXãäXäåXåæXæçXçèXèéXééXéêXêêXêëXëëXëìXììXìíXíîïXïðñXñòóXóôõXõö÷X÷øùXùúXúûXûüXü

ýXýþXþÿXÿ�������������������������������� ������������������������������������������������ � !"�""�"##$�$$�$%%&�&&�&'�''�'(�((�()�))�)*�**�*+�++�+,�,,�,-�--�-.�..�./�//�/0�00�01�11�12�22�2334�44�4556�66�6778�88�899

First cycle Second cycle

12

31 2

1 2 3 4 5

Rest

3 steps per quarter cycle

5 steps per pause

2 ticks per step

:<;>=@?BADCFEBGIHKJMLONQPMRS?UTIVXWD;>P@Y[ZSVXW\W\C]A^Y_Ga`OVcbed�WD;IbDfg;IhiHFZS?STIh\CFZSVc;>AkjmlclMGnlcl@oqp�h\CKbsr^GutkdBCipgPvRU?UTwVXWD;>P@YZSVXW\W\C]AeYQ;IhiEBGxEyh\CKbzP@YSRUh{T>P@YU=|G

e~}���� ` �*c wB� d����~�~��d l tZcbe~} l c�} sNs }�� s�\ cbc�}��^��� l�` �v���v� ` �S�~}���cz� l e~��d dfe~� ` e�� \ {v�M�{��� ` �v���d \�l[ ��� ^ � \ c�}�� mi� }��������~� `S\ cz} l cye \ c ` �v��� l c�}�}��^���~�Q��� � d \�lf[ �S� ^ � \ cz}���dfe~� ` e�� l ���~�~� `G\ c�}��h w h�} \�[ [ ��c����v����� � ����cye~} ^NsNs }����^���Ze9c��v� \�s e m�� ��}�}������~��� `G\ cz} l�l cz}�}������~�������\ �~� � l�l e~��d�� \�l h�} \�[ [ ��cz���v�¡���¡�¢����cbe~} [ ���~����}���}s��c£�v� \�s e m � �~}��^� w�[ �S� ^ � \ cz���M������~� `S\ cz}�� h w h~� ^ }¤� l_l e~��d�� \Kl h¥} \�[a[ ��c����v�¦����cye~}§�~� lTs }�� l �A{v}��^}��v���v� h¥}�cEd¨}�}��gcEd¨��~� s �v��} []\ �v�~}�c lPmrq e~}�� \�l c s�\ �~}��<���|cye�}g����d¨}��©��}s��c l e��7d l cbe~}g�~�v� [|\ ���'£�}����~}Pc�} ` c��v�ª� \ cz}l ���v� \ �N{M}�� lb^Nl@s^ � l } s�\ ��� m<q e~}q� \�` � �M� \�sN\ cbc�}����]e~}��^}«���~�~� `G\ c�} l cye \ c cbe~} []\ �v���*c ^ �~} l �M�cye�} [ ��� ^ � \ c����v��� l �v��cye~}¬�v���~}��­�M�cye~}¬�~}Pc�} ` c��v�­���v� l } \ �~��cye~}¬��} lbs �v� l }¨���~cbe~}¨��}Pcz} ` c��v� l`G\ ���v��� w h�} l }�}�� \ ��cz}�� \ {M}�� \ �v���~�y��{v}�� []\ � w_[ ��� ^ � \ c����v�£� ^ � lPmk® } \K[ [ �S� ^ � \ cz���v�~d \�l` �M�~� ^N` cz}�� \ czcye�}�h�}��M���~�~���~�|�M�­} \�` e [ ���~� � � ^ �°¯±� m } m }�{v}�� w³² n�Y�[ ��� ^ cz} l]´;m

Page 79: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· }MÂ

Modulation value vs. timeÃModulation value vs. timeÃModulation value vs. timeÃModulation value vs. timeà time [1/30 sec]

Ä

valu

e [m

A o

r ke

V]

x at target vs. timeÅx at target vs. timeÅx at target vs. timeÅx at target vs. timeÅ time [1/30 sec]Ä

x [m

m]

y at target vs. timeÆy at target vs. timeÆy at target vs. timeÆy at target vs. timeÆ time [1/30 sec]Ä

y [m

m]

x at dispersion point vs. timex at dispersion point vs. timex at dispersion point vs. timex at dispersion point vs. timetime [1/30 sec]

Ä

x [m

m]

Detector 1 vs. timeÇDetector 1 vs. timeÇDetector 1 vs. timeÇDetector 1 vs. timeÇ time [1/30 sec]

Ä

det/

I [a

rb. u

nits

]

x coil modulatedy coil modulatedÆEnergy modulatedÈNo modulationÉ

-500

-250

0

250

500

0 250 500 750 1000Ê

0.8

0.9

1

250Ì

500Í

750Î

1000

-0.9

-0.8

-0.7

-0.6

-0.5

0 250 500 750 1000Ê 0.6

0.7

0.8

0.9

250Ì

500Í

750Î

1000

46500Ï47000

47500Ï48000

0 250 500 750 1000

:<;>=@?UADCªEBGnÐXÑvL­Ò­CKVcpÓN�PvRU?UTIVXWD;IP@Y_G

Page 80: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

}MÔ »-¥IÕ9¥ ¶ § ©0© § ¾ ¦[¸¹ÀO·

ÖØ×]Ù ÚÜÛ£ÝXÝ�Þ ß�à¹áiâ°ã

� \ ��� �ä� l ��� l cz� ^[ }��Cc�}���h w cEd¨��e~���Ze � �^} l �v� ^ c����v� lbs } ` c���� [ }Pc�}�� l ¯ l }�}Qå­��� m_¡Nmçæn@´;m_q e~}[]\ ��� lbs } ` cz��� [ }�cz}�� ` e \ � \�` c�}���� l c�� `Sl,\ ��}y�v�A{v}��è��� q<\ h~��} ¡m }mfq e~} w�\ ��}y���~}��Cc�� `S\ �u���pcbe~}l }�� l }~cye \ cq}��*cye�}�� `G\ �ph¥} ^Nl }�� cz�Q�~}�cz} ` c[}���} ` cz�^�v� l �v�&e \ �~���M� lSm@q e�} ` �M��é_� ^ � \ cz���v���ê�v��&�,��� �r� d \�l cz��e \ {v}�h���cye�cye~} � ��} ` cz�^�v� \ �~��� \ �~���M� lbs } ` cz�^� [ }�cz}�� l_l }Pc�cz�è��}Pcz} ` c}���} ` cz���M� lSm�q e~� lzl }���{v}��pcz�|��� ^ h~��}�cye~} \�`P` } s c \ � ` }�dfe~� ` e��~� ^ h���}���cbe~}�� \ c \ � \ c�} m�� ��} `K�cz�^�v� l }Kë-cz� \K` cz}��Q�ê�^� [ cye~} \K`S` }���}�� \ c��v�F}��9c�}��rcye�}ze \ ���Ccye���� ^ ��e_cye~}@h�} \K[�� ������}[¯ue~���~��}���h wcye�}¬�ê� \K[ }�d¨�v� ��\ c<cbe~}@h���cbc�� [ �M��cye�}¨é_� ^ �^} ´0\ �~� \ �^} l cz}�}���}���c��,cye�} lb`S\ cbc�}��^���~� ` e \�[ h�}������cbe~} ` }��9cz}����M��cbe~}X� \ ��� mOì �*cye����|cbe~} lb`S\ cbc�}������~� ` e \�[ h¥}��@cye~}g}���} ` cz�^�v� lz[]\�w ���9c�}�� \K` cd��*cbe \ { \ ����}Pc w �M��e \ �~�^�v� l �~} s }��~�~���~� ^Ns �v��cye~}]c \ �^�v}Pc l�w-l cz} [ �~} l ���^}�� m�q e~}�c \ ���v}�c^Nl }��í�ê�M�~������� �r� d \�l ���'v ^ ����e w �����v�v}�� m �q��cz}��y���9cz}�� \�` c����v�3t/cye~} lb`S\ cbc�}���}�� }���} ` cz�^�v� l\ �^}g�~}Pc�} ` c�}��ph w cye~} lTs } ` cz�^� [ }Pcz}�� l dfe~� ` e [ } \Klb^ �^}Xcbe~}���� lb`S\ cbc�}��^}�� \ �~�v��}�t [ � [ }��9c ^N[\ �~��}���}���� wZm

:<;>=@?UADCªEBGnÐvHXLÁî¨VcTITðïòñ�VsócP@?BW]G

Page 81: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ôZY

ÖØ×sõ Ú÷ö�øQù úûàgü­ýQÝXâèáFö�ýQþ ß�ã àgÿªá��iý�� à¹áFà��q e�} cEd¨� ���~}��9c�� `G\ � lTs } ` c���� [ }Pc�}�� l|s ����{S���~}³�v�S��� s�\ �Tc�� ` ��}����~}��Cc���é `S\ cz���v�/t \ �~� s �^} ` � l }[ } \Klb^ �^} [ }��9c l ��� \ �~�v��}�t s � l �*c����v� \ �~� [ � [ }��9c ^N[pmO® } `G\�^l }©�M�cye~} e~���Ze � \ c�}¬��} ` } lblb\ � w tcbe~} []\�� �v�^�*c w �M�cye~}>�&����� �r� � \ c \ d¬� ^ ����h�}¨���9c�}��v� \ cz}��£��� l cz} \ � �M�~��} ` �v� l cz� ^` cz}�� m å_�v�cbe~� l cz��h�} s � lTl �'h���}�t�cye�} lbs } ` cz�^� [ }�cz}�� l �~}�}��~}���cz� lTs�\ c�� \ ��� w �^} l �M�*{v}~cye~} }�� \Kl cz� ` }�{v}��Cc l�ê�^� [ cye�}�� cye~�^} l e~�v��� \ �~� ��cye�}������~}�� \�l cz� ` h \�` � �v��� ^ �~� }�{v}��Cc lSm q e~} lbs } ` cz��� [ }�cz}��� s cz� `Sl c�� \�`P` � [os ��� l e cye~� l�\ �^} s �v���9c � cz� �Es �v���9c����gcye~}è�~� lTs }�� l �A{v}Ø������} ` c����v�/t d��*cyegcye~}é~� \ �~�ê� `S^Nl ��� \�s � \ ��}ª��� `G\ c�}���h�}PcEd¬}�}�� \�s�\ ���F�M���k}���cz� `S\ �[�^����c��>e \�[ h�}�� lPmrq e~}�� s c�� `S\ �` � [os �v��}��9c l \ ��}fcye���}�} ` � l]æ� v ^�\ �~� ^Ns �v��} l ¯���������������� ´�\ �~�Q�v�~}q� \ ��� \ �~���~�~}Kë�}���[� s �v��}¯�� ´�� ¤�W��ªm�q e~} wi\ ��}g�M���~}���}�� \�l � �!���"�#�$��t \�lzl e~��d�������å­��� mr¡Nmçævæm �«���¥�M��cye~} []\ �v�~}�c l\ ��} lb^Ns }�� �E` �v�~� ^N` cz���~�% cbe~}��~� s �v��}|� l ���^�v� �E` �v��}���d��*cye'&(*) �&\ �~� ^NlXs �^��{����~������� \ c ^ � \ ��ê� `S^l �����Q����cye~}��~� lbs }�� l �*{M}y������} ` c����v� m

® }����~���~� \ ���v��} ¡C}�+�«�v�^�'£��v�9c \ � \ �~� ^ � \ � \�`P` } s c \ � ` } , æ�}�[ ��«�v�^�'£��v�9c \ � å ì ��- \ �~� ^ � \ �ª�^} l �M� ^ c����v� nZm�Y�[ �-³� [ }��9c ^[ �~� lTs }�� l ���v� nZnZm�¤Mô�`S[/.10-³� [ }��9c ^[ � \ ���v} Ym�W c�� ¡¤� }P� .K`-³� [ }��9c ^[ \�`S` } s c \ � ` } , ¡32 }10-³� [ }��9c ^[ ��} l �v� ^ cz���v� æ42�}65�¡2�Y87�n�Y:9:; å ì ��-< s cz� `G\ �¥��}�����cye æ�Wm ¡�[

t V�=ST>CªEBG?>ML�@FdUVXAeVcbzW\C]Ae;wh\WD;Ib]hFPBAaî¬;I=@d8CkCKh\P@Tw?BWD;>P@Y�DMZ~CKbzW\ADP@pgC]W\C]A^h]G

ÖØ×�E F à¹á­àgÿ�á­ý��HG Û ÿJI�Û ø�àgü��\�` e�� �LK�lbs } ` cz�^� [ }�cz}��@e \�lf\�sN\ ���¬�M���k}��Tc�� `S\ �M[�^����cN�>e \�[ h�}�� l ¯u���� l]´>^Nl }���cz� s �^} �` � l }�� w �~}�cz}�� [ ���~}pcbe~} s � l �Acz���v� \ ��� \ �~� ^ � \ � ` �S�v���~��� \ c�} l ����cye~} sN\ �Tc�� ` ��}�c�� \�` �Cl ¯ l }�}K } ` c����v� ¡mçÂmçæv´;m �¹� l �Nt­} \�` e lTs } ` cz�^� [ }Pcz}��_e \�l_\ c ��} \�l c�cEd¬�°� \Gw }�� l �M� lT` ���Cc������ \ c��v� l �ê�v�}�{v}��Cc cz�^���v�v}������~� \ �~��cz� [ } � �M� � �_���Ze9c­�����ê�v� [|\ cz���M� m0��\K` e \ � l �Xe \�l�\ � \�lPO�¨}��^}�� � �7{ ` e \K[��h�}��k�ê�v� s�\ ��cz� ` ��}ª���~}��9c���é `S\ cz���v� mRQ � \ �~���*cz���v�_cz�Xcye�} lT` ���9c������ \ cz�M� l�\ �����~�^����c ` e \K[ h¥}�� l cye~}� �LK� ¯ � ��} ` cz�^�v���¹� [¤´�\ � l �~e \�l ��h � �v� \Klbl�s ��} �El e��7d¬}�� \ �~� l e~��d¨}�� `G\ ���v��� [ }�cz}�� l �ê�v��cye~}[ } \Klb^ �^} [ }��9cq�M� cbe~}�cz��c \ �<}���}���� w �M�Á}���} ` c����v� lPm

Page 82: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ôn »-¥TS-¥VU�¦[¸<¦ µ ¸XWªº ·j§ µZY §$[f¦ ¾

:<;>=@?BAeCªEBGnÐcÐMLÁî¨VcTITðï#DMZ~CKbzW\ADP@pgC]W\C]A]\©ZUWD;Ib]h�Dvb^dBCKp�VXWD;IbXGq e~} \ �~���*cz���v� \ �a��}Pcz} ` c��v� l ��� cye~}_� �^K �¢¯ª� \ �~�^�v���¹� [¤´�\ ��} \ ���¹}����v�M}�� O�¨}���}�� � ��{

�~}�cz} ` cz�v�PtZcEd¨� s�\ ��� l �M� l cz� \ d d�����} ` e \�[ h�}�� l d��*cbe \,`G\ �bh��v� \ � \ � w £�}�� h�}PcEd¬}�}���cbe~} s�\ ��� l t\ �~� \ cye~����� s � \ �~}g�M� lb` ���9cz����� \ cz�v� s�\ �~�~��} lPm

q e~}��&�,��� �r� �~}Pc�} ` cz�v� l ¯ê�~� lT`S^NlTl }��ph�}����7d ´ d¨}���} s � \K` }�� \ h¥��{v}�cbe~}��6�� l ���¤} \�` elbs } ` cz�^� [ }�cz}�� \�l,l e~��d�� ���ØåÁ��� ^ �^} l&¡Nm æKW|\ �~� ¡m æK¡m&q e~}£�~}Pc�} ` c��v� l�^l }��Ø�ê�M���&�,��� �r�d¬}���}&cye~}��6�� l t�&�,��� �r� ��}Pcz} ` c��v� \ ��� lb` ���9cz����� \ cz�v� s � \ �~} K~æ ¯ê�ê�v��cz�^���v�v}�� lz´�m �«}����M�v}��ªt� \�l_O�¨}���}�� � ��{ \ �~� l e~��d¬}�� ` � ^ �9c�}�� l d¬}���}y�~��c���} ` } lblb\ � wp\ �~�id¬}���}y�~��c ^l }�� m`^acbNa!d egfih!jXkh!lmlonpkq�rts��\�` e lbs } ` cz�^� [ }�cz}��@e \�l cEd¬� s � \ �~} l �M� lb` ���9cz����� \ cz�v� l t Kjn�\ �~� K~æ t lbs�\K` }�� æ~[ }Pc�}�� lz\�s�\ ��c\ �~� s � \�` }��í�~�v� []\ ��cz��cye~} ` }��Cc�� \ �{� \Gw�m ��\�` e lT` ���Cc������ \ c��v� s � \ �~}�� l~l }�� [ }��9c�}�� ���9c�� ôl } ` c����v� l d��Acye Ym }�`P[ �7{M}��^� \�s �v�¿} \�` e l } ` cz���v� ¯ å­��� m ¡NmçæZ}v´�m q e~}����M�~� \ ë�� l �M�«} \�` el }�� [ }��9c{� l�s }�� s }��~��� `S^ � \ �rc��Xcbe~}q�~� lTs }�� l �A{v}��~����} ` cz���v���M�jcbe~} lbs } ` cz��� [ }�cz}�� m � æ�u �J- q� l&[ � ^ �9cz}��°�M�Ø} \�` e }��~�°�M�k} \K` e l }�� [ }��Cc m�q e~}���- q l ���v� \ � l�\ �^} l }��9c�cz���L�� l�\ �~�q �� l ����cye�}Xc������v�v}��ª}���} ` cz�^�v�~� `SlSmQ � l c \ ��� \ cz���v� �M�xcye�}f�&����� �r� ���9cz}��M� \ c����~�[��}Pcz} ` c��v� l \ h��7{M}zcye~}z�6�� l �^}Sv ^ ����}�� s�\ � �

Page 83: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ôBæ

:<;>=@?UADC©EBGnÐBvML­îXCXD�w±`ÁT>CKbzW\ADP@Y�RUC]W\CKbzW\PcA¨h\WDVcbef�Gc�� \ �¥�~� lT[|\ �Cc������~�£�M� s � \ �~} Kxn ¯ l }�}�å­��� m ¡Nm æKWB´�mrq e�} K�æ�s � \ ��} \ �~��cye�}X�&����� �r� �~}Pc�} `s�c��v� l cbe~} [ol }��*{v} l cbe~}��^}��ê�v�^}�tNd¬}��^} ^Nl }��³}së ` � ^Nl �A{v}�� wi\�l cye�}y}�{v}��Cc�cz�^���v�M}������~�|�~}�{�� ` } lSm

`^axbyacz {}|ir3kthof~n�l���r�hm��k�����n�����|irts� \ �Tc�� ` ��} s � l �*cz���v� \ �~� \ �~�M��} \ ��}¨��}Pcz}�� [ ���~}���h w cbe~}>�k}���cz� `G\ �4[���w��cZ�>e \�[ h�}�� l��nÂK¡1� m ��\K` elTs } ` c���� [ }Pc�}��@e \Klz\�s�\ ���¬��� �6�� l t \ � ^Nss }�� ` e \�[ h�}�� \ �~� \ ����d¨}�� ` e \�[ h¥}�� \�l>l e~��d�����Øå­��� mz¡NmçæMÂmf��\�` e ` e \K[ h¥}��&e \�l�WvôMÂ]l }�� l }~d�����} l,l }Pc[���pcEd¬� s � \ �~} l�s }�� s }����~� `P^ � \ �fcz�} \�` e§�Kcye~}�� mrq e~} l } \ ��} l }�c \ c ¡C} + cz�Xcye~}��~� lbs }�� l �*{M}«������} ` c����v�|�M�jcye~} lTs } ` cz�^� [ }Pcz}��«¯ å­��� m¡m æZ¤M´�m q e�} l }�� l }�d����^} l�\ ��}¤�M�v��� � s � \ cz}���c ^ �~� l c�}��/t æKY���� ���í�~� \K[ }�cz}�� m���\�` e s � \ �~}���>d����^} l � l�lb\ �~�d�� ` e~}���h¥}�cEd¨}�}���e����Ze � {v�v�Ac \ �M} l e~}�}Pc l �M��cye���� ` � ss }���d����~�~��d e~}���� \ c� ¡Nm�Y�� � m���\�` e ` e \�[ h�}���� l é~����}���d��*cye \ �i�«���v�v� �F� cye \ �~} [ �Iëc ^ ��}Q¯ n1�An h w {M�v� ^N[ } ´;m

� l�\p` e \ ���v}�� s�\ ��cz� ` ��}�cz� \ {v}�� l } l�\ ���� s � \ �~}�tÁ���v� l~\ �~�í}���} ` c����v� l_\ �^} s �^��� ^N` }��

Page 84: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ôZW »-¥TS-¥VU�¦[¸<¦ µ ¸XWªº ·j§ µZY §$[f¦ ¾

: ;I=@?BADCªEBGnÐ�EBLÁîXCXD�w±î¬VcRBAeP@Y�RBC]W\CKbzW\PcA©h\WDVcbDf�G�ê��� [ cbe~}ª� \�lPm q e~}@{M�v�*c \ �v}©�~� � }���}��Cc�� \ �-h�}PcEd¬}�}���cye�}@d�����} l�\ �~�_cbe~} �E¡m�Y�� � s � \ �~} lr`G\K^Nl }cye�}¨���M� l c��[�~�^����c�cz��d \ ��� l cye~} ` � sNs }�� s � \ �~} l dfe~����}�cbe~}¨}���} ` cz�^�v� l ��������c0cz��d \ ��� l cye�} l }�� l }d����^} l ¯±å­��� m~¡NmçæMôB´�m � l cye�}|}���} ` c����v� l ��} \ ��cye�} l }�� l }�d�����}Kt/cye~} w }��9c�}�� \ ��}��M���v��dfe~}���}cye�}[}���} ` c���� ` é_}����¤� l>lb^3�o` ��}��9cz� w � \ ���M}&cz�|�M�*{v}&cye~} [ }��~� ^ �Ze�}��~}��^� w c�� `G\�^l } \ �~���*cz���v� \ ����M�~�'£ \ cz���v� l �M��cye�}è� \�l�\ cz� [olSm � l cye~� l�\ { \ � \ � ` e~} ` �M�Cc���� ^ } l t lb^3�o` ��}��9c�� ^N[ h�}�� l �M�s � l �Acz�*{M}����v� l �~�^����c \ d \Gw �ê��� [ cbe~}�d�����}Kt0dfe�� ` e¦���~� ^N` } l_\ �~}�cz} ` c \ h���}§��}�� \ c��*{M} l ���v� \ ��v��cye�}Xd�����} m

q e~}&���� }���} ` cz���M�~� `Pl �^}��v� l c�}���cye~� l ��}�� \ c��*{M} l ���v� \ �_�v�]cbe~} l }�� l } � d�����} lSm�� �~��d���}��~�v}�M�0cye~}g��������c>{v}���� ` �*c w �M��cye~}�}���} ` cz���M������cye~}g� \�lz[ �Ië-c ^ �^} \ ������d l cye~} s }�� s }��~�~� `P^ � \ �©�~� lD�c \ � ` }è¯ å­��� m�¡NmçæMôB´ cz��h¥}��~}�cz}�� [ ���~}�� m å_��� [ cye~} l }��~� l c \ � ` } l~\ �~��d����^} s � l �*cz���v� l t�cbe~}

Page 85: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ô�¡

����������c�4���1�4�T�B�

 ¢¡ �£� ¤��  :¥ �§¦

:<;>=@?BADCªEBGnÐB>ML�D~HªVcYUR�DUÐ[hDb];IY�WD;ITITIVXW\PcAiZSTwVcYBCªhDbedBCKpyVXWD;IbXGsN\ �Tc�� ` ��}�cz� \B� } ` c��v� w�\ �~� ` ��� lTl ����� s �v���9cq� lf`S\ � `P^ � \ c�}�� m�q d¬� ` �^� lbl }�� l }Pc l �M� d�����} l�w ��}����\ � ¯ � t � ´�s � l �Acz���M�¡�ê�v�Xcye�} s�\ ��cz� ` ��} m�q e~} s � l �*cz���v�¡��} l �v� ^ cz���M� �M�ª} \�` e s � \ �~}Q�M�@d�����} l� l«ævæZ} �/[ ¯±å ì ��- ´;m�q d¨� ` e \�[ h�}�� l�w ��}����í¯ ë3t w�´z\ �~� ¯m멨�t w ¨ ´�m �¨� ^Ns ��}��id��*cbe�cbe~} lbs } `s�c���� [ }Pc�}��y� s c�� `Sl tÁ�����ê�v� [|\ c����v�°�M��cye�}od�����} ` e \�[ h�}�� s � l �*c����v� \ ����cz� \�� } ` cz�v�^��} l�\ ������d lc�� \ � l � \ cz���M���M�ª¯ ëjt w�´f\ �~�í¯më ¨ t w ¨ ´ ���9cz� [ � [ }��9c ^N[�mZQ �~���*{S��� ^N\ � s�\ ��cz� ` ��}�c�� \�� } ` c��v����} lz`G\ �h�}���} ` �v� l cz� ^N` c�}���h \K` � cz��cye~}����Cc�}�� \�` c����v� s �v���9c����icbe~}�c \ �^�v}Pc m

Page 86: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ô9} »-¥TS-¥VU�¦[¸<¦ µ ¸XWªº ·j§ µZY §$[f¦ ¾

θ

1 2 3

4 5

cross-over point

drift path

perpendicular distance

:<;>=@?BADC[EBGnÐclMLyª]«y@¬@FVchDb]VcRUCcG[t{dBCgRBAe;�A�W¬Z�VXWDd�;Ih¨WDdBCgZSVXWDd�PBA­hDdBPcADW\CKhDW�RBAe;�A�W¬WD;wpgCcGgtkdBCgRBAe;�A�WZSVXWDd�;whk?Uh\CKR W\P�­SWiWDdBCqRU;IhDWDVcYUbzCªZ~C]ADZ~CKYURU;Ib]?UTwVXAOW\P�WDdBCg®{;>ADC©ZSTIVcYUCyj RUVchDdBCKR|TI;wYBCKh^r^G

Page 87: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ôvô

45o

45o

45o

nominal 45o particle trajectory

: ;I=@?BADCªEBGnÐ@o�LZDBbedBCKp�VXWD;wbªPBA�ªX«y@°¯<Vc;>AKGUpper Chamber

Lower Chamber

nominal 45o particle trajectory

U1

V1

U2

V2

SIDE VIEW

Lower Chamber

Upper Chamber

TOP VIEW

nominal 45o particle trajectory

: ;I=@?BADC�EBGnÐB±ML�Dv;IRBC�VcYSR�t�PcZ_DvbedUCKp�VXWD;IbgPBA�ª]«y@�ZSVc;>AsGytkdBC]ADC�VXAeCyW�®­P�®¬;>ADCgZSTIVcYUCKhyj£²«H�³´ª[HsrVcYUR�j£²©Ð�³´ª©Ð@r�A�PcA{CKVcbed8ª]«y@µ@FdSVcpg=~C]AKG

Page 88: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ô9¤ »-¥TS-¥VU�¦[¸<¦ µ ¸XWªº ·j§ µZY §$[f¦ ¾`^acbNac¶ ·¸�g¹�º�»�fihck| ¼�¸|irt|½j�¾�q½¿À�Á|�k3|ifMkq�rts�«���Zeg� \ c \ � \ c�} l t��v��cbe~}i�v����}��a�M� æ - �&£ s }�� lTs } ` cz�^� [ }Pcz}��St@��� \ �~�~�*c����v�&cz�zcye~} \ �ê�v��} [ }�� �cz���v�~}�� lTw-l c�} []\ cz� `z` �v� ` }��^� l t s � \�` }�� l cz�^���~�M}��9ck��}Pv ^ ����} [ }��9c l �v��cye�}f�&����� �r� �~}Pc�} ` cz�v�lTw-l cz} [�m - ^` e �M�cbe~}@� �LK �~}Pc�} ` cz�v� s�\�` ��\ �v} l d¬}���}¬�~} l ���v��}�� �ê�M� s �^} ` � l }{}P{M}��9c � h wU� }P{M}��9c��} ` �v� l cz� ^N` c����v� �M�~� \ c \m0q e~} e~���Ze�� \ c \ � \ cz} l }Kë s } ` cz}���d��*cbe�������� �r� s �^} ` � ^ �~}�� ^Nl ���~�cye�} l c \ �~� \ ���¡�~}Pc�} ` cz�v� s�\�` ��\ �v} m|q e ^Nl�\ �í���9cz}��M� \ c����~���~}�cz} ` cz�M� lT` e~} [ }]d \�l~\ �~� s c�}���ê�v�f������� ����m

q e~}y��}Sv ^ ����} [ }��Cc l �ê�v�@cye~}�������� ��� �~}�cz} ` cz�v�fd¬}���} �nZm�� �~}���� w�� } l �v� ^ cz���M� m q e~} l c \ c�� l c�� `S\ �¥}����^�v�ª��� \_` � ^ �9cz���~�|}së s }���� [ }��9c�� l ���C{M}�� l }�� ws �^� s �v�Tc����v� \ ��c��]cbe~} � ^N[ h�}��[���k}P{v}��9c l�` � ^ �9cz}�� m åð�M���&�,��� �r� cbe~� l � l^ÂÄÃgÅ�Æ°Ç�È É m å_�v�i���Cc�}��v� \ cz}�� l ���v� \ � l tv� m } m �&����� �r� tCcye~} ` � ^ �9cz���~� l c \ cz� l cz� `Sl�\ �^} [ �S�~��é~}��h w cbe~}�}��~}���� w �^} l �M� ^ c����v���M�0cye�}y��}Pcz} ` c��v� l&\�l

ÂÄÃ�Ê�ËÍÌÏÎmÌÑÐRÇ nÒ Ó ÔÕÕÖ nJ×ÙØ �8ÚÛ Ú Ü�Ý � ¯ ¡Nm*nXÔB´

dfe~}���} Þ � l cbe~}�� ^N[ h�}����M�Á}P{v}��9c l tàß n�Y � ;�8Ú � l cbe~}�}��~}���� w ��} l �v� ^ cz���M�����<cbe~}��~}Pc�} ` c��v�St \ �~�Û Ú�Ü � l cbe~} \ {v}�� \ �v}��~}�cz} ` cz}��è}���}���� wZm

q � �~��c l ���v����é `S\ �9cz� w \K� } ` c�cye~} l c \ c�� l cz� `S\ � ^ � ` }��Tc \ ���9c w t�d¨}°�^}Sv ^ ����} \ ��}��~}��^� w�^} l �M� ^ c����v���M�Já n7}�0�m

æm^K[]\ ��� ®@\K` � �M��� ^ ��� � } lTs �M� l } m{ì }�d¨� ^ ������� � }&cye~}g�~}�cz} ` cz�M� l cz���~}�cz} ` c��v�~� w }�� \�lD�c�� `G\ ��� w�lb`G\ cbcz}���}��°}���} ` c����v� lPm,q e~� l � l �~��c s � lbl �*h~��}Ktje��7d¬}P{M}��Pt \�l cbe~} �~}�cz} ` cz�v�&d������h�} l }�� l �*c��*{M}fc�� �Kcye~}�� sN\ �Tc�� ` ��} l cbe \ c \ ��} lT`G\ cTcz}���}��§���9cz��cye�} lTs } ` c���� [ }Pc�}�� lPm � l �~�s�\ �Tcz� ` ��}i���~}��Cc���é `S\ cz���v� [ } \�lb^ ��} l<\ �^} ^l }���dfe~����}k���9cz}��v� \ c����~�t \ ��� l ���v� \ � l �ê��� [ lb^N` eh \K` � �M��� ^ ��� s�\ ��cz� ` ��} l~\ ��} ` � ^ �9cz}���d��*cbe�cbe~}�}�� \�l cz� ` }���} ` cz�^�v� lSm�® } `G\K^Nl }¤���@cye~� l���Ne~}��^}��9c,� � s }��~��} lbl �cz� \ ��� s�\ �Tcz� ` ��} l tCd¬}[��}Pv ^ ����}�cye \ c cbe~}[� ^N[ h�}��¬�M� h \�` � �v�^� ^ �~�s�\ �Tcz� ` ��} l ��� ` ����}��9c��v��cye~}��~}�cz} ` cz�M�«�^} []\ ��� lT[|\ ��� m

Wmq��\ �~� \ cz���v�� \K[|\ �M} � } l � l c \ � ` } m � l �&�,��� �r� � l�\ �Ø���9cz}��M� \ c����v��}së s }���� [ }��9cGt �Acd¬� ^ ��� lb^4�]` } cz� [ } \�lb^ ��}icz��c \ � ` e \ ���M} \�`P`S^N[_^ � \ c����v�����gcye~}��~}�cz} ` cz�v� lSm�â } \ ��v� \�lbl `G\ ���v��� [ }�cz}�� l t \�l c \ �~� \ ���¤�ê�v� cz��c \ � \ h l �v�Th¥}�� l td¨� ^ ����h�}¹���~} \ ���ê�v� cbe~� l c w-s }�M�O�~}�cz} ` cz�M� m�â } \ ���v� \�lbl e~��d¨}�{v}��Pt_� l@lT^Nlb` } s c��'h~��}�cz�|� \ �~� \ cz���M�§� \�[]\ �v} mrq e~}�e~���Ze� \ cz}Q}së s } ` c�}�� � ^ ������� ������� ��� t<d¬� ^ ��� �~} s � l �*cy��� ^ �Ze~� w ncÔmçæ³��w �M�ª� \ �~� \ cz���M�

Page 89: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ôvÂ

��� cbe~}è�~}�cz} ` cz�M� lSm q e~}Ø��} lb^ �Acz���~� � \K[|\ �M}�c�� \ ��h � �v� \�lTl ��}Pcz} ` c��v�|cye�}�� d¬� ^ ���` e \ �~�v} �*c l � s }�� \ cz���v� \ � ` e \ � \K` cz}���� l cz� `Sl � ^ �^���~�ocye~} ` � ^ � l } �M�rcbe~} � ^ � m � l cye�� l � l^ � \�`P` } s c \ h~��}�t�d¨}��^}Sv ^ ����}�cye�}i�&����� �r� �~}Pc�} ` c��v� l c���h¥}¤}��*cbe~}��|��� l }�� l �Acz�*{M}¤�v���} l � l c \ �9cfcz� lb^N` e³� \ ��� \ c����v�¤� \�[|\ �v} mO�¨}��^}�� � ��{ l c w ��} `G\ ���v��� [ }�cz}�� l d¨}���} ` e~� l }�� �ê�v��cbe~}í��}Pcz} ` c��v�³��} l ���v� \�l cbe~}�cz��c \ �

� ^N[ h¥}������ s e���cz�v� l �M}��~}�� \ c�}�� ��� lb^N` e \ �~}Pc�} ` c��v��� l�s �^� s �M�Tcz���v� \ ��cz� cz�Kc \ �[}��~}��^� w��} s � l �Acz}��3t dfe~� ` e \ c�cye~}|�&����� �r� � ���~} [|\ cz� `Pl � l�s ��� s �v��cz���M� \ � c��pcye�}]cz�Kc \ �i� ^N[ h�}�����[}���} ` cz���M� lSm q � \ {M�v��� cye�}�� s�\�` �Ac w �M�«� \ ��� \ c����v�¦� \�[|\ �v}�dfe~� ` e `G\ � \K`S`S^[_^ � \ cz}������h � �v� \Klbl t â ^N` �*cz}�ã©ä ; d \�l�` e~� l }�� \�l cye~}�� s c�� `S\ � [ }��~� ^N[pm<q e~}����v���y� \ �~� \ cz���v� ��}��~��cbeQ���â ^N` �*c�}>e~��d¬}P{v}��StB�^}Sv ^ ���^}��_h ^ �����~���~�zcbe~}¨�~}�cz} ` cz�M� \�l \ ��} \ � .�â ^N` �*c�}{� \Gw }��^}�� ` �v��é_� ^ � \ c����v�\Kl�l e~��d��¿����å­��� m�¡m�WZYm �¢�~}Pc�} ` c��v�|�M�fcye�� l_l c w ��} [|\Gw � s }�� \ c�} \�l�\ c���c \ � \ h l �v� s c����v�`S\ ���M��� [ }Pc�}��Ptxdfe~}���}|���Cc�}��v� \ cz���~�§��{M}���cye�} l ���M� \ �O�v�*{M} l�\�[ } \�lT^ ��}£�M��cye~}�c���c \ �Á� ^N[ h�}����� lb`S\ cbc�}��^}���}���} ` c����v� lPm [} l ���v� s�\ � \�[ }�cz}�� l�\ ��}g��� lb`P^Nlbl }���h�}�����d ��� l } ` cz���M� ¡Nm Âm�WmAnZmâ � [ �*c����~��h \�` � �v�^� ^ �~����} lbs �v� l }�d \�l � \ ���v}�� w]\ � ^ � ` c����v�����0cbe~} lbsN\ cz� \ � �^} l �M� ^ c����v�¤���cbe~} lbs } ` cz�^� [ }�cz}�� lSmr� ��} ` cz���M� l d¨}���}zh~�^� ^ �Ze9crc���cye~}©�ê� `G\ � �Es � \ �~}k�M��cbe~} lbs } ` cz�^� [ }�cz}�� l ���\ � \ �^����d l c���� s d¨}���� \ d \Gw �ê��� [ ����d¨}�� � }��~}��^� wos ���M� � cbe~��} l e~�v����}�{v}��Cc lf\�l � l ����� ^Nl c�� \ c�}������åÁ��� m ¡NmçæMÔm�q e~� l&` ��} \ � lTs�\ cz� \ � l } sN\ � \ c����v� \ �����7d¬}�� ^Nl c��¤�~} l ���v�è�~}Pc�} ` c��v� l dfe�� ` e�d¬� ^ ����M�~� w h�} l }�� l �Acz�A{v}Xcz��}�� \�l c�� `G\ ��� wolT`G\ cTcz}��^}��³}���} ` c����v� lPm

åiæèç�æèé~æ�ê ë�ì�í}îRïÍð3ñ�ìÍò¢óRô�õ÷öXø©ôùñBìúóiûü�ý6þ ÿ öK � [_^ � \ cz���v� l�^Nl ���~� �X� �LÞ q d¨}���} ` �v�~� ^N` cz}���c��|� s cz� [ �*£�}fcye~}¹}��~}���� w �^} l �v� ^ c����v�§�M� cye~}��} \ � .�â ^N` �Acz}q� \Gw }�� lSm�q e�}¹�v� \ ��d \�l cz� []\ ë�� [ �'£�}@cye~}«�~}Pc�} ` cz�v�¬} �o` ��}�� `�w h wo[|\ ë�� [ �*£����~�cbe~}°}���}���� w �~} s � l �*c�}������ cye~}è�~}Pc�} ` c��v��h w }���} ` cz�^�v� lSm¢q e�}�{ \ ����}�� s�\ � \�[ }Pcz}�� l d¨}���} �cbe~� ` � �~} lbl �M��cbe~}¨��} \ �3tKcye�� ` � �~} lTl �M��cye�} â ^N` �Acz}Ktv� ^N[ h�}��­���ð��} \ � .�â ^N` �Acz}{� \Gw }�� l t�cye~� ` � �~} lTl\ �~�³� ^N[ h¥}��q��� s �^} � � \ �~� \ cz�M� l t \ �~��d����cbe³���­� \�w }�� l ¯�cz��cz} l c«}��~�M}y} � } ` c l]´�m

�X� �LÞ q�l � [�^ � \ c����v� l/l e~��d�cbe~} s � l �*c����v�g���cye�}{}���} ` cz�^�v� . � \�[][]\@l e��7d¬}�� � cye \ cu� `P`S^ �����cbe~}¡�~}Pc�} ` c��v� m q e~} l � [_^ � \ c����v� ^Nl }�� �M�~} ��} \ � � \�w }�� \�l�\gs ��} � � \ ��� \ c��v� \ �~��d \�lcbe~}�� \ � �T^l cz}�� cz� s � l �Acz���M��cye~} []\�� �v�~h¥�S� w �M�fcye~} l e~��d¨}�� lT^N` e cye \ c�cye~} []\ ë�� [_^[�����Ze9c¹� ^ c s^ cg� `S`S^ ����}�� ��� cbe~} ` }��Cc�}��g�M��cbe~}|�~}Pc�} ` cz�v� l c \�` � dfe~� ` e°� l�\ �����v�~}�� d��*cbe cye~}���������� ����������������� ������ "!$#%�&� �'( ����&�%��*)+'���,�-�%�� /.+)1023�4��#%��5687 '� 8�9���*#�����'(#:�; <��=> ��? �� ��@%)A��'�� #��;�- 4B>�4'����*(C� '�)A.+)D.>�� �-���E�����%=>'(���>@F�%���HG>=>#���#%��� .+)H '� 8�9���*#���IG�#:�;(�*��#%�JG�����KG��*#������4�*�#%��5MLN=>3���4#��:�*��:�� 8�K�>�:�*�'O�*=> "G����*�*3�4'� " �> 8�*@�)P!Q�%'('3�2.� 8'(#SRUT,VNR�=> �� &��=> � �> 8�*@�)'(#:�*�NG>��#��4 8 8�>�N.+)?�#%�>�W8���*�#%�X�����ZYK#%� G���#%�Z����S�*�* 8�*��>@�[+�� 8�*G� ��9��(C� '�)%5

Page 90: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ôvÔ »-¥TS-¥VU�¦[¸<¦ µ ¸XWªº ·j§ µZY §$[f¦ ¾

Angle

Mom

entu

m

Det

ecto

r Pr

ofile

10cm

3.5cm

:<;>=@?BADCOEBGnÐcJML¥`OTwVch\WD;Ib§wêCKT>CKbzW\ADP@Y«h\W\Ae;>Z~CuVcYURqRBC]W\CKbzW\PcA<ZUADPB­ST>CcG¢«¨VXWDVJA�ADP@p�VcYqVcTw;>=@YUpgCKY�WðAe?UYªhedBP�®{hWDdBC h\W\Ae;>Z~C�PBA¬CKTIVch\WD;IbyCS\cCKY WDh�P@Y�WDdBC A�PMb]VcTÁZSTIVcYUCcG§tkdUC$=~P�]�P@?UWDTI;IYBCKhqWDdBC£VcbzWD;$\cC TICKVcR_^�ñ�?Ub];IW\CADC]=@;>P@Y£PBA¥WDdBCªRBC]W\CKbzW\PcAKGOï¨TIT�PBA�WDdBC©CKTIVch\WD;wb{CS\cCKY�WDhkVcYUR pgP@h\WFPBA¥WDdBC©CS\cCKY WDhZA�ADP@p WDdBC¨AeVcRU;IVXWD;$\cC�wWDVc;IT ³BCKY�W\C]ADCKRQWDdBC�RBC]W\CKbzW\PcAX®ÁCKTIT�®{;>WDdU;IY WDdBCqVcbzWD;$\cCg=~P@?UYURUVXAeócG

Page 91: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ¤�Y

:<;>=@?UADCªEBG?vXÑvLÁî¨ïJ¯½¯O`a`�RUC]W\CKbzW\PcA¨RBC]WDVc;wTmG

:<;>=@?UADCªEBG?vvHXLp«¨C]W\CKbzW\PcA¨Z~P@hD;>WD;>P@YU;wYB=«P@Y8A�Pvb]VcT_ZSTIVcYUCcG

Page 92: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¤n »-¥TS-¥VU�¦[¸<¦ µ ¸XWªº ·j§ µZY §$[f¦ ¾` }��9cz}��i����cye~}f��- q�m < � ` }@cye~} s ��} � � \ �~� \ c��v��cye~� ` � ��} lbl d \�l�` e~� l }��/t \�l } ` �v�~� l � [_^ � \ cz���M��~}�cz}�� [ ���~}���cye~}y� ^N[ h�}��q�M�F��} \ � .�â ^N` �Acz}�� \Gw }�� lPmf��[os ����� `S\ ��� w tCcye~}y}���}���� w �^} l �v� ^ c����v���M�lb^` e \ �~}�cz} ` cz�M�q� l ���9{M}�� l }�� w�s �^� s �M�Tcz���v� \ ��cz�_cbe~} l v ^�\ ��}����S��c©���<cbe~}g� ^N[ h�}��©�M�Á� \Gw }�� lPmq e ^Nl c���� s cz� [ �*£�}>cbe~}q�~}Pc�} ` c��v�S� l ��} l �v� ^ cz���M�/tB�v�~}��~}�}�� l �v�~� w cz����� ` ��} \�l }fcye~}�� ^N[ h�}��{�M�� \Gw }�� lPm � []\ ë�� [_^[ }���}���� w ��} l �v� ^ cz���M����� nG¡ 0 d \Kl �~} ` ���~}��icz�oe \ {v}y�~}��M�����M�'h~��}¹} � } ` c l�v� ` � ^ �9cz���~� l c \ c�� l c�� `PlSmZQ c d \�l �~}Pc�}�� [ ����}��]cbe \ c¬éN{v}[��} \ � .�â ^N` �Acz}q� \Gw }�� l d¬}��^} lb^3�o` ��}��9ccz� [ }�}�c�cbe~� l �^}Sv ^ ����} [ }��9c m< � ` }�cye~}«�v}��~}�� \ � s�\ � \�[ }Pcz}�� l d¨}���}[��}Pcz}�� [ ���~}��/t9cye~}«�~� [ }�� l ���M� l ���3cye�}¹� \Gw }�� l d¨}���}��� ^ �~�~}�� ^Ns cz� \�`P` � [o[ ��� \ cz} l c \ �~� \ �^� \ { \ ��� \ h���} l c�� ` � �ê��� [ lb^sNs ����}�� lSm q e~} l }°��� �` �^} \�l } l ���°��� [ }�� l ���v� d¬� ^ ��� ��� ` ��} \Kl }_cye�}|�7{M}�� \ ���F} �o` ��}�� `Pw �M��cye~}|�~}�cz} ` cz�M� \ �~��d¨}���}�~��c l � [_^ � \ c�}�� m�q e~}��~}�cz} ` cz�M�q�^} l �v� ^ c����v��cbe~}��^}��ê�v�^}Xd \�lfl �����Ze9c�� w h¥}�cbcz}��zcye \ � nG¡:0�m

q e~}[���~� ^Nl cz� w|\ { \ ��� \ h~��} l cz� ` � ��� [ }�� l ���v� l d¬}���} n�.K¡ ��� ` e|cye�� ` � ��} \ � l e~}�}�c lf\ �~� n�.væ��� ` eocbe~� ` ��â ^N` �*c�} l e~}�}�c lPm�q e~}�d����cye \ �~�Q��}��~��cbeQ���<��} \ � \ �~� â ^N` �Acz}@d¬}���} `S^ c�c�� nGY�`P[h w�n7}�Y�`S[�mzq e~} n�Yo`S[ d����cye³�M�rcye�} \�` cz�*{M} �^}��v���v�id \�l,\�[os ��}�cz���~}�� \ cz}y}��~�M}£} � } ` c l\�l cye�}�d����cyeQ�M�3cbe~}�}���} ` c����v�Q}P{M}��9c � s � \ �~}�d \�l ��} lbl cye \ � æ�`S[ \ �~��cye�}q�^} lT^ �*c����~� l e~��d¬}��d¬� ^ ��� �~�Kc�}së ` }�}�� , ¡i`S[�m � nZmçÔ�`P[ q }��_�v� lbs�\K` }���d \�lX^Nl }���c���� \ � l } \ �~� \ �����v� cbe~}� s c�� `S\ � ` }��Cc�}��¬�M�3cbe~}¹�~}�cz} ` cz�M�¬� \�w }�� l d��*cbeocbe~}q� s cz� `G\ � ` }��9cz}��©�M�jcye~}&��- q�mq e�� l�lbs�\�` }��e \ ���~}��v�����v�'h~��}«� \ �~� \ cz���v����}��~��cye m

q e~}[é_� \ � �~} l ���M�¤�ê�v� cbe~}X�&�,��� �r� �~}�cz} ` cz�v� l d \Klf\ ��} \ � .�â ^N` �*cz}«� \Gw }���}�� ` �v� l cz� ^`s�cz���v� l e��7d�� ���yå­��� ^ ��} ¡Nm�W�Ym � lT`G\ cTcz}���}��y}���} ` cz���M��d������M}�� ` � ^ �9cz}�� \fYm�} ��� ` e���} \ ��� \ �~� \ cz�M��ê�v������d¨}��ph w éN{M} � \Gw }�� l �M� Ym�} ��� ` e ® � ` �^�v� ® � �DÂZYZYHb � q � ` � w ��� ` �i� \�l cz� ` ���9cz}�� lbs }�� l }��d��*cbe¦�ê� ^ � � \Gw }�� l �M� YmçæZ} ��� ` e ��} \ � � \Gw }�� lPm���\�` e�� \�w }�� ��� â ^N` �*c�}|d \Kl d�� \�sNs }�� d��Acyeq }��_�v�dc+e mrq }��_�M������} l �~��c&��dfe~}�cG�-cye~} s �v��� l e�}�� lT^ �^� \�` }[�M� cbe~} â ^N` �Acz} \ �~� l � s ��} l }���{v} lcz�Kc \ �©���9cz}��^� \ �©�^}��_} ` c����v� m�q e~}³}��9cz���^} l c \�` � ��� ` � ^ �~���~��cbe~}i��- q \�lTl } [ h~� w d \Kl cbe~}��[]\ �~}£�����Ze9c � cz���Ze9cfh w d�� \�sNs ���~�|d��Acye�h~� \�` �iq }��~� \ � s�\Ks }�� mLQ � \ �~�~�Acz���M�/t�cye~}£�ê� \�[ }~h��Xë�M� W .M ��� ` e \ � ^N[ ��� ^N[ d \�lfl } \ ��}��id��*cyeih~� \�` ��� q � l ����� ` �M�~} m

�¹��� ` � []s �v�~}��9c l_^Nl }�������cye~} ` �v� l cz� ^N` c����v� �M�zcbe~}¤�~}�cz} ` cz�M� l �~} \ ��cbe~}���� \�` cz�*{M}§�^} ��v���v�]d¬}��^} [|\ ��}¹�M�u�~�M� � �ê}������ `&[]\ c�}���� \ � l c�� ��}�� ^N` }�cbe~} s � lTl �'h������Ac w �M� s �v� \ ���'£�}���-gfv����}�� �lb`S\ cbc�}��^}��è}���} ` cz�^�v� l �ê�^� [ �~} s � l �*c����~�|}��~}��^� w ����cbe~}��~}Pc�} ` c��v� l�\ ��� `S\�^Nl ���~�|� \ � l } \�lTw-[|�[ }Pcz�^��} lSm

q e~� l]\ � ^N[ ��� ^N[ h��Xë d \Kl cye�}�� lT^Nlbs }����~}�����{v}��ocbe~}i�6�� l h wg\ �ê� \K[ }��~} l ���M�~}��lbs } ` ��é `S\ ��� w �ê�v�0�&�,��� �r� dfe~� ` e \ �����7d¬}�� l �Ië��~}��v��}�} l �����ê��}�}��~� [ }�� \ h�������� s �^} ` � l } \ �����v� �[ }��9cq�M�<cbe~}��~}Pc�} ` cz�v�P� l&\�` c��*{M}g��}��M���v��d��*cbe�cye~}�}���} ` cz���M�³}�{v}��9c �Es � \ �~}�¯ å­��� mr¡Nm�Wn@´;m

Page 93: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ¤væ

h ø ñBøji�ñBòlknm/ø4ô�o�ò¢óRô�øq e�}���}&d¨}���},cbe~��}�} \�lTs } ` c l �M�a�~}�cz} ` cz�v� s }��^�ê�v� [|\ � ` }fcye \ c d¬}��^}[�M� ` �v� ` }����|d��Acye���}�� \ ��� lc�� lTw-l cz} []\ c�� `SlPmFì e~����}zcye~}«��} \ � .�â ^N` �Acz} ` �v� l cz� ^N` c����v�§� ^�\ � \ �9cz}�}�� \~l cz�^�v�~� �^} lbs �v� l },cz���� ` ���~}��9c¬}���} ` c����v� l tCd¨}«�~}�}��~}��|c��£}�� lb^ �^}&cbe~}¹�����~} \ ���Ac w �M�jcye~}&��- q�l ���v� \ �ªt \ ����d l ���M� \ �c����~�v� l }[� \ cz���t \ �~� [ } \Klb^ �^}�cye~}g�����Ze9c \ h l �v� s cz���v� ` e \ � \�` c�}��^� l c�� `Pl �M��cye~} â ^N` �*cz}g� \Gw }�� lSm

� � ^[ h¥}��§�M��h¥}�� ` e cz} l c l d¨}���} ` �v�~� ^` cz}�� cz� `G\ ���'h~� \ cz}�cye�}è�~}�cz} ` cz�v� s ��� s }��Tcz��} l\ �~� {v}����w� w cye~}���}pd¬� ^ ��� h�}³��� []\�� �v� s ����h~��} []l d��*cbegcbe~} \�ss ��� `G\ c����v� m K � [_^ � \ cz���M� llT^ �v�v} l c�}�� cbe~}��~}Pc�} ` cz�v� l d¬� ^ ���gh�}�{v}�� w l }�� l �*cz�A{v}�cz��cbe~} \ �~�v��}¤�M��cye~} s�\ ��cz� ` ��} s�\ cye� ^ }�cz�ocye~} � s c�� `Sl �M�rcbe~}����«�M}�� [ }Pc�� wZm �«� l � \]` �v� ` }����/txcye~} â ^N` �Acz} ` �v� l cz� ^` cz���v�è���rcye~}� s cz� `G\ �{}���} [ }��9c l e \ � \ � \ cbc�}�� ^�\ c����v� s }�� ^ �~�Ac ��}��~��cbe�cye \ c �~}�}��~}�� cz��h�} `S\ ���*h~� \ c�}��\ �~� ` �v�^��} ` cz}��¤�ê�v�{��� s � lbl �'h~��} mZQ � \ �~�~�*c����v�3tZcye~}[�����~} \ ���Ac w �M� cbe~} s e���cz� � c ^ h�} l>\ �~��h \�l } l��������d � �����Ze9cGt-e~���Ze � � \ ��� l �*c ^N\ cz���v� l �~}�}��~}��pc��oh�} `G\ ���'h~� \ cz}�� m

p ìÍûKq ñ þ ñ�ñBø©ó�îið3ñ�ìÍò óq e�}«�~}�cz} ` cz�M� l�^Nl }�� ® � ` ���M� ® � �DÂZYZYrb � q � ` � w ��� ` �i� \Kl cz� ` �ê�v�rcye�}����k� s cz� `S\ � [ }���� ^N[�mpQ c[�^Nl c,h¥} �~��cz}���cye \ c&cbe~}£� \ cz���~�§�M� b �*c�� \ � �[���v��}�c q � \ � lbsN\ ��}�� `Pw ¯ b � qq´ �ê�v� \�` � w ��� `Sl � l,\�^}�� \ cz�A{v}Xcz}�� [pm©® � ` ���v� ® � �DÂZY�YHb � q � l c�� \ � lTs�\ �^}��9c,c����ê��}Pv ^ }�� ` ��} l�[_^N` epe~���Ze�}��fcye \ �l c \ ��� \ ��� \K` � w ��� ` e~��d¨}�{v}��Ptk��� \ ��� tO�*c lFb � �^} lbs �v� l }¤� l~l � [ ��� \ �,c�� cye \ c �M� s � \ c�}��M� \�lTlSmq e�}¹��} lb^ �Ac{� l cye�} ® � ` �^�v� ® � �DÂZY�Y � ` � w ��� ` e \�l \�l c����v�~� \ cTcz}�� ^�\ cz���M� s }�� ^ �~�Ac{��}�����cye|�ê�v�d \ {v}���}�����cye l�l e~�v��cz}��fcye \ � WZWZY � [�m � l&[_^N` eè���rcye~} O�¨}��^}�� � �7{è�����Ze9c s ���S� ^N` }���h w cye~}`S\ ���M��� [ }Pc�}�� l � l ���icbe~} b � ��}��v���M�/tcye�} \�[ � ^ �9c��M�­�����Ze9cª}��9cz}��^���~��cye�}~��- q t \ ����e�}�� ` }��- q l ���M� \ ���^} lTs �v� l }�tS� l ���9{v}�� l }�� w }Kë s �v�~}��9cz� \ �Ncz��cye�}q��� l c \ � ` }zh¥}�cEd¨}�}��|cbe~}f��- q�\ �~�cbe~} O�¨}��^}�� � �7{³}P{M}��9c mâ �v�~�v}���d \ {v}���}�����cye �����Ze9c�d \�l cz� \ � lT[ �Acbcz}���d��Acyeí��} lTl ��� lblPm�q e~}§�v� \ ��cye~}���d \Kl cz���� [ �*cxcye~}k�^} lbs �v� l }¬���cbe~}��J- qzl c��fcbe~}k��}��~��cye �F\ cTcz}�� ^�\ cz}�� b � dfe�����}i����c�e \�[os }������~�@cye~}�����Ze9c ` �v����} ` cz���v��} �o` ��}�� `�w �M��cbe~}£���v�~�v}��&d \ {M}���}��~��cbe lSm�q e�� l d \�l�\�`P` � [os ��� l e�}��pd��Acye \l � [os ��} b � åÁ���*c�}�� ` �v� l � l cz���~�[�M� \,l ���~�v��} l e~}�}�c¬���x�k��}së����M� \�l d��*cye l cz�^�v�~� b � \ cbc�}�� ^�\ c����v�v ^�\ ���*c���} l ¯ å­��� m ¡m�WZYv´�mFì e \ c b �¢d \Kl ����c \ cTcz}�� ^�\ cz}���h w cye�} \�` � w ��� ` d¬� ^ ���ih¥}[é_�Acz}���}��� ^ c@h w cye~� l �i��}Kë����v� \Kl�s � \ c�} lb^` e�cye \ c¨�~� b � }��9c�}���}���cye~},�J- q�mNq e~� l �v��} \ cz� w ��}�� ^N` }��cbe~} l }�� l �Acz�*{S�Ac w �M�0cye~}��~}�cz} ` cz�v�zc���}�{v}��9c«��� `G\ c����v� m

Page 94: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¤�W »-¥TS-¥VU�¦[¸<¦ µ ¸XWªº ·j§ µZY §$[f¦ ¾s qRòtñBòutwv îRï ñ�ì;o½ï�ì�ø�k8ö]î&x�ø©ôå­�A{v} � ��� ` e ®>^ �^��} ÂvÂ9}�¡ ��e~�Kcz� � - ^ �*c�� s ����}�� q0^ h¥} l d¬}��^} ^Nl }��³�ê�M� l ���v� \ �a�~}Pc�} ` cz���M� m q e�} l }c ^ h¥} l tB� s }�� \ cz}�� \ c \ �~� [ ��� \ �C{v�v�Ac \ �v}¬�M� n@æ�Y�Y cz� æK¡ZYZY {v�M�*c l tZe \ {v} \ � \ ��� ���¢ß }42*n½7_n�YOy\ c Ç æ�YZYZY � m�q<\ h~��} ¡Nm ô ��� l c l c w-s � `S\ �u� s }�� \ cz���M� ` e \ � \�` cz}���� l cz� `Sl �M� cbe~} ® ^ ����} ÂMÂ9}K¡Nm q �`G\ ���'h�� \ c�}fcbe~}¹�����~} \ ���Ac w �M�/cbe~}���- qzlz\ �~��h \�l } l td¬} ^Nl }�� \ � \ ��� \ �~�v} [ }��9c¨�M�/cEd¬��e~���Ze ����9c�}�� l �*c w t-h~� ^ } â�� l�[ � ^ �Cc�}�������cye~}�� \ �{}��~�ocye~} ` }��9c�� \ � â ^N` �Acz}�� \Gw }��StU� \�` ���~�Xcz��d \ ��� lcye�}��J- q�m q e~} â0� l d¬}��^}��~���A{v}���h w�\�l v ^�\ ��} � d \ {M} sN^ � l }|�M}��~}�� \ c��v� m�q e~}������~} \ �^�*c wcz} l c l d¨}���} \ ` � []sN\ ��� l �v�¦�����J- q l ���v� \ �¬���&h���cbe â�� l cz�v�v}�cye~}���d��*cbe�cye�} \ �~�~�Acz���v��M� h¥��cbe â�� lfl } s�\ � \ cz}�� wZmJQ � s �^��� ` � s ��}�t~�w�<cbe~}Xc ^ h�} � h \�l } ` � [ h~��� \ cz���v��d \Kl �����~} \ �Stcbe~}� ^ c sN^ c��ê�v� â�� � × â�� ® d¨� ^ ����h¥}�}Sv ^�\ ��c��ocbe~} lb^N[ ��� cye�} â�� � � ^ c sN^ c s � ^Nlâ�� ® � ^ c sN^ c m

z ^�\ �Cc ^N[ �Z�o` ��}�� `�w�\ c WvÂ9} � [ ævæm�}10- \ ë�� [_^N[ �¹�~�S�~}�cz�/� \ cbe~����}��k�v�*c \ �v} WZYZYZY �- \ ë�� [_^N[ �&{M}�� \ �v}~�«�~�S�~} � ^ ���^}��9c æ�YZY���Ãâ ���~} \ �f� ^ � l } � ^ �^��}��9c Ym*nGW �q�w-s � `S\ �R� ^ �^��}��9c ��\ ���|{ æK� � }42*n$7�nGY yq�w-s � `S\ � � � l } q � [ } ¡ � lq�w-s � `S\ � q � \ � l �*c q � [ } ¤M � l

t V�=ST>CªEBGnlMLFNQVcYM? A VcbzWD?BADC]A�} hJ«©VXWDV�~´±B>��ðP@YQWDdBC�ÒZ²JC¬ñ�`°±B±B>�E ¯ÁN�tªGQ � �M���~}��_cz��cz} l c�cye�}i�J- qg. h \�l }³�^} lbs �v� l } \�l �*c_d¬� ^ ��� h¥} \�ss ����}�� ��� ������� �r� t

cye�} â�� l d¨}���}��~���A{v}�� ��� \ c�� [ ���~����}��v� [ } ` ��� l }|cz��cbe \ c£�M�fcye~}¤}Kë s } ` cz}�� O�¨}���}�� � ��{�����Ze9c � ß nGY � l �M� l � mXq e~}|�^} lT^ �*c l�l e~��d¬}�� \ �~�v� � �����~} \ � ` �M����}�� \ c����v���ê��� [ cye�}�c \ ���Á����cbe~}�����Ze9c sN^ � l } l ���v� \ � mRQ �9{v} l cz��� \ cz���v� l e��7d¬}��ocye~}ª���v� � �����~} \ ���Ac w �v�����v��� \ cz}�� ���_cbe~} â�� l �~��ccye�}|��- qg. h \�l } lSm�q � ` � ^ �9c�}��~cbe~� l�s �^�Zh~��} [ t cbe~} â�� sN^ � l }�d����cye�d \�l ��� ` ��} \Kl }���cz�ß n�YZY � lPm�q e~� l ��� ` ��} \�l }��]cbe~} ` �v� l � l c�}�� `�w ��� \�[ � ^ �9c{�M�a�����Ze9c s }�� sN^ � l }&h w]\ ������d����~��cbe~}�~�����~} l cz�_c ^ �����v� [ �v��}¹� ^ ��� w�mrq e~}���} lb^ �Acz���~�|��� ` ��} \�l }g����������eCc¨��}Pv ^ ����}��³��� ` �^} \�l ���~�_cbe~}d����cye �M��cbe~}@�L�� � \ cz} \ �~� \ ���~���~� l � [ }¨��}�� \Gw�m �«��c�}��F��� ` �^} \�l ���~��cye~}>���� � \ c�} d����cyecz�~cye~} []\ ë�� [_^[ �ê�v�¨� ^ �©}Sv ^ � sN[ }��9cGt lT^ h l }Pv ^ }��9c�cz} l cz���~�Ntdfe�����}&h¥}�cbc�}��St l c������ l e��7d¬}�� \�~�v� � �����~} \ �¨} � } ` c�� ^ }�c���cbe~}�cz� \ � l ��}��9c@{ \ � \ ����} l �M��cbe~} â�� lPmiì }�d¬}��^} \ h~��}Kte~��d¬}P{v}��Stcz� l }Pc \ � ^NsNs }������ [ �Ac¹��� Ym*nG¡ 0 h \�l }��¡�v��cye~} l }�cz} l c lPm�â0� ä�����~} \ �^�*c w � l ��� lb`P^Nlbl }��í���� ss }��~�~�wëP m

Page 95: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ¤K¡

ÖØ×S� �¿Û �iø�à¹á ß���üÁá­à6� ������à��/��ö�à<�q � [ }�}�c�cye�} s e w-l � `Sl �^}Sv ^ ���^} [ }��9c|�M�z� \ ������}së s }��^� [ }��9c l t��M} � }�� l �v� â�\ h ^ �~�~}���cz�S� �cbe~} ` �v� l cz� ^N` c����v���M� \ {M}�� ly\ c�����}KtNe~���Ze �Es ��d¨}�� ` � w �v�v}��~� ` c \ ���v}�c lTw-l c�} [�m

q e~} ` � w �v�v}���� ` c \ ���v}�c lTw-l cz} [ ^Nl }��°�ê�v�&cbe~}£é_� l c[éN{M}|�M� l }�{v}���� \ ����� }Kë s }��^� [ }��9c ld \�lz\~[ ����} l cz�v��}q��� ` �v�9cz���M�xc�} ` e~�~�M���v� w �ê�v� l }�� l �Acz�A{v} [ } \�lT^ ��} [ }��9c lSm - ^N` e��M�a�Ac l � ^ � `s�c����v� \ �<����h ^Nl c��~} lTl e \�l }P{v�M�*{v}��³�ê�^� [ []\ � w � \ h l ��{v}�� []\ � w�w } \ � lPm < �~}��M�0cye~} l cz��� � ���~��ê} \ c ^ ��} l �M�Ncye�� l c \ �^�v}Pc lTw-l c�} [ d \�l �*c l<l c \ h~�����Ac wX\ �~� \ � \�s c \ h~�����*c w cz� ` e \ �~�v���~�&c \ ���v}�c­�^} �v ^ ����} [ }��Cc lSm@q e�� l d \Kl�\�`P` � [os ��� l e~}�� ^ �~�~}���cbe~} ` �v� l cz� \ ���9cq�M� []\ ���9c \ ���~���~��{M}�� w�lT[|\ ���c�} [os }�� \ c ^ ��} \ �~���~}�� l �Ac w � ^N` c ^�\ cz���v� l dfe~����} \�`P` � [o[ ��� \ cz������h�} \�[ � ^` c ^N\ cz���v� l �����{M}��©�v��},e ^ �~�~�^}�� � � m-q e�}[�~}�}���cz� []\ ���Cc \ ��� \�` �v� l c \ �9c ` ��� lTle� l } ` cz���v�¤�ê�v��cye~} s e wl � `Plc \ ���M}Pc©������{v}�cye~}«�~}�}���cz� []\ ���Cc \ ��� \�` �v� l c \ �9c©��}�� l �*c w �M�/cye�} ` � w �v�M}��~� ` c \ ���v}�c m/b �~�~}��cbe~} l } ` �M�~�~�*c����v� l t [|\ ���9c \ ���~����� ` �v� l c \ �Cc cz} []s }�� \ c ^ �^} l ^ �~�~}�� cye�} lT^ �~�~}�� \ �~�§}Kë-cz��} [ }` e \ �~�v} l �M��e~} \ c � s ��d¬}��¹��} s � l �Acz}�� h w cye�}�h�} \�[ d \�l �~� lb[]\ ���a�ê} \ c mfq e~}�� \ ��� � � ` � w � ��M}��~� ` c \ �^�v}Pc lTw-l c�} [ t9e~��d¨}�{v}��StU�~��� \�`S` � []s ��� l e�cye�� l d��Acye \ �|� s }�� \ c����v� \ � l � [os ��� ` �Ac wX\ �~��^�Zh ^Nl cz�~} lbl dfe~� ` e�}së ` }�}��~}�� cye�}y}Kë s } ` c \ cz���M� l �M� cbe~}��~} l ���v�~}�� l�\ �~��}së s }��^� [ }��9cz}�� lSm

q e~}g} lbl }��9cz� \ � l �M��cye�} ` � w �v�v}��~� ` c \ ���M}Pcy¯ \m���m�\m �¨� w ��c \ ���v}�c ´ d¬}���}�c�� s ����{S���~}&c \ �^�v}Pc{M�v� ^[ } l ���[���*v ^ ��� � w �����v�v}��/t©���'v ^ ��� [} ^ cz}���� ^N[ t \ �~�¿� \�l }�� ^l �q}���� ^N[�m�Q � \ �~���*cz���v�} \�` eØ�M�<cye~} l }�{v�v� ^N[ } l ��}�}���}���cz�Q� s }�� \ cz} l c \ h~� w�\ c \Kl e~���Ze \ h�} \�[ `P^ ���^}��9c \Kl&` � ^ ���h�} \�` e~��}P{M}�� m�Q � cye�} `G\�l }�����cbe~} â �'v ^ ��� � w �~���M�v}�� c \ ���v}�cGt \ d¨�v�^��� �^} ` �M�����M��h¥} \�[s ��d¨}�� ��{M}�� ¤�YZY¤ì�\ cbc l d \�l~\�` e~��}�{v}�� ��� ncÔMÔ9¤m�q e~� l � l }Sv ^ �A{ \ ��}��9cXcz� \ � ^N[ ����� l �Ac w ���}�7�n�Y �9� `S[ 9 � l } ` 9 � m

q e~}/�¨� w ��c \ �^�v}Pc~e \�l �ê� ^ � s �^� []\ � w lTw-l c�} [olSm�q e~} l } \ ��} n@´ cye~} ` � w �v�M}��~� `]l�wl cz} [ t` � [os ��� l }��y�M�-c \ �^�v}Pcu� ^ ��� l t ` ���v�����~� lTw-l c�} [ \ �~� \�lbl � ` � \ c�}�� s � ^[ h~����� æv´ cye~}{}���} ` cz���M�~� `Pl t�ê�M� ` �v�9c����v� \ �~� � s }�� \ cz���v� WB´ cye~} l �M��cEd \ ��}Ktk�ê�M� ` �M�Cc����v� \ �~� � \ c \ s �^� ` } lTl ����� \ �~� ¡U´q }���} [ }Pc�� w t~�ê�M�©�ê}�}��h \�` �i\ �~� [ �v�~�*c��v�����~� �M� ` � w �v�M}�� \ �~� s }��^�ê�v� [|\ � ` } s�\ � \�[ }Pcz}�� lPm

`^a��yamd �¸ru�Xq���|½j6hof º8qgqP��sq e�}��¨� w �v�M}��~� `�lTw-l c�} [ `S\ ��h¥}&cye~� ^ �Ze9c��M� \�l h�}������ ` � [os �^� l }����M��cEd¨� s�\ �Tc lPm � \ ��cª�v�~}� l cye~} s � ^N[ h����~� \ �����~�7d s�\ cbe��M�<cbe~} ` � w �v�M}��~� ` c \ ���M}Pc©� ^ ��� m � \ �TczcEd¬��� l cye�} ` ���M� \ �9c\ �~�|e~} \ c{}së ` e \ ���v}�� s � ^N[ h~���~��dfe�� ` e lT^NsNs ����} l cbe~} ` �S�v� \ �Cc s ��d¨}���c���cbe~} ` � w �v�v}���� ^ ��� mq e�}_�¨� w ��c \ ���v}�c l�wl cz} [ s �^��{����~}�� W�`�w �^�v�v}��~� `S\ ��� wU� ` �S�v��}���c \ �^�v}Pcoh~��� ` �Cl t©} \�` e h~��� ` �e \ {S���~��cEd¬� \ { \ ��� \ h���}@c \ ���v}�c ` }���� l �M�<��}�����cye n7}~`S[ \ ��� ¡�`P[ t���} lTs } ` c��*{v}�� w�m���\K` e�h~��� ` �d \�l�` �v���~} ` cz}��pcz���*c l �7d��pe~} \ c � }Kë ` e \ �~�v}�� \ �~�³}Kë s�\ � l ���v��c \ � ��m���\�` eè���<cbe~} l }~h~��� ` �v�

Page 96: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¤Z} »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨

:<;>=@?BADCªEBG?vcÐML�Dvb^dBCKp�VXWD;Ib©PBAR@­ADócPc=cCKYS;IbªñðPMPcZðG : ;I=@?BADCaEBG?vBvML¢¯ÁdBPcW\PkPBA©@­CKTITcÒFT>PvbDfªVcYURqt¥VXAD=cC]W@­CKTITIh]G~@­CKTIT�=ST>PvbDf¹VcYUR[WDVXAD=cC]W­bzCKTITBb]VcYUh~=~C�A�PcADCVchDh\CKp^=ST>ócGc \ ���v}�c ` � [ h~��� \ c����v� l t«��� ` � ^ �~���~� �*c l e�} \ c � }së ` e \ �~�v}��Pt�d \Klp`S\ ����}�� \ �n���S� s �¨�v��� c \ ���M}Pc���S� s � m�Q � l }���{S� ` }�cbe~} l }Q����� sNl d¬}��^}Q� \�[ }�� \ ��cz}��,cye~}|� \�l d��*cbe�dfe~� ` e�cye�} w d¬}��^}|é_����}��d��*cbe m�q e ^Nl �v�~}_e \ ��cye~}����«}���� ^N[*â �S� s �At<��� w �~�^�v�v}�� â �S� s �At \ �����T[} ^ cz}���� ^[ â �S� s ��� m�¹�Acz}���� \ c��*{M}�� w cye~} w d¬}��^} �^}��ê}��^��}�� cz� \�l ���S� sNl��Pn t æ tg�v� W�uNm Q � \ �~�~�Acz���M�/t¹} \�` e �M�cye�}�h~��� ` �v� c \ ���v}�c ` � [ h~��� \ cz���M� l d¬}���} [ ��� ^ � \ � \ �~� ` � ^ ����h�} ` e \ �~�M}���d��*cye°�Kcye~}�� ` }�����~} l ���M� l ti}Kë ` e \ �~�v}��gd��Acye¦} \�` e ��cye�}��Sti�M� ��} [ ��{v}�� ���~��} s }��~�~}��9cz� w �M�fcye�}¤��cye�}��£����� sNlcye ^Nl&\ �~�����~� \ � \�s c \ h~�����*c w|\ �~����}�� ^ �~� \ � `Pw cz��cbe~} lTw-l c�} [�m

q e~},c \ ���v}�c ` }���� l d¨}���} `�w �������~��� `G\ �N{M�v� ^N[ } l ` �v�9c \ ���~���~�Xcye~} ` � w �v�v}��~� ` c \ �^�v}Pc{� ^ ���§�M�` e~�v� ` } m�q e~}�c \ ���M}Pc � ` }���� l�l }��T{M}����v��� w c��~e~�M���]cbe~}�� ^ ���Q����cye�},h�} \�[ s�\ cye \ �~� \ ������d¿�ê�v�cye�}�h�} \K[ cz�����Cc�}�� \�` czd��Acye�cye~}�c \ ���v}�c [|\ cz}��^� \ � m½Q ��} \ ��� w tcye~}�c \ ���v}�c����9cz}�� \�` cz���v��d¨� ^ ���h�}§�v�~� w cye \ c �M�@cbe~}§}���} ` cz�^�v��h�} \�[ \ ����cye~}oc \ �^�v}Pc [|\ cz}��^� \ � m�Q � s � \�` c�� ` }]cye�}���}]d������h�} l � [ }[���Cc�}�� \�` c����v�|d��Acye�cbe~}�h�} \�[ \ �~��cbe~}�c \ �^�v}Pc �E` }���� ` �M�Cc \ ����}�� m�q ��h���cye [ ���~� [ �*£�}cye�� l ���9cz}�� \�` cz���M� \ ��� [|\K� }Q�*c ` �v� l � l cz}��Cc l �è�Ac l�` �v�9c����'h ^ cz���v� l�`G\ ��h¥} `G\ � `S^ � \ cz}��/t0cbe~}c \ ���v}�c �E` }���� []\ cz}���� \ ��d \�l�` e~� l }���c�� h¥} \ {v}�� w cbe~��� \ � ^N[ ��� ^N[ \ ����� w�m q e�}�cbe~����} l cSt[ � l c ` �v� l � l cz}��Cc \ � ^N[ ��� ^N[ []\ c�}���� \ � \ { \ ��� \ h~��} ` � [ } l �ê�^� [ h¥}�{v}�� \ �v}§���~� ^l cz�^��} l dfe~�e \ {v}~e \ � [_^N` e s � \�` cz� ` }���� l c \K[]s ���~��cye~��� � d \ ����}�� \ � ^N[ ��� ^N[ `�w �������~}�� lSm©®�w cye~} l e~}�}��{v�M� ^N[ } ��� `G\ � l,s �^��� ^` }��3tjcye�}�v ^�\ ���*c w �M� \ � ^N[ ��� ^N[ \ �~� ` �v� l � l c�}�� `�w �M� ` �v� l cz� ^N` c����v�� l � ^�\ � \ �Cc�}�}�� m

q e~}��¨� w �Kc \ �^�v}Pc ` }���� l tNd¬}���} ` �M� l c�� ^N` cz}����ê��� [ s ��} � é_���/h~� \ � �Cl �����¨�S�v� lq® }�}�� c+e `G\ �l c�� ` ��m q e~} ` }���� l�\ �^} \ h¥� ^ c n7}�`S[ \ �~� ¡�`S[ ��� ��}��~��cye3t ôm�¡BÂ�`P[ ��� ��� \�[ }Pc�}���d��Acye�8�a�,����7�� ���; ��<#%�>'�)-�*=� /=:)�����#%@� �J'(#+#%GX�%���> ���� ��(�>��#%��=> 8'(��>��������@% ���2R2 �� "��#��&�> 8 8�� ���5

Page 97: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ¤Mô

\�l ���~}�d \ ��� cye�� ` � �~} lTl ��� YmAncÂ�[o[pm~q � [ ���~� [ �*£�}Xcye~} ` �M�Cc����*h ^ cz���v�°�M�¬}P{M}��9c l �ê��� [ cye~}\ � ^N[ ��� ^N[ cye�}��~��d�� l c���} \K[ d����~���7d ¯uh¥��cTcz� [ �M�fcye�} `G\ � ´ d \�l�\K` ��� � }Pc ` e~}����~��d�� cz�Ym�YvÔ�[o[ % l }�}yå­��� mr¡Nm�WZWm

: ;I=@?BADCQEBG?v�EBL�t VXAD=cC]W8@­CKTITkÒFT>PvbDf�G¿tkdUC/@­ADócPc=cCKY��UP�®¬h$A�ADP@p WDdUC�dBCKVXW£Cw]vb^dUVcYB=cC]A|;IY�W\P�WDdBChD;IRBC[PBA­WDdBCgbzCKTIT�=ST>PvbDf�GJ  Wª;Ih©Z~PcADW\CKR�;IY�W\P WDdBC6=~PcW\W\P@p¼PBAOWDdBCgE�b]p�bzCKTITM­UAeh\W]G[:<T>P�®�w±RS;¡\cC]ADW\C]Aehj�ócCKTIT>P�®©r¨p�V:]v;wp�;¡¢]C¹WDdBCX�UP�®�WDdBAeP@?B=@d¤WDdBC�=~CKVcp AeCKVcbzWD;>P@Y�ADC]=@;>P@Y¤VcYUR�VX=@Vc;wYUh\W©WDdBC[CKY W\Aeó�VcYURCw]v;>WX®{;IYSRBP�®{h"³UWDd�?Sh{fcC]C]ZS;wYB=yWDdBCKp�A�ADP@p p�CKT>WD;IYB=�A�ADP@p =�CKVcp6w±;IYURU?UbzCKRQdBCKVXW]G¬tkdUC�@­ADócPc=cCKY¤;IhZ�PcAeW\CKR�A�ADP@p WDdBC[E|b]p bzCKTIT<;IY�W\P£WDdUCL=~PcW\W\P@p PBAÁWDdBC|H"> b]p¼bzCKTwT ³~WDdBADP@?B=@d§WDdBC�=~CKVcpÓADCKVcbzWD;>P@YADC]=@;>P@Yt³:=�VcbDf W\P�WDdBC�bzCKTIT�=ST>PvbDf VcYUR|ADC]WD?BA^YBCKR W\P�WDdBCqdUCKVXWcwêCw]vb^dUVcYB=cC]AXA�PcA{bzPMP@TI;IYU=BG�¨� w �v�v}�� c�} [os }�� \ c ^ ��} \ �~���~}�� l �Ac w � l|[|\ ���9c \ ���~}�� h w ` �v�9c���� ^ � ^Nl �^} s ��}��~� l e [ }��9c

�ê�^� [ cbe~}_e~} \ c�}së ` e \ �~�v}���¯ l }�}�åÁ��� m�¡Nm�WvôB´;mXq e~} � ^ � ` cz���M�°�M��cye~}�e~} \ cg}Kë ` e \ �~�v}��y� l cz��^} [ ��{v}�cbe~}�h�} \�[ e~} \ c«�~} s � l �Acz}��Ø����cye~}�c \ �^�v}Pc ` � w �v�v}�� m,q e�� l�[_^Nl c,h¥} �~�v�~} � \�s ���~� wc�� []\ ���Cc \ ��� \�l c \ h~��} ` � w �v�v}��]c�} [os }�� \ c ^ ��} m å_�v�i���*v ^ ����e w �~���v�M}��]cbe~}zcz} []s }�� \ c ^ �^}zd \�l[]\ ���Cc \ ����}�� \ c ncÔ���m9q e~} lT^ h l�wl cz} []l �M�3cbe~}fe~} \ c � }Kë ` e \ �~�v}�� \ �^}fcbe~}ª� \ �Q�v� sN^N[os t9cye~}}Kë ` e \ �~�v}��g�*c l }��w�Ftxcbe~}�e����Ze \ �~�Ø���7d s ��d¨}���e~} \ cz}�� l t \ �~� cbe~}�� [ � [ }Pc�� w�m&q e~}�� [ � [ }Pcz� wd������/h�} \ �~�~�^} lTl }��³��� l } ` c����v� ¡Nm Ômçæm�Wm

q e~}]h¥} \�[�� d \ � [ }�� ` � w �v�v}�� �~}�}�� l cz�ph¥} ` �M� l c \ �9cz� w�`�w` ��}��¦� ^ c �M�@cbe~} ` }���� � h���� ` �cbe~��� ^ �Ze cye~} ` �S�v�����~�³é_� l �M�fcye~}¤}Kë ` e \ �~�v}�� m � � ^�\ � � � []s }�����}�� s^N[]s ¯ l e~��d��¿����h�� ^ }����å­��� m�¡Nm�WvôB´ ���gcye~} ` }��9c�}��§����cye~}³}së ` e \ ���v}�� sN^[]sNl cye�} ` � w �v�M}���� ^ c��M��cbe~} ` }���� �h���� ` �|\ �������9cz��cye~},c�� s �M� cbe~}[}së ` e \ �~�v}�� m�q e~}[�_��d lbs }�}����M� cbe~} ` � w �M�v}���cye���� ^ ��e|cye~}` }���� \ �~� ` }���� � h~��� ` � d \�l �~}�cz}�� [ ���~}���h w ` �S�v�����~�§�^}Sv ^ ����} [ }��9c l�\ �~��h�} \�[ e~} \ cz����� m�® w

Page 98: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¤Z¤ »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨

:<;>=@?BADC�EBG?vB>ML ¯OdUPcW\P³PBAqt VXAD=cC]W�@­CKTITwh]G�tkdBCRBPù®{Y1w±h\W\ADCKVcp }xCw]B;>WS}6®{;wYURBP�® b]VcY =~C¦h\C]CKY_GtkdBC§bzADP@hDhcw±dSVc;>Aeh�P@Y WDdBC�CKYURUh ®ÁC]AeC�?Uh\CKR ;IYZUADPvbzCKhDh¡PBA�pgCKVchD?BAe;wYB=�WDdBCµ®¬;IYURBPù® WDdU;IbDf�wYBCKhDhKGítkdBC|WDVXAe=cC]W£bzCKTITwh�VcYUR bzCKTIT�wÍ=ST>PvbDfvh�VXADC®kAeVXZSZ�CKR|;wY�TIVKócC]A^hkPBA<ADCS�UCKbzWD;¡\cC¹pqóvTIVXA¬W\P�ADC�wRU?UbzCÁWDdBC]Aep�VcT AeVcRU;IVXWD;IP@Y�VcYUR¹;IpgZUADP�\cCObzPMP@TI;IYB=CS£yb];>CKYSbzócGÁtkdBC^DvP@TI;IR WDVXAD=cC]W¨TIVcRURBC]A{;whZ=�CKTIP�®WDdBC�CKRU=cC�PBA¥Z�dBPcW\PBG: ;I=@?BADCªEBG?vclMLÁî¬CKVXWcw±`�]BbedSVcYB=cC]A¨ñ�P�PcZYK 8�*��#wB?�* 8��G¤ �¥�S���>�� ��* ���;#����8¦¨§�Y,©jª¡«l 8'('�#SRa¬� '('� �>I­02�¥�%��'� )1�* ���;#����8¦¨§ � ©jª¯®"#%'3��¬° � L��8¦±§ ° ©jª¯®"�* 8 ��¬� �>� G�¦²02'(��

` e \ ���v���~��cye�} lTs }�}��Ø���<cbe~} s^N[]s tNcye~}���}s�ê��} l e lTs }�}��è��� cye�} ` � w �v�v}���cye~�^� ^ �Zeicye�} ` }���� l`G\ �gh�}���� ` ��} \�l }�� �v�£�~} ` ��} \Kl }�� mgq e�} []\�lTl �~�7d �M��cye~} ` � w �v�v}�� `G\ � h�}��~}Pc�}�� [ ���~}���ê��� [ �*c l�` e \ �~�v}Q����cz} []s }�� \ c ^ �^} \�` �^� lbl~\�� �~��d�� s ��d¨}�� l � ^ � ` } m�q e�} []\�lbl �_��d d \�l[ } \�lT^ ��}�� h¥}�cEd¨}�}�� cye~}�cEd¬�}�¨}��^�~�Xë cye~}�� [ � [ }Pcz}�� l h¥}s�ê�v��} \ �~� \ ��cz}���cye�} â �7d � s ��d¬}��e~} \ cz}���¯ l }�}]h¥}�����d ´�\ �~� \ � \ ����h�}��ê�v�^} \ �~� \ ��cz}���cbe~}/�¨}���� ® ��� ` ��m�q e~} [|\Klbl �_��d `G\ �cye�}�� h�} ^Nl }���cz� `S\ � `P^ � \ cz}]cbe~}§�_��d�� \ cz}]cbe~��� ^ �Ze�cbe~}|c \ ���v}�c ` }���� m³b ���~}��_cbe~}|h~�^� \ �� \ �~�v}��M�&h¥} \�[ s�\ � \�[ }Pc�}�� l t \ �_��d lTs }�}�� �M� æKY�`P[�.�l d \�l � s c�� []\ �¬�ê�M� [|\ ���9c \ ���~���~�` �M� l c \ �9c�c�} [os }�� \ c ^ ��}��M�0cye�}�e w �~�^�v�v}��³���S� s/m

q e~}|}së ` e \ �~�v}���d \�l�` ���M��}�� h w�n7}|� � \Kl }�� ^Nl�; �«} lb^NsNs ����}��è�ê��� [ cbe~} � �~� K c \ cz���v�� }��ê�����v}�� \ cz�M�¹¯ ��K��¹´;mq e~} \�[ � ^ �9c¨�M� ` ���M� \ �9c lb^NsNs ����}��]c�� } \�` e������ s|` � ^ ���]h¥} \ � �T^Nl cz}��h w�\ �M� ^ ��} �Eq e~� []sNl �v��{ \ �*{M} lTw-l c�} [ cz����� [ �Acfcye~}��~� \ d �ê��� [ cye~} ��K��Xm/q e~}Q�~� [ ��� \ ��_��d�� \ c�}��ê�^� [ cye~} �JK�� d \�l h�}PcEd¬}�}�� Ô cz� ncæ �v� \K[]l�.Kl t<e~��d¨}�{v}�� ^s cz� æ�} �v� \K[]l�.Kl` �S�v� \ �9c d \�l@\ { \ ��� \ h~��} ^ �~�~}�� lbs } ` � \ � ` �M�~�~�*c����v� lSm�b�lb^�\ ��� w cbe~� l¨æZ} �M� \�[ol�.Kl�` �S�v� \ �9c�d \�ll e \ ��}��ph�}PcEd¬}�}�� cye~}�� \ ���/� \ �~� � \ ���~� ` � w ��c \ ���M}Pc lPm

Page 99: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ¤MÂ

�«} \ cz}�� l d¨}���}³��}Sv ^ ����}�� �ê�v� [|\ ���9c \ ���~����� cye~} lTw-l cz} [ \ c \�` �v� l c \ �9c]cz} [os }�� \ c ^ �^} m��\�` e ���S� s e \ ��cEd¨�pe~} \ c�}�� l % \ ��e~���Ze � s ��d¬}��S�{¯$�,� ´ e~} \ c�}�� `G\�sN\ h~��}��M� ¤�YZY�ì�\ cbc l~\ �~�\ �ç���7d � s ��d¬}��P�g¯ â � ´ e�} \ c�}��|dfe~� ` e s �^�7{S���~}�� ¡C}°ì�\ cbc l �M��e~} \ c m �¨�M�Cc����v�q�M��cbe~} â �e�} \ c�}��|d \�l �ê}�� h \�` � �~����} ` cz� w �ê��� [ �¨}��^�~�Xë��^} l � l c��v� l cz��cbe~} e�} \ c�}��S� l�s ��d¨}�� �ElT^NsNs � wZmq e�} �^} lbs �v� l } sN\ � \�[ }Pc�}�� l �M�<cbe~}�����d �Es ��d¨}��ze~} \ cz}��zd \�l�l }Pcq�^} [ ��cz}�� w t \ �~��cye~� l e~} \ cz}��d \�l,\ �����7d¬}���c���� s }�� \ cz}����~�~} s }����~}��9cz� w �M�F�Kcye~}�� ` �v�9cz�^�v� lPm q e~} l }�c s �v���Ccfc�} [os }�� \ c ^ ��}�ê�M� cye~� l e~} \ cz}��rd \�l�l �����Ze9cz� w ���7d¬}��rcbe \ �_cbe~}ª� ^ ���~���~��c�} [os }�� \ c ^ ��}Kt l ��cbe~� l e�} \ c�}��rd¬� ^ ������v� []\ ��� w � ^ c sN^ c¹�~��e~} \ c,c��]cye�} lTw-l cz} [�m�Q c&d \�l&^Nl }�� s ��}��~� [ ��� \ �Cc�� w c�� ` � []s }�� lb\ cz}�ê�M�{���v�~��cz}�� [ t l ����d cz} [os }�� \ c ^ �^}q� ^` c ^N\ cz���v� l �M�3cbe~}zc \ �^�v}PcS� l � ���~��} �El c \ c�}���dfe�}��|cbe~}��,�e�} \ c�}�� \ ����h¥} \�[ d¨}���}¤� � miq e~}��&�¢e~} \ c�}�� l ti�v��cbe~}§�Kcye~}���e \ ���/t d¬}���}§�~} l ���v�~}���cz�[ � [ � ` cye~}�e�} \ cy��� \ �Ø�M��cye~}�h�} \�[�m � l cye~}�h�} \�[ ` � ^ ��� `S^ cy�v� �v�g� � ��� l c \ �9c�� w d��*cye����d \ �^�~���~�tcye~}X�&� e~} \ cz}��ª�~}�}��~}��icz����} lbs �v�~����� � ����� m�q e~}��^}�d \�l�\ �ê}�d [ ������� l } ` �M�~���}�� \Gw h�}PcEd¬}�}�� \ h¥} \�[ ` e \ �~�v} \ �~����} lbs �v� l } ���icbe~}�h�} \�[|� e~} \ c���� \ �~����� �M�0cye~}�c \ ���v}�c m ^ ��������cye~� l cz� [ }Ktjcye�}��,� e�} \ c�}���d¬� ^ ��� l c \ ��c \ �~��cbe~} ` e \ �~�M}Q��{M}��[�ê��� [ h�} \�[|� e~} \ c��� \ ��cz���&� e~} \ c � ��� \ ��d \�l~l � lT[ �S��cbe�cye \ cXc�} [os }�� \ c ^ ��}|� ^N` c ^�\ cz���M� l d¨}���}���} lTl cye \ �n~��m< s }�� \ c����v�£�M��cye~}g�¨� w ��c \ ���M}Pci�^}Sv ^ ���^}���h \ � \ � ` ���~� ` �S�v� \ �9c s ��d¬}��rd��*cbe�e~} \ cz����� m q e~}��K�� � l][]\�lblD� �_��d \ �~� ` �S�v�����~� s ��d¬}���d \�l ��� [ �*c�}��¦���¿�Ac l �^} lbs �v� l }�c�� [ }�cz� ` e \ ���v���~�e�} \ c � ��� \ �Ø�~}�}�� l �M��cbe~}8�¨� w ��c \ ���v}�c \�l cbe~}�c \ ���v}�c[��} lbs �v�~�~}���cz��cz} []s }�� \ c ^ ��} ` e \ �~�v} l�ê�^� [ ` e \ �~�v���~��h�} \�[ ` �v�~�~�Acz���M� lSm �¹� w ` e \ �~�v} l ��� ` ���v� \ �9c []\�lTle� �~�7d �~}�}��~}���cz� [ }c��¦�_��d ���9cz��cye�}�e~} \ c¤}së ` e \ �~�M}��St ` e \ �~�v} \ �~����}�� ^ � \ cz}Ø�Ac l c�} [os }�� \ c ^ ��}Kt�cbe~}���cbe~� lc�} [os }�� \ c ^ ��}��~}�}��~}�� c�� ` e \ ���v} \ �~� ��}�� ^ � \ c�}ocbe~}|c�} [os }�� \ c ^ ��}Q�M�zcye�} �¨� w �v�v}��¦� ^ ���cbe~}��icz��h�} sN^N[os }���cz��cye~}�c \ ���M}Pc ` }����3dfe�}���}�cbe~} \�` c ^�\ �/e~} \ c � ��� \ ��d \�l ���¤� ^ ë m�q e~} l }}�{v}��Cc l �^}Sv ^ ����}���c�}�� l ��� l } ` �v�~� l dfe~����}ocye~}�}�{v}��9c lo`S\�^Nl ���~��cbe~} ` e \ ���v} l ����e~} \ c£� ^ ë� `S`P^ �Q�v�gcbe~}��v���~}����M� [ ������� l } ` �v�~� lPm�q � \�`S` � ^ �9cQ�ê�v�_cye~� l t�cye~} lTw-l cz} [ � s }�� \ cz}�� h w} l c�� []\ cz���~�pcbe~} \�[ � ^ �9c|�M�fh�} \K[ e~} \ c � ��� \ � }së s } ` cz}��3t lT^NsNs � w ���~� l ������eCc�� w�[ �v��}ocye \ �cbe~� l }Sv ^ �*{ \ ��}��9c[��� ` ���M������� s ��d¨}��[�ê��� [ cye~} �JK�� t \ �~� []\�� ���~� ^Ns cye~}|��� � }���}�� ` }~d��*cyecbe~}��,� e�} \ c�}�� m

`^a��yacz eJ��|ifih9´�f~npkthoqJj�såi涵�涷~æ�ê p îRí°ìúóiò ô�ì ñ%¸ ðó,¹»º ø©ð4ñ h ø�o�ò ô�ì ñ�ì�ò óq<\ h~��} ¡Nm ¤ l e��7d l cye~} s �7d¬}������ ì�\ cbc l �ê�v�ie~} \ c³�~} s � l �*c�}�� \ c n�YZY�� � ���_h�} \�[�m Q �s � \�` cz� ` }�cye�}_h¥} \�[|� e~} \ c[�~} s � l �*c����v��d \Kl�l � [ }Pdfe \ cg��} lblSm�q e�� l d \�l � ^ }~cz���~� � }���}�� ` } l

Page 100: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¤MÔ »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨����cye�} \�` c ^�\ ��h�} \K[ } [ �*cbc \ � ` } \ �~� ` � w �v�v}�� s ��} lblb^ ��} \ �~� �~}�� l �Ac w dfe~� ` e `G\�^Nl }���cbe~}\�` c ^�\ �je~} \ cª�~} s � l �*cz}���cz�_h�}[���7d¬}�� mk® } \K[ � \�l c�}������~� \ � l �~d \�l �~�Kc \�`S` � ^ �9cz}����ê�v� mrq e�� l��� ` ��} \�l }���cye~} \�sNsN\ ��}��Cc ` ���M�������[} �o` ��}�� `�w�\ �~� \ ������d¬}��/tv��{M}�� \ ��� t \ e����Ze~}��rh�} \�[ `S^ �^��}��9c�v��c \ ���v}�c m

� w �~�^�v�v}�� [} ^ c�}��^� ^N[[}�� l �*c w ¯ê� .K`S[ � ´ Ym�Y9¤væ�WZY Ym*nXô9¤�Yâ }��~��cye ¯ `P[¤´ n7}-m�Y n7}m�Y�¼K½4¾½9¿ ¯x-³}�� `P[ � � 9 � ´ }-m�¡ æm�¤�Á��d¬}�� ¯ ì ´ }MÂvô ô9¤Môâ ^N[ ����� l �Ac w ¯ `P[P9 � l"9 � ´ ¡Nm*n 7fn�Y �9� ¡Nm�¤�7�n�Y �9�� + ¯ê� .K`P[ � ´ ôn�m æM n@ævæm ¡

t V�=ST>CgEBG o�L«ñ¥?Up�;IYUP@hD;>W±ó�VcYUR�dBCKVXWqRUC]Z�P@he;>WD;>P@Y¤;IY¤WDdBCgWDVXAD=cC]W¹VXWyH]ÑcÑAÀðï�=~CKVcpäb]?BADAeCKY W]G�tkdS;IhRBPMCKh©YBPcWª;IYUb]TI?URUC«bzCKTITTwÍ®¬;IYURBPù® dBCKVXWD;IYU=£CwÁ~CKbzWDhyj b]Vc?UhDCKR�=�ó�WDdUCL=~CKVcp dBCKVXWD;IYU=£WDdUC[VcTw?Up�;IYM?UpbzCKTITt®¬;IYURBPù®{h^r^Gåi涵~涷�涷 ÂÃk�¸¢ò�û�ø©óÄÂFqRðdkÄðui�ñBø�k�ì�ôùñ�ì;i ôq e~}�c \ ���v}�c �~}�� l �Ac w � l�s �^� []\ ����� w ��} s }��~�~}��9c ^s �v��c�} [os }�� \ c ^ ��} m �¨� w �v�v}��¿��}�� l �*c w � l\ � \ �^�v}�� w \ � ^ � ` c����v�¿�M� l c \ cz}�t s ��} lblb^ ��} \ �~�gc�} [os }�� \ c ^ ��}id��*cbegcbe~} s ��� [|\ � w �~} s }�� ��~}�� ` }�h�}����~�è�M��cz} []s }�� \ c ^ ��} m�q e~}oc ws � `G\ �¬� s }�� \ cz���~� ` �v�~���*cz���v� l~\ ��}Q�v�A{v}�� ��� q<\ h~��}¡Nm Âm q e~} ` � w �v�v}�� l �g� \ �~���� `G\ � }së�� l c£��� �~� � }���}��9c [ �M��} `P^ � \ � l c \ c�} l dfe~� ` e \ ��� l }

q \ ���v}�c â �*v ^ ��� q } []s }�� \ c ^ �^} �i��} lblT^ ��} [}�� l �*c w� sNl � \ � `P[P9 �

� w �~���v�M}�� ncÔm�YZY æ�ôm�Y Ym�Y9¤væKW , Ym�YZY�YZY9¤[} ^ c�}���� ^N[ ævæm�YZY æMæm�Y Ym*ncôZ¤�Y , Ym�Y�YZY9}t V�=ST>CªEBG?±ML­tOóMZS;Ib]VcT_WDVXAe=cC]WkPcZ~C]AeVXWD;IYB=gZSVXA^VcpgC]W\C]Aeh]G

�ê��� [ cbe~}¤�~� � }���}��9c|�^}�� \ cz�A{v}§�M����}��9c \ c����v� l �M�zcye�}�cEd¨�°� ^N` ��} \ � lbs ��� l ����cye~} l }��~� \ cz� [ � `[ �v��} `S^ ��} lSm q e~} l }£�~� � }���}��Cc l c \ cz} l t��v�Tcbe~� \ �~� sN\ � \ t�e \ {M}£�~� � }���}��Cc«�~}�� l �Acz��} l h \�l }��è�v�cye�}£���9c�}�� [ �v��} `S^ � \ � lbsN\�` ���~�§���pcye�}~cEd¬� l c \ cz} lPm,q e~}£}Sv ^ �����'h~�^� ^N[ �v�Tcbe~� �EsN\ � \�` � [os � l � �cz���v�¤� l cz} []s }�� \ c ^ ��}[�~} s }��~�~}��Cc m¨� �S� [ cz} [os }�� \ c ^ �^}��^��tS�ê�v�¨}Kë \K[]s ��}�t�� l@` � []s � l }����M�¤Z}10 �v�Tcbe~� � e w �~�^�v�v}��ò¯ê� ^N` ��} \ � lTs ��� l ����cye~} lb\�[ }£�~���^} ` c����v� ´,\ �~� æZ}10 s�\ � \ � e w �~���M�v}��

Page 101: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ÂZY

¯ê� ^N` ��} \ � lbs ��� l ���è� ss � l �*c�}y������} ` c����v� lz´�mzq e~} �~}�� l �*c w �~� � }���}�� ` } l �M�i�~� � }���}��Cc [ �wë-c ^ �^} l���F�v��cye~� � s�\ � \_[ �Iëc ^ ��} l � l {v}�� wilT[|\ ��� \ �~�icye�}y��� � }���}�� ` }�h�}PcEd¬}�}��³�~�v� [|\ �ªt��^��� [ cz} [|�s }�� \ c ^ ��}Xe w �����v�v}�� \ �~� sN^ ��} s�\ � \ � e w �~�^�v�v}��³� lz\ h�� ^ c Ym�}@�FYm ¤10P� ÂvôÄ�ªm �@czcye�}y� s }�� \ c����~�c�} [os }�� \ c ^ ��}«�M� ncÔ~� cye~} ` � [ h~��� \ cz���M�Q� l>\ � [ � l c n�YZY10 s�\ � \@� e w �~���v�M}�� m�q e~},e w �~�^�v�v}��e \�l~l � [ }|� [osN^ ���Acz��} l dfe~� ` e \K` c \�lX`G\ c \ � w-l c l �ê�v���v�Tcbe~� � s�\ � \�` �v�9{v}�� l ���v� m �«��cz}�� \ �ê}�d� \�w-l tjcye�� l�` �v�9{v}�� l ���v��d������a��} \�` eØ}Pv ^ �����*h~��� ^N[�m q e~} ^ � ` }��Tc \ ���9c w ���icye~} �~}�� l �*c w � ^ }~cz�cbe~} ^ � ` }��Tc \ ���9c w ���icbe~} � �~��d���}����v}��M�<cbe~} [ �M��} `P^ � \ � l c \ cz} [ �wë-c ^ �^}g� l �~}��v�����v�'h���} m

q e~}q�~}�� l �*c w ¯EÅ ´ �~} s }��~��}�� ` }[�v� s ��} lblb^ ��}|¯;Æ ´ � l �¼ ½ ¼½4ÇÉÈ Y32�Yn�0AÊKsNl � \-mrq e~} [ } \�lb^ �^} �[ }��9c��M��cbe~} ` � w �v�v}�� s ��} lTlb^ �^} ^l ������cye~} s �^} lTlb^ �^}oc�� \ � l � ^N` }�� l e \KlX\ � ^ � ` }��Tc \ ���9c w ���\ h¥� ^ c$, Ym�W�sNl � \mXq �v�v}�cye~}���cye~� l ��} \ � l c�� \ �°}��^���v�[���¬��} lTl cye \ � Ym�YnB0 ��� cye~}|��}�� l �*c w� ^ }�c���cye~} s �^} lblT^ ��} [ } \�lT^ ��} [ }��Cc m

åi涵�涷~æèé öÃqRø�kÄí¸ò í¸ø ñ�k�¸q } [os }�� \ c ^ �^} d \�lr[ �v�~�*c��v��}�� ��� } \�` e|�M�Ncbe~} cbe~��}�}¨����� sl h w cye~�^}�}¬�~� � }��^}��9c c�} [os }�� \ c ^ ��}l }�� l �v� lPm�q e~}�� s }�� \ cz���~�Ø� \ �~�v} l ����cbe~} l } l }�� l �v� l �7{M}��^� \�sNs }�� s �^��{����~�����°��}�� ^ �~� \ � `PwZm�«�v��}�} [ }��9c�h�}PcEd¬}�}���cye~} l }�� l �v� l d \�l,l �§��}���� \ h~��}�cbe \ c \ �~� []\ ��� ^Nl �~� � }���}�� ` } l d¨}���}£�^} �� \ ���~}��Ø� \ cye~}�� \�l&`S^ �^��� l cye \ � \ � \ � [ ����� m �«�~� []\ ����} l �~���è� `S`P^ �¹��{v}��&cbe~} s }��^���S�è�M�<cye~}�¨� w ��c \ ���M}Pc«� s }�� \ c����v� \Kl { \ �^��� ^lzl }�� l �v� l � \ ����}��¤�ê��� [ � \ �~� \ cz���v�¤� \K[|\ �M} m

��\�` eXc \ �^�v}Pcu����� s�^l }���cye~�^}�}�c w-s } l �M�c�} [os }�� \ c ^ ��} l }�� l �v� l %:�¨}��^�~�Xë3tK�¹����}�� �\® � \ �~��} w t\ �~� � \�s �v�&�k�^} lTlb^ �^} q � \ � l � ^N` }�� l ¯u��� qzlz´�m�K }�} å­��� ^ �^} ¡Nm�Wvô �ê�v�zcye~}���� s � \�` } [ }��9c mfq e~}s ��� []\ � w�\ �~� [ � l c \�`S`P^ � \ c�}]c�} [os }�� \ c ^ ��} l }�� l �v� l d¬}���}��¨}��^�~�Xë � } l � l cz�v� l t�� �q� n�YZ¤�Y �K mN��\�` e����S� s�^Nl }���cEd¬�Q�M��cye~} ` }���� � h~��� ` � ���~��}�c l ���~}KtNh¥}s�ê�v��} \ �~� \ ��c�}��>cbe~} â �ge~} \ cz}��St�M�~}è�v� cye�}³� ^ cz��}�c l ����}�t \ ���ò�v�~}���� cye�}pe~} \ c�}së ` e \ �~�M}�� m q e~} �¨}��^�~�Xëò���gcbe~} e�} \ c}Kë ` e \ �~�v}��>d \�l `S\ ���*h~� \ cz}��|�ê�^� [ ¡_� cz� WZYZY�� dfe~����}zcye~}fcye~�^}�}q���Q�v�k�~} \ ��cbe~} ` }�����h~��� ` �d¬}��^} `S\ ���*h~� \ cz}��³�ê��� [ ¡i� cz� Â�Y���m � \ ���*h~� \ c����v�pd \�l�s ����{S���~}���h w cbe~} [|\ � ^ � \�` c ^ ��}��Stâ�\�� } K e��v��} m�q e~} `G\ ���'h�� \ c����v��� \ c \ d \�lrs �^�v�v� \K[][ }��y���9cz�&cye~} [ �v���*cz�M������� ^ �~�*c l t < ëS�ê�v���q } [os }�� \ c ^ �^}��¨�M�Cc����v����}�� l tt-³����}�� lyQEq � }�Yn t QEq � }�YBæm

q e~}y�¨}����~�Xë l }�� l �v� l d¨}���}@cz} l c�}��|���Ë� â0\ h/� l �k}��Tc�� `S\ � q } l c��¹�^} \�s �^���v��cz�¹��� l c \ ��� \ c����v� mq e�� l � \�` �����*c w,` �v� l � l c l �M�~� \ ���M}�t�{v}��Tcz� `G\ �U�~}�d \ � l �ê�M��c�} l cz������cbe~}¬� \ �~��� � �ê�^}Sv ^ }�� `Pw ��} lbs �v� l }����cbe~} \�`P` }���}�� \ cz�v�P� l,lb^Ns }�� �E` �M�~� ^N` cz����� `S\ {��Acz��} lSm �q}���}_cbe~}��¨}��^�~�Xë l }�� l �M� l d¬}���} \ h l � �� ^ cz}�� w�`S\ ���*h~� \ cz}���c���d��Acye~��� , }�Yi[]� ����cye�}Q� s }�� \ c����~��cz} []s }�� \ c ^ ��}���}��v���v� ¯ l }�}�å­��� m¡m�W9¤M´�mXq e~}��¨}��^�~�Xë°��} l � l cz�A{v} l }�� l �v� l d¬}���} ^Nl }�� s �^}��~� [ ��� \ cz}�� w cz� [ �v�~�Acz�v��e~} \ c � ��� \ ��ê}�}��Nh \�` � �ê�v��cye�}«� s }�� \ cz���v�§���/cye~}�e~} \ cz}�� lSmJK e�� ^ �����v�~}«�M�/cye�}��¨}����~�Xë l }�� l �v� l � \ ���ªtZcye~}

Page 102: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ân »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨

:<;>=@?BADC�EBG?v@o�L³tÁó�Z�;Ib]VcTX@­C]A^YBP�]íb]VcTw;�=UAeVXWD;>P@Y¡=cAeVXZSd_G#DvdBPù®{Y P@YÉ\cC]ADWD;Ib]VcT©V:]B;Ih£;Ih�WDdBCP@­C]AeYUP�]RBCS\v;IVXWD;>P@Y}A�ADP@p V�\cC]AeVX=cCcLgÌsW9Í;Î�Ï W8Ð�®¬dBC]ADCQ;¬;IhgP@YBC�PBAªW\CKY¸@­C]AeYUP�] ADCKhD;wh\W\PcAeh]G¦ï¬TIWDdBP@?B=@d°WDdU;wh­U=@?BAeC�hDdBP�®¬h[W\CKpgZ~C]AeVXWD?BADCKh�?UZ°W\P�E@ÑUÑ6³aWDdBC�b]VcTw;�=UAeVXWD;>P@YØA^VcYB=cC|PBA¬WDdUC/@­C]AeYBP%]èAeCKhD;Ih\W\PcAehg;whA�ADP@p EÒÑ�W\P�±XÑrÑgG�ê}�}��Nh \�` �i` � ^ ����h�} ` e \ �~�v}��³��� ` �v�9c����v� l c�� \ ����cye~}��zcye~}�� [ � [ }�cz}�� m>q e�}~�«����}�� �D® � \ �~��} wcz} []s }�� \ c ^ ��} l }�� l �v� l ¯ \ � l � ��} l � l cz�*{M} ´ d¬}���}���} lblo\�`P`S^ � \ cz}�cye \ �gcbe~} �¨}��^�~�Xëgh ^ c�d¨}���}`G\ ���'h�� \ c�}�� ^Ns cz� WZYZYp��m�q e~} l }�d¬}��^} ^Nl }�� []\ ���~� w�\�l~\ h \�` ��^Ns cz�pcbe~} �¨}����~�Xë \ �~��ê�v��cye~} ` �S�v� � �~��d�� \ �~��d \ � [�� ^Ns � s }�� \ cz���v� l �M�@cye�}|c \ �^�v}Pc lTw-l c�} [�m�q e~}���}|d¬}��^}�cEd¨��¹����}�� �D® � \ �~��} wil }�� l �M� l�s }��[����� s t��M�~} \ c&cye~} ` � w �v�v}�� � � \�l ���~��}�c&c��|cye�}_e~} \ cg}së ` e \ ���v}��\ �~���v�~}�����cye~}�c \ ���v}�c �E` }����<���~��}Pc m

q e~}���� qzl d¬}��^}ocbe~}ocbe~���^� lTw-l c�} [ cz� [ �M�~�*c��v�,cz} []s }�� \ c ^ ��}��M�>cbe~} ` � w �v�v}��¦���S� s/mq e~} l }[� s }�� \ cz}��§�v� \�s ����� ` � s ��}��~� � }��^}��9c{�ê��� [ cbe~}��¨}����~�Xë \ �~�]�¹����}�� �\® � \ �~��} w ��} l � l cz�M� l\ �~�id¬}���}y���9c������ l � `S\ ��� w � \ ��� \ c����v��e \ ��� m

��\�` e ��� q ` �v� l � l c�}��³�M� \�lb[]\ ���3h ^ �'h � ��� � } l c \ ���~��} lbl�l c�}�}�� c ^ h¥}Kt ¡Nm ¤�¡][o[ �~� \�[ }Pcz}��7�æKYm }�[][ ���¤��}��~�Kcye mrq e�}�h ^ �'h l d¨}���}g��� `S\ cz}��¤���|cbe~}[���~��}�c s �v�Tc©�M� cye~} ` }���� � h~��� ` ��\ �~�\ c�cye~}�h���cbc�� [ �M�rcbe~}�e~} \ c«}së ` e \ �~�M}���¯ l }�}£å­��� m@¡Nm�WvôB´�mzq e�}�h ^ �*h l d¨}���} ` �v�~�~} ` c�}���h wævæ][ }Pc�}�� l �M� l c \ ������} lTl,`S\�s ����� \ � w c ^ h¥}�c�� K }�� l ��c�} ` �i��} lblT^ ��} q � \ � l � ^N` }�� lSm�q e~}���� qzl\ �~� `G\�s ����� \ � w c ^ h�} l d¬}���} s � ^[ h¥}��è���Cc�� \�s �^} lblT^ ��} [|\ �����ê�v����cye \ c \ ������d¨}��³} \�` ep��� q�v�Xh ^ �*h�cz��h¥}�� l �v� \ cz}��°�ê�^� [ \ � w ��cbe~}�� s�\ �Tcy�M��cye~} lTw-l c�} [�m]q e�� l~\ �����7d¬}�� } \�` e�h ^ �'hcz��h�}¹é_����}�� \ �~� s^ ���v}������~�~�A{S��� ^�\ ��� w �v� \ � w|` � [ h���� \ c����v�3tS��� ` � ^ �~���~�~cbe~}[}��9c�����}¹�v��� ^s/mK � [ ��� \ �^� w t/cbe~}|��� qzl�` � ^ ����h¥}�� l �v� \ c�}��/t­��} [ ��{v}��/ti���~���*{S��� ^N\ ��� w�`G\ ���'h�� \ c�}��/tÁ�v�£�v�^� ^Ns`G\ ���'h�� \ c�}�� m�q e~}���� q l�w-l cz} [ ��}�����} l �v� cye~}�{ \�s �v� s �^} lTlb^ �^} `P^ �T{M}������g��dfe�� ` ege \�l

Page 103: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ÂBæ

\�l }�� l �*c��*{S�*c w �M� ½4ǽ¥ÓÔÈ}�sNl � \ .�� \ c æn����nÂvô�� m q e~} K }�� l �Kcz} `�s �^} lTlb^ �^}�c�� \ � l � ^N` }�� l

\ ��} `P^ ���^}��9c��~}P{S� ` } l dfe�� ` e e \ {v} \ ��} lTs �M� l }��M� Ym�Y9¤Z}�[ � .KsNl � \ \ ��� \ ��}���} \ � � ^ c�h wK }�� l ��cz} `$K � æ�YZY�`P^ ���^}��9c [ �v�~�*c��v� l d��Acye \�l }�� l �*c��*{S�*c w �M� \ �ê}�d � � mUì �*cbe|cye~} s ��} lblT^ ��} �c�} [os }�� \ c ^ ��}i� ^ � ` cz���v��cye�� l �v�A{v} l0\ cz} []s }�� \ c ^ ��} l }�� l �Acz�A{��Ac w �M� Â7q ß }KYf[]��m � \ ���'h~� \ cz���v�d \�l�l c�� \ ���Ze9c��ê�v��d \ �^� \ �~� �~�v�~}�h w � l �v� \ cz���~��cbe~}���� q ¯ lz´ �M�y���Cc�}��^} l cSt sN^N[os ���~��cye~}s ��} lTlb^ �^} �~��d�� c��o{ \�`P^N^N[ t l }PcTcz�����]cye�} K � æKYZY�l cz��cye~� l c�� \ � l � ^N` }�� `P^ ���^}��9c�¯úß ¡][ � ´` �v���^} lTs �v���~���~��c���£�}���� s �^} lblT^ ��} m Þq}së-cGt�cye�} [|\ �~���ê�v��� \ �~����� qzlo\ ��} s ��} lblb^ ���'£�}�� cz�æKYZY�sNl � \_\�l ��} \ �§�ê��� [ \ ì�\ ��� ` }JÕ q ��}��^� \ � \ h l �v� ^ cz} s ��} lblb^ ��}g� \�^ �v} m�q e~} K � æ�YZY�l@\ ��}cbe~}�� l }�c�c���cye~� l �~}Pd c�� \ � l � ^N` }�� `S^ �^��}��Cc ¯xß æ�Y�[ � ´>` �M����} lbs �v�~�~���~��cz� æ�YZY_sNl � \m�>e \ �^�v�����&cye�}>��� qzl d \�l�\�`P` � [os ��� l e~}��_h w_\ �*cz}���� \ cz�*{M}�� wXsN^N[os ���~�¹�~��d��_cz�,{ \�`P^N^N[cbe~}���� ^Nl e~�����_cye~} `S\�s ����� \ � w]\ �~��c ^ h¥} l d��Acye�e w �~���M�v}�� m Þq}së-cGtNcbe~}g��} lbs } ` c��*{M}Xc ^ h�}�d \�lé~����}���d��*cbe��g� �M�6�� \�l ��}Sv ^ ����}�� m_q e~}�c ^ h¥} l~\ �~� `G\�s ����� \ ����} l d¨}���} ` e \ ���M}���cz� \ h�� ^ c¡ZY&sNl � \m � l cbe~} c \ ���M}PcÁ���S� sNl<\ ��} ` �S�v��}��/tKcbe~}{� \�l ���~cbe~} `S\�s ����� \ �^��} l \ �~��c ^ h�} l ` �v�~�~}�� l } lc������'v ^ ���/tSé~�������~��cbe~}���� � h ^ �'h l cz� \ h�� ^ c n�Êvæ {v�v� ^N[ } \ c nS¡Nmçô_sl � \m

q e~}���� qzl dfe�����}«� \ ��� \ c����v� � e \ �^�od¬}��^}g��}���� \ h���}fh ^ c l ����d m�q e~}����©�^} lbs �v� l }�cz� [ }�d \�l[ �S�~}�� \ cz}���h w cye�}�� []\ � ` �v��� ^N` c����v������cye~} l c \ ���~��} lbl]l cz}�}��,c ^ h�} \ �~� cbe~} d¬}���� �Es �v���9c�^}��v���v�¦�M�fcbe~}|c ^ h¥}¤����cye�} ` � w �v�v}�� s�\�lblb\ �v} m ì e�����}ocye~}]��� qzl ��} lbs �v�~� v ^ � ` � � w trcye~}cbe~}�� [|\ �i� \ ����� �^} lbs �v� l }]c�� [ }|� l �~��cy���~} \ � m�q e~}��¨}����~�Xëjt<d��Acye¡��} lbl�[|\�lTl tu��} lbs �v�~�~}��� \Kl cz}��StNcbe ^l d¬}��^} [ �v��} lT^ �*c \ h~��} \�l �ê}�}��Nh \�` � �ê�v�zcbe~}Xe~} \ c�}�� ` �M�Cc����v� lSm

q e~}í� \ �^�v} l c�c \ ���M}Pc � �~}�� l �*c w }����^�v� `S\�[ } �ê�^� [ cye�}�c�} [os }�� \ c ^ ��}ò¯EÖ ´ �~} s }����~}�� ` }dfe�� ` e¿� l �¼ ½ ¼½¥Ó×È

5~n�2 }10AÊ���mrq e�} , }�YK[|� ^ � ` }��Tc \ ���9c w ���&cbe~} �¨}��^�~�Xë���} l � l cz�A{v}�cye~}�� �[ � [ }Pc�}�� l cye~}�����} \ � l cz� \ �~}�� l �*c w }��^���v�©���u��} lTl cye \ � YmAn�0 � ^ },cz�_c�} [os }�� \ c ^ ��} ^ � ` }�� �c \ ���9c w�m

åi涵�涷~æÏå öJðuk�û ø ñAØÀìúóa¹iò_Ù�ôq e�}����7d�� �El c���} \�[ �v�£}së��*c � d������~��d ����cbe~}�c \ ���v}�c ` }����g¯ l }�}³åÁ��� m�¡Nm�W9}v´ � l cbe~}�h���cbc�� [����cye~}_h�}�}�� `G\ � m�q e~} \ � ^N[ ��� ^N[ ���pcye~� l ��}��v���M�è�M��cbe~}_h�}�}�� `G\ ��d \�l cbe~���~��}���h w�\K` ���}�c ` e~���~� m_q e�} ^s��El cz��} \�[ �v�¹}��9cz� wU� d����~���7d d \Kl~\ � ^N[ ��� ^N[ �ê�v��� l �M���~}���}��¡�v�9cz��cbe~} ` }����}��9cz� \ � ` }_c ^ h¥}¤¯ l }�}|å­��� mf¡Nm�W�¡U´�m�q e~}�cbe~� ` � �~} lbl } l�\ ��} lbs } ` ��é_}��Ø��� q<\ h~��} ¡m*n�Y t \ ��� cye~}���9cz}�� \�` c����v� s�\ � \�[ }Pc�}�� lf\ ��} lbs } ` ��é_}��è��� q<\ h~��} ¡NmçÔm

q e~} ��� [ ��� \ � c \ ���v}�c[��}��~��cbe l�\ �^} n7}o`S[ \ �~� ¡�`P[pm,q e~} ` }����O��}��~��cye3t ` �M����} ` c�}��Ø�ê�v�cbe~}�� [|\ � ` �v�9c�� \�` cz���M�����<cbe~} \ � ^N[ ��� ^N[ \ czcbe~}�� s }�� \ cz�����_cz} [os }�� \ c ^ �^}Q¯ Ym�}10 { æ�Y���m ´� lflbs } ` �wé_}�� q<\ h~��} ¡m*n�Ym

Page 104: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ÂZW »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨b&sl cz�^} \�[ ì ���~�~��d [��d�� l c���} \�[ ì �����~��d

�«� �¹����� w }�Y9}væ WZYZY�¡[}�� l �*c w ¯ê� .K`P[ � ´ æ-mçôv æm ¤-nq e~� ` � ��} lbl ¯ �/[§´ ¤n�m*n@æ n�YnZm ô� + ¯±� .K`P[ � ´ æ�WmçÂ9} æK¡NmAn@æ

t V�=ST>CqEBGnJMLX²{Z�h\W\ADCKVcp VcYUR/«¬Pù®{YUh\W\AeCKVcpÓt VXAD=cC]W Ú¦;IYURBPù®{h¨N�VXW\C]Ae;IVcTêG¨tkdUC«V�\cC]A^VX=cC�WDdU;IbefMYBCKhehPBA<WDdBC�RBPù®{YUh\W\ADCKVcp ®{;IYURBPù®�;Ihk?UhDCKR|;IY WDdU;IhiWDV�=�T>CcGq<\ ���v}�c â ��� s �¨}���� �¨�v��� â }��~�Kcye b�sNl c���} \K[ ì ���~�~��d [��d�� l cz��} \�[ ì ���~�~��d

¯ `S[§´ ¯ `S[§´ ¯ `S[§´n n7}�`S[ nG¡Nm Ôn , Ym�Yvæ Ym�YZY9¤n , Ym�YZYZY�W Ym�YnGY9¤ , Ym�Y�YZY9}

¡o`S[ Wm Ôn , Ym�Yn Ym�YZY9¤n , Ym�YZYZY�W Ym�Yn�n7¤ , Ym�Y�YZY9}æ n7}�`S[ nG¡Nm Ô9} , Ym�Yvæ Ym�YZY9¤n , Ym�YZYZY�W Ym�YZYMÔ�¡ , Ym�Y�YZY9}

¡o`S[ Wm�¤M , Ym�Yn Ym�YZY9¤n , Ym�YZYZY�W Ym�YZYMÂvÔ , Ym�Y�YZY9}W n7}�`S[ nG¡Nm Ô�¡ , Ym�Yvæ Ym�YZY9¤n , Ym�YZYZY�W Ym�YZYMÔ9¤ , Ym�Y�YZY9}

¡o`S[ Wm ÔZW , Ym�Yn Ym�YZY9¤n , Ym�YZYZY�W Ym�YZYMÔn , Ym�Y�YZY9}t V�=ST>CyEBGIH]ÑvL�@­ADócPcWDVXAD=cC]W @FCKTITR«©;IpgCKYShD;>P@YUh]G�î¬ïX¯R¯Á`&` ?UhDCKR�WDdBC¤H">§b]p�³uT>PMPcZØÐèj d óvRBADPc=cCKY�rbzCKTITmG

åi涵~涷�æ¶Û öXðuk�û�ø ñ p ðM¹a¹iøjk/ðtó,¹ h îRí°í³¸ÜÂ�ø©ï�ïúôK �v����� c \ ���v}�c l d¬}���} s �^�7{S���~}����v� \ c \ ���v}�c�� \ ���~}�� lT^Nlbs }��~��}��¢h�}�����d cye~} ` }���� � h~��� ` �ClPmK e~��d������ å­��� m ¡Nm�Wv tq� l�\�s � ` c��v��� \ �q�ê�^� [ cbe~}°�v� \�s e~� `�^Nl }������9cz}��^� \�` }°�M�Xcye~}�c \ ���v}�cs � l �Acz���M�~���~� ` �v�9cz�^�v� lPm�q e�}pc \ ���v}�c \�lTl } [ h~� w d \�l�[ � ^ �9c�}��ò�M� \�[ ��c��v���*£�}��¿}���}P{ \ c��v�lTw-l cz} [�m ì e~}�� \�s�\ �Tc�� `P^ � \ ��c \ �^�v}Pc�d \�lol }���} ` cz}��¿�ê�^� [ \�[ }�� ^ t�cbe~}�}���}P{ \ cz�M��d¨� ^ ���� \ � l }��v� ���7d¬}��~cye~} l cz� ^N` c ^ ��} \�l �~}�}��~}�� cz� s � \�` }|cye~} l }���} ` cz}�� c \ ���v}�c|���í�ê���v�9c ����cbe~}h�} \�[�m q e~} l �M������c \ ���v}�c l ¯ l }�}fc \ h���} ¡NmAnZn@´ ��� ` � ^ �~}��è¯$h ^ c�d¨}���}q�~��c{��} l cz�^� ` cz}��ocz� ´r\y® } <c \ ���v}�c©�ê�v� {S� lb^�\ � s � l �*c����v�]{v}��^��é `S\ cz���v�|d��Acye�cye�} lb`S\ cbc�}������~� ` e \�[ h¥}�� `G\�[ }�� \ t \�`S\ �bh��v�c \ ���v}�cGt \ �~� � ^N[ h�}����M� \ � ^N[ ��� ^N[ c \ ���v}�c l ¯F� � ^N[o[�w�` }���� l � ´�\ �^� \ �~�M}�� lb^N` e�cye \ c�cbe~}����\ � ^N[ ��� ^N[ }���} [ }��9c l d¬� ^ ��� [ � [ � `]` � w �M�v}��~� ` c \ �^�v}Pc ` }����¨}��~� lSm�q e~} l }�d¨}���} ^Nl }����ê�v�} l cz� [|\ c����v�£�M�xh \�` � �v��� ^ �~� ` �v�9cz�^�'h ^ cz���M�£�ê��� [ cye~} \ � ^N[ ��� ^N[ }���� �E`S\�sNl �M�xcye~} ` � w �v�v}���� `` }���� lSm6K-s } ` ��é `G\ c����v� l �ê�v�&cbe~}� ^N[o[�wB�E` }���� []\ c�}���� \ � \ ��} �v�*{M}��°��� q<\ h~��} ¡NmAn@æ|\ �~��cbe~}����s � l �Acz���M� l ��� q<\ h~��} ¡Nm*nGWm

Page 105: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· Â�¡

Beam

: ;I=@?BADC£EBG?vB±ML t VXAD=cC]W�¯ P@hD;>WD;>P@YÞݨAeVXZSdS;IbXG§t{dU;IhqhebedBCKp�VXWD;wb£hedBP�®{h¹WDdBC£Z~P@hD;>WD;>P@Y�PBAkWDdBC£WDVXAD=cC]W®{;>WDd³ADCKh\Z~CKbzW«W\P/=~CKVcp�Z�VXWDdèVcYSR�Z~P@hD;>WD;IP@Y�PBA{h\P@Tw;IR�TIVcRURUC]A«WDVXAD=cC]WDh�®¬;>WDd�ADCKhDZ�CKbzW¹W\P¤bzADócPc=cCKYbzCKTITIh]Gq \ ���v}�c � �«� ® } <

q e~� ` � �~} lbl ¯ [o[¤´ nZm�Yncô , Ym�YZYZW nZm�Yncô , Ym*n Ym�}�Yv , Ym�Yn[� [ }�� l ���v� l ¯ [o[¤´ æ�}m�¡�7�ncÔm�Y9} æ�}m�¡�7�ncÔm�Y9} æZ}m ¡~7fncÔm�Y9}[}�� l �Ac w ævæ�Wmçæ�Y , YmAnG¡�[ � .K`S[ � æm�¤n � .K`S[ � ßt¥V�=STICªEBGIHcHXLZDMP@TI;wR WDVXAe=cC]W{WDdU;IbefMYUCKhDh\CKhkVcYURQp�VXW\C]Ae;IVcTIhKG

n�Y�`S[ ^N[][~w n7}_`S[ ^[][�w ¡]`P[ ^N[o[�wq<\ ���v}�c ^NsNl c �~� l c ^NsNl c ��� l c ^Nsl c �~� l c�¹�/�«����� w ôZYvôn ôZYvôn ôZYvôn ô�Yvôn ôZYMôn ôZYvôn[}�� l �*c w ¯ê� .K`S[ � ´ æm ¤-n æm ¤-n æ-m ¤n æ-m ¤n æm�¤n æm�¤n

q e~� ` � ��} lbl ¯ [o[¤´ YmçÔZWMÂ9} YmçÔnS¡Z¡ Ym ÔvÂvôM Ym ÔvÂvôv Ym�WBæ Ym�WnZn@æ� + ¯ê� .K`P[ � ´ æK¡NmAn@æ æ�¡Nm*ncæ æ�¡Nm*ncæ æK¡m*n@æ æK¡NmAn@æ æK¡NmAn@æ

t¥V�=STICgEBGIHKÐMLg«©?Up�p«ó�bzCKTIT<WDVXAD=cC]W«WDdU;IbefMYBCKheh\CKhªVcYUR�p�VXW\C]Ae;wVcTIh]Gwj ?BZShDW8à©?BZ w±h\W\AeCKVcp�³ðRUYUh\W8àªRBP�®{Y wh\W\ADCKVcp|G r

á s � l �*cz���v���M� á s � l �*c����v���M� �¨�v������� l c \ � ` }�h�}PcEd¬}�}�� ^[][�w|q \ ���v}�c ^NsNl cz��} \�[ �ê�v��� �~��d�� l c���} \K[ �ê�v��� ` }��9c�}��q�M�Á�ê�M��� l`S[ [][ [o[ `S[n�Y � ¡C¤m�¤Z¤ , Ymçæ ×X}nZm Âvô , Ym æ Ôm Ôvô , Ym�Y�Wn7} �F¤�WmAn7} , Ymçæ ×X¤Môm�Wn , Ym æ nG¡Nm Ô9} , Ym�YK¡¡ �yn7¤m�¤MÔ , Ymçæ ×�ævæm ¡C¤ , Ym æ ¡Nm�YZW , Ym�Ynt¥V�=STICªEBGIH"vML½«©?Up�p«ó�@­CKTIT~t¥VXAe=cC]WPâ$¯ P@hD;IWD;>P@YUhiVcYUR�ñ�CKYB=cWDdUh]G

Page 106: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Â9} »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨åi涵~涷�æ¶ã ëNi1ð3ñ�ñBø�kÄìúóiûäÂåqiðtíÞx�ø�kq e~}��¨� w ��c \ ���v}�c \Klbl } [ h~� w d \�l e~� ^Nl }��¡����cye~} lT`G\ cTcz}�������� ` e \�[ h�}�� m�q e~� l d \�l�\ � \ �^�v}`Pw �����~�~}��St n�Y�¡�`P[ ���è�~� \�[ }Pc�}��Pt ` }��9cz}���}��¡�v��cbe~} lbs } ` cz�^� [ }�cz}�� s �*{M��c m�q e�� l d \�l�[]\ ��� �c \ ���~}�� ^ ���~}�� \�n�Y:9 � c��v����{ \�`S^^N[ cz� [ ���~� [ �'£�} [_^ �Acz� s ��} lT`G\ cTcz}����������ê�^� [ \ ��� \�l d¬}����\�l c�� s ����{S���~} \ �~�~�*c����v� \ �u��� lT^ � \ c����v�pcz��cye�} ` � w ��c \ ���v}�c m�q e�} ` e \�[ h�}���d \�lX` �v���~} ` cz}���~����} ` cz� w c��_cye~}X� \ ���j� h¥} \�[ s � s }[�v��cye~} ^sNl c���} \K[ l ���~} \ �~��c���cye~}�h�} \�[|� � ^N[]s|s � s }�v�icye~} �~��d�� l c���} \�[ l ����} m �q��cz}��«��} \ {S���~��cye~} ` � w ��c \ ���M}Pc�cye~} lb`S\ cbc�}���}�� s�\ ��cz� ` ��} l d¨� ^ ���s�\�lTl cye~�^� ^ �Zeicye~} ` e \K[ h¥}���}së��*czd����~�~��d l t Ym ¡9Yvô�¡�[o[ cbe~� ` ��\ � ^N[ ��� ^N[ �ê�v��� m

q e~}fh¥} \�[ � ^N[]s�s � s }>d \Kl�[]\ ���Cc \ ����}�� \ c n�Y©9:; cz�M��� { \�`P^N^N[ c��g��}�� ^N` }fh \�` � �v�^� ^ �~�� \ �~� \ c����v�����pcye~}�� \ ��� m �@c�cbe~}|}����°�M��cye~� l�s � s } � l cbe~}_h�} \�[ � ^N[os�s �^� s }��St \ c \ � � �M�d \ cz}�� �E` ���M��}�� \ � ^N[ ��� ^N[ s � \ c�} l dfe~}���}Xcye~}Xh�} \�[ }��~}���� w � l �~} s � l �Acz}�� m

`^a¥�Nac¶ �°qJjXkrtqJlPe?�gs:k|R�q e~}8�¨� w ��c \ ���M}Pc ` �v�9cz�^�v� l�w-l cz} [ � l�\]` � [ h~��� \ c����v���M� l �M��cEd \ ��} � �~��d�� \�l�� � Q � K ¯ � ë �s }���� [ }��9c \ ����e wl � `Pl�\ �~� Q ��� ^Nl c���� \ �]�¨�M�Cc����v� K-w-l c�} [ % l }�}]h¥}�����d ´ � ^ �~�~���~�è�v��{ \ ����� ^Nld¬�v� �Cl c \ cz���v� l~\ �~��e \ �^�d \ ��}è¯ l }�� l �M� l t [ �Kcz�v� l t { \ �*{M} l]´�[ �v�~�*c��v��}�� \ �~� \�`S` } lbl }���h w�\é_�~�Acz} l c \ cz} []\�` e~����} mgq e~} s e w-l � `G\ � \ ��� ���v�v� `S\ � \ � ` e~�*c�} ` c ^ �^} \ �^} ` � [os�\ �^}��¿��� å­��� m¡Nm�WvÔm

åi涵~æèé�æ�ê æ�ç�Âq e~}�c \ �^�v}Pc ` �v�9c����v� lTw-l c�} [ol ���9{M�v�*{M} n�Wol }���� \ �O��}P{S� ` } l txcEd¨�§��}�� \Gw h¥� \ ��� l&\ �~�èé{v} Qm. <h�� \ ��� l cye \ c \ �^}�v ^ }�����}�� \ �~� ` �v�9cz�^�v����}��/t��v� c�� [ } lb`G\ ��} l �M� YmAn cz� n�Y]l } ` �M�~� lB� Â9¤ t ÂvÂÄ�ªmq e~} é_���*cz} l c \ cz} []\�` e~����} \ �~�°� \ c \ h \Kl }|� l ��� \ ��}��Ø���Cc���cye~} Q � sN^ c . < ^ c sN^ c �¨�v�9cz���M����}��¯ Q < � ´ dfe~� ` e�cbe~}�� ` � [o[_^ ��� `G\ cz} l d��Acye�cye�}�e \ ���d \ �^} �~}�{S� ` } l,\ �~� l }�� l �v� lSm

q e~} Q < �Ó�ê�v�~cbe~} ` � w ��c \ ���M}Pc|� l_\ -³��c��v���M� \ -i� ncôBæc��}�WBæi` e~� s �v� \ ` ��� `P^ �*c�h¥� \ ���dfe~� ` e l �*c l ��� \ �6- � ` � \ c�} mXq e~} ` � [][�^ �~� `S\ cz���v�pd��Acye�cbe~}_e \ �^�d \ ��}|� l cye~�^� ^ �Ze�cbe~}Q < � mtQ ��cye~}������Ze9cze \ �w�O�M�Áå­��� m ¡Nm�WMÔ � lz\�lb` e~} [|\ cz� ` ���<cbe~} \�` c ^�\ � l �M��cEd \ ��}�cz�S�v� l dfe~� ` e[]\�� }�cbe~}_e \ ���d \ ��} ` � [o[_^ �~� `G\ c����v� s � lbl �*h~��} m å_�v�&cbe~} ` � w �Kc \ �^�v}PcSt s ���M�v� \�[ol,lT^N` e \�l- � �- \ �~� q � â d¨}���} ^Nl }���cz���~}�{v}���� s¦�ÒbgQEl ¯ � � \�s e~� `G\ � b&l }�� Q �Cc�}��e� \�` } l]´ �ê�v�g} \�` es ��} ` }«�M�/e \ ���d \ �^},cz�~h¥} ` �v�9c����v����}�� m­ì e~}��]cye~} l c \ c ^Nl �M� \ e \ ���d \ �^}¹�~}�{�� ` }«� l v ^ }�����}���v� ` e \ ���v}��/t�cbe~} �rb^Q ` � [o[_^ ��� `G\ cz} l d��Acye�cye~} Q < ��{S� \�\ �~}PcEd¬�v� �is �^��cz� ` �M� � ���7d�� \�l` e \ ���~}�� \�`P` } lTlSm

Page 107: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· Âvô

: ;I=@?BADC¤EBG?vcJML°ï{Aeb^dU;>W\CKbzWD?BAeC§PBA6@­ADócPcWDVXAD=cC]W�@­P@Y W\AeP@TNDvóMh\W\CKp�G ¯Od�óMhe;Ib]VcTgj ñðC�A�W^ryVcYSR ñðPc=@;Ib]VcTj£C{;>=@d�W^rFï¬AebedU;IW\CKbzWD?BADC�PBAaV$@­P@Y�W\ADP@TMDvóMh\W\CKp RBCS\cCKT>PcZ~CKR|;IY WDdBCq`½¯& o@�D CKY�\M;>AeP@YUpgCKY�W]G

Page 108: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Â9¤ »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨� ë s ��� ` �*c�� w t<cye~} �rb^QX` � [][_^ �~� `S\ cz} l d��*cbe \ � \ c \ h \�l }�dfe~� ` e���} l ���~} l �v��cbe~} Q < � m

q e~� l � \ c \ h \Kl } ` �v�9c \ ��� l�[_^ �Acz� s ��} �^} ` �M��� l �ê�v��} \�` e �~}P{S� ` }oc�� h�} ` �v�9cz�^�v����}�� m]��\�` e¦�M�cye�} l }¹��} ` �v��� l ��}s�ê}�� l cz� \~lbs } ` �wé ` � ^ � ` c����v� \ �~}P{S� ` }[� l c�� s }��^�ê�v� [ t lT^N` e \�l �^} \ �~���~�~cbe~}� ^ c sN^ cg��� \ cz} [os }�� \ c ^ �^} l }�� l �v�g�M� l }�cbc����~��cbe~} s � l �Acz���M�è�M� \ { \ �A{v} mXq e~}£� \ c \ h \�l }|� ld \ c ` e~}���h w cye~}£��} ` �v��� lT^NsNs �v�Tc m[ì e~}�� \|` e \ �~�v}|�v� ^Ns � \ cz}£�M� \ e \ �^�d \ ��} �~}�{S� ` }|� l��}Pv ^ } l cz}��3t0cbe~}|��} ` �v�^� lT^NsNs �v�Tc `S\ ��� l cye�}|�~}P{S� ` } lb^NsNs �v��c���� ^ c����~} l �~} ` } lTly\ � w cz�iv ^ }�� wcye�}�e \ ���d \ �^} m [} s }����~���~� ^s �v��cbe~} ` � []s ��}së��*c w �M��cye�}�e \ ���d \ �^}�tNcbe~}g�~}P{S� ` } lb^sNs �M�Tc[]\�w ` � [o[_^ ��� `G\ cz} �~����} ` cz� w d��Acye �*c[�v�g�*c []\Gw�`S\ ��� \ilTs } ` � \ ���*£�}��°�����*{M} lb^Nss �v��cXcz���~�cye�} ` � [][_^ �~� `S\ cz���~� m>q e�� l,`�w-` ��} ` �v�9c���� ^ } l ��{v}�� \ �~�Ø��{M}��St��ê�v�q} \�` e ` e \ �~�v} �v� ^s � \ cz}�M� \ �~}P{S� ` }�� l&l c \ c ^NlSm

åi涵~æèé�涷 ý s æ>Â8ëq e~} ` �v�9cz�^�v� lTw-l c�} [ �~}P{M}���� sN[ }��9c©}��C{S�����v� [ }��9c � ���7d�� \�l>� � Q � K d \�l>^Nl }��|c��£�~}�{v}���� scye�}«���Cc�}��e� \�` } l �~}�}��~}��§�ê�v�k��} [ �Kcz} ` �v�9c����v�ð�M�jcye~} ` � w ��c \ ���M}Pc e \ ���d \ �^} m�� � Q � K � l�\�` �v� ���} ` c����v���M�� ` ���~} l \ �~� - < qNQ å s �^�v�v� \K[]l cbe \ c `G\ ��h�} ^l }���cz�q�~}P{M}���� s�` �v�9cz���M� lTw-l c�} [olSm� � Q � K d \�l �v�����v��� \ ��� w �~}�{v}���� s }���h w â � l �¹� \�[ � l Þ \ cz���v� \ � â�\ h��v� \ cz�v� w�\ �~���«���v�M�~�~}Þ \ cz���M� \ � â�\ h¥�M� \ c��v� w th ^ c©�~��d �Ac©� l ��� ^Nl }[��� [ �v��}�cye \ � Ô�Y ���~��} s }��~�~}��9c s ��� � } ` c l t~��� �` � ^ �~���~� s�\ ��cz� ` ��} \ ����� ^N` ��} \ � s e wl � `Pl t \�l c����v��� [�wi\ �������~� ^Nl cz�^� \ � \KsNs ��� `G\ c����v� lB� ÂvÔ t Â9¤Ä�ªmåi涵~æèé�æèé ý ïÍøji�ñ�k�ò¢óRì;i ô- ^N` eQ�M��cye�}fc \ ���M}PcG� l cz}���} [ }�cz� w�\ �~� ` �v�9cz���M� l }P{M�v�*{M}����ê��� [ }së s }��^��}�� ` }zd��*cbe�cbe~}f� \ ���t�c \ ���v}�c lTw-l cz} [�mrq e~}f� \ ���-� ` � w ��c \ �^�v}Pc cz}���} [ }Pc�� w h¥}��~}�éNc�}��|�ê��� [ ��} l ���v�~}��|��}�� ^ �~� \ � `Pw\ ������d����~��cbe~} ly\�[ } s�\ � \K[ }�cz}���c���h�} [ �v�~�Acz�v�^}���h wo[_^ �*c�� s ��} l }�� l �M� lSm�q e~� l ��}�� ^ �~� \ � `Pw�M� l }�� l �M�O}���} [ }��Cc l ` �v�9c����'h ^ cz}��Xc��zcye~}i��{v}�� \ ���v��}���� \ h~�����*c w ���-cbe~} ` � w ��c \ ���M}Pc s }��^�ê�v� [|\ � ` } m

� [ }Pcbe~���]cz� ` �v�9cz�^�v�jcbe~} ` � w �M�v}�� l �ê�^� [ cye~} ` � w �v�v}���� \�lD�Es�\ ��}���d \�l �~} l ���v�~}�� lb^N` ecye \ c|�*c ` � ^ ��� h¥}§�~�v�~}���� `S\ ��� w ¯ \ c_cbe~} s�\ ��}�� ´ �v� ��} [ �Kcz}�� w h w�` � [osN^ c�}�� m�q e~� l �_}së ��'h������Ac w d \Kl ��}Pd \ �~� e~}�� s � ^ �>dfe�}�� ` �v�~� ^N` c����~� []\�� �v� l c \ c ^Nl�` e \ �~�M} l ����cbe~}�c \ �^�v}Pc m-³� l c£���@cye~}Q}���} ` cz���M�~� `Pl �ê�v��cbe~}]h���� \ � w { \ �*{M} ` �v�9cz�^�v� l �M�>cbe~} ` � w �v�v}��¦� \�lD�Es�\ ��}�� \ �~�cye�}U� �Eq { \ �A{v} ` �v�9cz�^�v� \ ���¦�ê}�}��h \�` � d \�l ��} l ���v�~}�� h w cye�} \�^ cbe~�v� m�Q � \ �~�~�Acz���v�/t<cbe~}\�^ cbe~�v��d¬�v� � }����v� cye�}³�~���v�*c \ � \ �~� l }��^� \ � ` � [][�^ �~� `S\ cz���v� l h�}PcEd¬}�}�� cye~} Q < � \ ��� \� \ ���v}[� ^N[ h¥}��q��� cye�}y��}P{S� ` } lSm

Page 109: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ÂvÂ

`^a��yaÍ` �¸ru�Xq�k3n�rM�J|�kéèê��|irtnpkhmqJjHn�jXëH·�|irt�"qJr�� n�j�f~|q e�}>������� ��� �~��c�� ` } \ h~��} s�\ � \�[ }�cz}�� l �M�cye~}J�¨� w ��c \ ���v}�c<h w dfe�� ` ey�*c l�s }��e�ê�v� []\ � ` }rd \�l}�{ \ � ^�\ cz}��]d¨}���},cbe~}«�ê�v������d������% n@´¬® �v�������~�Nt � [���]h¥�v�������~� `G\�^l }[���7d¬}���cye~}«�~}�� l �*c w dfe~� ` e��� ` �^} \�l }�� sN^ � l } �Es�\ ��� � ^` c ^N\ cz���v� lSì�u t æv´ -³} ` e \ �~� `S\ �¨� \ ��� ^ �^} l t � [���¦�Ac_h~�^} \�� �M��cz}�� ì�u t�Dì�\�l �*cy} \KlTw cz�³é�ë ì�u t \ �~� Wv´���\�l }¤�M�ª� s }�� \ cz���v�/t � �q�7d [�^N` e ^Nl }�� . � s }�� \ c��v� \ h ^Nl }` � ^ ���³�Ac@d��*cbe l c \ �~� ì�u cbe \ c�� l t �eì�\�l �*c,��c�� ^N` e w �xc��Q� s }�� \ c�} ì�uNm

® } \�[ � \Kl cz}������~��� l �v}�� []\ �~}�cz��cbe~}��~� lT`S^NlTl ���M�³�v��h��v�������~� \ �~��� lf\ �~����} lTl }��è�~}Këc m

åi涵�æÏåRæ�ê í ø:ðtí m�ðôùñBø�kÄìúóiûq e�}g}���} ` c����v��h�} \�[ [_^Nl czh�}[� \�l cz}���}���c�� s ��}�{v}��Ccq� \K[|\ �M}&cz�|�M�>h��v�������~�y�M� cye�},c \ �^�v}Pc lSmq e�}¨} [ �*cTc \ � ` }k�M�cbe~}{}���} ` c����v��h¥} \�[ � l c w-s � `G\ ��� w�æ¢7�n�Y:9jî [gï � \ � m å_�v� \ h¥} \�[ cye~� l�lb[]\ ���ªt\ c \ � [ � l c \ � w � ^[ ���~� l �Ac w t_�Ac&d������ `S^ c,cye~�^� ^ �Ze [ � l c []\ cz}���� \ � lPm�q e�� l � l,s �^}P{M}��9cz}���h w�^}�� ^` �����gcbe~}�h¥} \�[�� e~} \ c��~} s � l �*cz}�� ��� \ �v�*{M}�� \ ��} \m¼® w � \�l c�}��^���~� cye�}�h�} \K[ tfcye~}e�} \ c � }���}���� w � lzlbs ��} \ �³��{v}�� \ � \ ���v}�� \ ��} \�\ �����7d����~�£�ê�v�©� \Kl cz}��fe~} \ cq�~� lbl � s�\ c����v� m

q e~}�h�} \K[ � l � \�l c�}��^}���h w cEd¨� l }Pc l �M� l c�}�}�������� [|\ �v�~}Pc l�æ�W�[ ^NsNl c���} \�[ ����cye~}c \ ���M}Pc m�q e�} l cz}�}������~� [|\ �M�~}Pc l �~}��_} ` cfcye�}�h�} \K[ ^Ns cz��, }�Y�Y_[ � \ ����� � \ �~�¤� m�q e~� lc�� \ � l � \ cz} l cz��, æK[o[ ��� � \ �~�¡� �v��cye~}�c \ �^�v}Pc m å_�v��cye�}Qé_� l c � ^ �í�M�z������� �r� ���nXÔvÔv t�cye�}�� \ c����°�M�q�~�^�*{S���~�Ø�ê�^}Sv ^ }�� ` ��} l cz��cye�} l cz}�}��^���~� []\ �v�~}�c l d \�l�` e~� l }�� �ê�M��cye~}� \�l c�}��ocz� l d¨}�} s � ^ c \ �^} ` c \ �~� ^ � \ � s�\ cTcz}������v�gcye~}�c \ �^�v}PcSt \�l]l e~��d������òå­��� m ¡Nm ¡9Ymq e�} ncÔvÔv � \�l c�}�� sN\ cbc�}����§��} lT^ �*c�}�������}��~�M} � �d¨}���� � cz� [ }fdfe~}��^}�cye~},h¥} \�[ �������v}��^}�� \ c cye~}}��~�v} l ���0cbe~}g� \Kl cz}�� s�\ cbc�}��^� m�q e~� l �^} lT^ �*c�}������ \_s �^� s �v�Tc����v� \ ��� w � \ ���M}�� \K[ � ^ �Cc©�M� e�} \ c��} s � l �Acz���M�¡����cye~} \ � ^N[ ��� ^N[ �M� cbe~}�c \ �^�v}Pc�d����~�~��d l �M��cye~} l e \�s }��M��cye�}Q}��~�v}��M��cye~}� \�l c�}�� s�\ cbcz}���� m �@c lb^3�o` ��}��9c�� w e����Ze `P^ ���^}��9c l t ` � w �v�v}���h��v�������~��é_� l c \�sNs } \ � lX\ c�cbe~} l }}��~�v} lSm

q � ` �M����} ` c¬�ê�v��cbe~� l ����cye�} ncÔvÔMÔ � ^ � l t-cye~}«� \�l cz}��¬�ê��}Pv ^ }�� ` ��} l d¨}���} ` e~� l }�� lb^N` e�cbe \ ccbe~}Q� \�l cz}�� l d¬} s c � ^ c \i` ��� ` ��}�t�dfe~� l }�� \ �~� ^l { \ �^��}�� s }�� ^ �~�AcXcz� [ } \ �~��dfe~� l } ` }��9cz}���M�bh~�Acz}����v� \ �³} s � `�w-` ��} m@q e~}y��} lb^ �Acz�����oh�} \K[ s ���Mé~��}�� lfl e��7d��è���³å­��� m�¡Nm ¡NnZm q e~} � e~��clTs �Kc l§u �ê��� [ cye~� l � \�l c�}�� s�\ cTcz}��^�pd¬}��^} [_^N` e³��} lbl cye \ �pcye�� l }y�M� cbe~}y��} ` c \ ��� ^ � \ �ª� \�l cz}��\ �~�³}���� [ ��� \ cz}���h��v�������~��d��Acye�cye�} \ { \ ��� \ h~��},h�} \�[ `S^ �^��}��9c m

åi涵�æÏåR涷 í ò ì�ïúì�óiûMt�ë¢ñ�î,¹RìÍø4ô�¨� w �v�M}�� h��v��������� `G\ ������� ^N` } ^ � ` }��Tc \ ���9c w ����} � } ` cz�A{v}Xc \ �^�v}Pczcbe~� ` � �~} lbl h w � ^N` c ^�\ cz���v� l��� ` � w �M�v}��°�~}�� l �Ac wZmLâ � `G\ � ` � w �v�v}���h��v���������Q� l � \ ���M}�� w�\ � ^ � ` cz���v�Ø�M��h�} \K[ `P^ ���^}��9c s }��

Page 110: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

ÂvÔ »C¥$�C¥ ¸§[º6[f¦¹¸ ¾a�k¾ ¸<¦ ¨

:<;>=@?BADCÁEBGxE@ÑvL Ò­CKVcp ¯uAePB­ST>Ci®{;IWDdLDOðM?UVXADCRC¬VchcwW\C]Ae;IYU=BG�«X®­CKTITTwêWD;Ip�C«j¯\cC]ADWD;Ib]VcT�V:]v;Ih�r<;IhOhDC]CKY�P@YWDdBC«CKRB=cCKh¬VcYSRQbzPcAeYBC]A^h{PBAaWDdBC«ZSVXW\W\C]AeYØj HKJcJB±RUVXWDV r^G

: ;I=@?BADCèEBGxEUHXL�Ò­CKVcp ¯OADPB­ST>C�®{;>WDd¬@F;>A^b]?UTIVXAC{Vch\W\C]AKG|` VcYURgñÓV:]vCKhg;IYèp�p VcYUR_«X®ÁCKTwTTwWD;IpgCq;IY�VXAo=S;>W\A^VXADó|?UYU;>WDhiP@Y�WDdBC<\cC]ADWD;Ib]VcT V:]v;whj HKJcJcJ�RUVXWDV r^G

^ �~�Ac \ ��} \m¬® �v�������~� l c ^ �~��} l d¬}��^} ` �M�~� ^N` cz}���cz� [ } \�lb^ ��}�cye~� l �~} s }��~��}�� ` } � ÔZY1�J�nÂ9¤�� m å_�v�cye�} l }Xcz} l c l tð�v�~� w cye�} l v ^�\ ��}y� \Kl cz}��zd \�l&\ { \ ��� \ h~��} \ �~�icye~}�� \�l c�}�� l �*£�}�d \Kl&[]\ ���9c \ ���~}��\ c6, nZm�¤K[o[ h w , nZm�¡�[][�mfq e~} ��} lb^ �Ac l,\ ��} l e~��d��°���Øå­��� mf¡Nm ¡Uæm -³� l c�h��v�������~��� `S`S^ � l�v� cye�}ic \ ���M}Pc � ` }����¨}��9cz� wg\ �~��}së��*c�d����~�~��d l � ^ }�cz� � \Kl cz}����d¨}���� m � {v}��9c��~��� s�� � ��\ ce~���Ze~}�� `P^ ���^}��9c l d \�l � \ ���M}�� w }���� [ ��� \ cz}��]d��*cye�cbe~} ` ��� `S^ � \ �©� \�l c�}�� m

q e~}�������� �r� \�l�w[o[ }Pcz� w � lXl }�� l �Acz�A{v}�cz��� ^N` c ^�\ c����v� l ����c \ ���v}�c ��}�� l �*c w t s�\ ��cz� `K�^ � \ ��� w ����cye�} l }Q� ^N` c ^�\ c����v� l�\ �^} ` �v�^��}�� \ cz}���c��ph�} \�[|� e�}���� ` �Ac wZm8Q �©�~�Kc ` �v���^}�� \ cz}��3t0cbe~}��c \ ���v}�c�h¥�M�������~� [ }���}�� w ��}�� ^N` } l cye~} ` � w �M�v}��°�~}�� l �Ac w�\ ����e~}�� ` }�t lT`G\ cTcz}��^���~� � � \ cz} m�q e�� l��� ` ��} \�l } l cye~} l c \ cz� l cz� `G\ �U� ^N` c ^�\ c����v� l ���_cbe~} [ } \�lT^ ��}�� s^ � l } �EsN\ ��� \�lTw-[o[ }�cz�^��} lPm q<\ ���M}Pch��v�������~�|�~�Kc ` �M����}�� \ c�}���cz�|e�}���� ` �Ac w � � }�� l �~� ` � []s ��� `S\ cz���v� l ��cbe~}���cye \ � cye~} ��� ` ��} \�l } ���l c \ cz� l c�� `G\ � }��^���v� mK } sN\ � \ c�}�c�} l c l ¯ \ cq����d¬}��fh¥} \�[ }���}���� w�\ �~�pcbe ^Nl e����Ze~}�� ` ��� lbl�l } ` cz���v� ´@`G\ �^����}���� ^ cs �^���v�,c���cye~}�������� �r� � ^ � l �~} [ �v� l cz� \ cz}���cye \ c�h¥�v�������~�§�M��cbe~}|���*v ^ ��� c \ ���v}�cg�~���°�~��cl ���v�~�wé `G\ �9c�� w ��� ` �^} \�l }~cye�} �~�M� l }y����cye~} \�lTw-[o[ }�cz� wi[ } \�lb^ �^} [ }��9c lPmfq e~} l c ^ � w ���S� � }��\ cg� ^` c ^N\ cz���v� l ����cye�} s^ � l } �EsN\ ��� \�l�w-[][ }Pc�����} l {v}�� lb^l h�} \�[ `P^ ���^}��9c \ �~�¡� \�l cz}�� l �'£�} m�«���Ze `S^ �^��}��Cc ¯xß nGYZY�� � [osNl]´z\ ��� lT[|\ ��� � \�l c�}�� l �*£�}���� ` ��} \�l }��è�~}�� l �Ac wU� ��}�� \ c�}���� ^N` c ^��

Page 111: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

µF¶ §[·¹¸<¦kº¼»C¥ ¦F½g·�¦kº « ¨ ¦ ¬ ¸§ ©¿¾ ¦¹¸¹ÀÁ· ÔZY

0.0 20.0ò 40.0ò 60.0ò 80.0ò 100.0ò 120.0òCurrent (ó µA)

0.850

0.900

0.950

1.000

1.050

Nor

mal

ized

Ana

lyze

d Y

ield

ô

Normalized Analyzed Yield vs Current (15 cm LHõ 2 Target)

10/2912/14

: ;I=@?BADC�EBGxE ÐMLZö¨?Upg=~C]A�PBAk`a\cCKY WDh j YBPcAepyVcTI;¡¢]CKR�W\P�=�CKVcp�b]?BADADCKY�W^r \vh]G�=�CKVcp b]?BADADCKY�WyA�PcAqWDdBCH">[b]p TIî � WDVXAD=cC]W]G­tkdBC¨CS\cCKY WcwêA^VXW\C«RBADPcZ P+Á¤PMb]b]?UADAe;IYB=[V�=~P%\cCªE@ÑXÀðï hDdBP�®¬hiV¹RUCKYUhD;>W ó RBADPcZ|;IYWDdBC¨î � ®¬dU;Ibed ;IpgZSTw;>CKh�=S? =:=�T>C�A�PcA^p�VXWD;>P@Y_GatkdBC¨RUVXWDV^®ÁC]ADC¨WDVXfcCKY£P@Y hDC]ZSVXAeVXW\C©RUVKóvhF;IY�\©bzW\PB=~C]AVcYUR8«¨CKbzCKpg=~C]A¹HKJcJ@o�G

Page 112: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ôd÷ »�ø$��ø ¸dù[º6[?ú¹¸ ¾a�k¾ ¸,úPûExtrapolated Pulse Pair Fluctuations

at 15 Hz, 100 µASt

anda

rd D

evia

tion

( x

10-4

)

0.66 11.6 51.2 94.3 94.4 93.5 I (µA)ü

2.0 2.0 2.0 1.0 2.0 2.5 Raster (mm)

ýNþ¡ÿ������������ �R¯��ST�������¯���þ����������������4þ������� !�"��#$�%�'&(�"�������%�)���'��*+�,�'�����"�-*�þ.�'&/�"���"�%�1032�þ��4*������65��'�����7'�85Pþ���29��2��8��: �������;�<�'�����"�%�

\)=?>A@!B$CEDGF<@!HI= \)F?J!KL=NMO@!>QPA>QB$J$R3ST>QJ!UWVYX$F<F?KZB�=�\ B$[\P"\ F<J!K/Fy\)C<=�KZFTC<>A]ZK^C<U$@'_`KZ[aB$@bC?>AJ B$>QcdVS\ B�=e X$VL=�X�\�=�>A@ B$C�\ B$[f=�U�X$C^B$@g>QB$VYF<KG\ C<Kh>QBfi$X$PAC<KLjki�\ >AFX\)C<l�HhHbKZ=?F<laBm@!>AC<K n0\ CoC?U$@'_NBp>ABpq�>AJ$Rr R r�s Rut;UmK6=�l�i$>AVS\ POFb\ C<=?KYFEC<>A]ZKY[vH]\ >AB�=y\ >AB$KZ[hDG@!F�STw6x3xzyu{|F<X$B$C`_>\ Cz\ M}@!Xm=;~�� R��)HbH�M�l~��!R r HbHgRw6B$@)=�U$KZF3D$\)VZ=�@ F-@ D�VZF<l @ = \ F<J!KZ=3i}KYF,DG@!F?H]\ B$VZKE_@\)Cz>.=�C-KS\ C?KN@ DOX$C?K�\ Bm[bC,= \ Mm>APA>.=�l!R���U$>APQK

=�UmK�= \ F<J!KZ=9C<l�C<=?KYH�_>\ C�VY@ Hhi}@!C?KZ[�@ DNC?KL�!KZFy\ P;VZ@!HhimPAKL�pC,l�C,=�KZHhCZnz=?U$KvVY@ B�=?F?@!P`@ D;=�U$KZC?KC<l�C,=�KYHbC�_@\)Cv_`KZPAP6>QB�=�KYJ Fy\)=?KY[�>AB�=?U$Kfy3x-�,�;��C<@ D�=�_>\ F?K)R�t;U$Kai$F<>AH]\ F<l�=y\ F?J!KL=�@!i}KYFb\�j=�>Q@!B�VY@ B$C?>QC<=�KZ[g@)D�Fb\ >AC<>AB$J�@!F;PQ@'_`KZF?>ABmJ9=�U$K/= \)F?J!KL=NiO@!C<>Q=?>A@!B�\)CN=?U$K/KL��i}KYF<>AHbKYB�=8F?KY��X$>QF?KZ[�nH]\)=�V"U$>QB$Jv=�UmK]\)Hh@!XmB�=o@)D`VZ@�@!P'\ B�=�=�@�=?U$K�KL��iOKZVZ=?KY[�M}KG\)H�PA@9\)[�n \ B$[�[$KS\ PA>QB$Jv_N>Q=?Uf=?U$K@�VYVG\)C?>A@ B�\ P8KYHbKYF?J KYB$VLl!R|��>Q=�U�KL��iOKZF?>QKYB$VZK n6H]\)=?V"U$>AB$JpVY@�@!P"\)B�=h=�@�M}KG\ H�j�PQ@9\ [�MOKZVG\ HbKC?KZVY@!Bm[aU�\ B$[�R8��B =?U$K¡KS\ F?P.lgC,= \ J KYC6@)D-X$C?K_\ B$[¢C<U�\ £ KZ[$@'_NB�n�=�UmK+= \)F?J!KL=6C,l�C,=�KZH¤C?X�¥�KZF?KY[PA@�V"£!j�X$imC�P"\)=?KYFT[$KZ=?KYF?Hb>ABmKY[¢_�KYF?K�VS\ X$C?KZ[fM�lgcdF?H+_@\ F<K�>AB =?U$K9�,¦o�6R1§�X$F<>AB$Jh=�U$KZC?K�PA@�V"£!jX$i$CZn3KYC?C<KYB�=�>'\ PAP.lf=�U$KZF?K�_>\ C�B$@ DGKZKY[$MN\ V"£�=�@g=�U$K�c$B$>Q=?K�C<=y\)=�K�H|\ V"Um>AB$KvC<@ =�KZHhi}KYFb\)=�XmF?K\ B$[aUmKG\)=?KYF�VZ@!F?F<KYVZ=?>A@!BmC6_`@ X$PA[¢Bm@ =/@�VYVYXmFYRo§�X$F<>AB$Jb=�U$KZC?K�i}KYF?>Q@�[mCYnO=?U$K9i$Fb\ VZ=?>AVZK¡_@\)C�=�@

Page 113: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®�¯�°±­u²/«3­3®N³,´ ­3µ�¬mª�¶�·m­6¬6¸4« ¹�º

F<KYHb@ =�KZPQlgF?KZMO@�@ =6=?U$K9�,¦o�¢\ B$[¢_NU$>QPAK+>Q=�F<KYM}@�@)=�KY[�n�C<_N>.=�V"Ua=�U$K¡U$KG\)=?KYF�VZ@!B�=�F<@!PAC�@'� KYF�=�@H]\ B�X�\ PO_NU$>AV"UWVY@ X$PA[�=�UmKYB\MOKX\ [�»<X$C<=?KY[WDGF?@!H¼=�U$KoVZ@!X$B�=�>QB$J�U$@!X$C<K R�½8KZVG\ PQPO=?U�\)=;=�UmKoS6xUmKG\)=?KYF?CE_�KYF<Ko@!B$PQlbB$KZKY[$KZ[\_NUmKYB�=�U$K6MOKS\ H¾[mF?@!i$i}KY[W@!X�=EC?Xm[$[$KYBmPQl!n$=?@9i$F<KZ�!KZB�=8=?U$K�= \)F,jJ KZ=;DGF?@ H�@'�!KZF,j�VZ@�@ PA>ABmJ�\ B$[�DGF?KZKY]Z>AB$J$R-wTC;VY@�@!P"\)B�=`DGF?@!H¿=�U$Koyz�m½À_>\ C º9Á _>\ F<HhKZFE=�U�\ B=?U$Kv� s RàÁ DGF?KZKY]Z>AB$Jvi}@!>QB�=6@ D3PÄS8Å�nO=?U$>AC8_@\)C/B$KZ� KYFX\�i$F<@!M$PQKYH\R�qdX$F<=?U$KYF6>Q=8_@\ C/Bm@ =�>QVYKY[=?U$KYF<K9_@\)C/PA>Q=<=�PQK^=?KYHbiOKZFy\)=?X$F?K9[mF?>QD�=TDGF?@!HÆ=�UmK�C?KZ=oi}@!>QB�=Yn�i$F<@'��>Q[$KY[a=?U$K9M}KG\ HÇF?KYH]\ >QB$KY[VZ@!B$C,= \ B�=�R3x-Fb\ VZ=?>AVYKN=�UmKYB�KL�!@!P.�!KZ[�=�@^C?>QHhi$P.l9F<KYM}@�@ =?>AB$J/=?U$KT�,¦o��_NUmKYB�BmKYVYKZC?Cb\ F<l R`È8iO@!BF<KYVZ@�� KYF,l!n�=�U$K�F<KZDGF?KZC?U$KZ[�=?KYHbiOKZFy\)=?X$F?K�F<KG\ [m>AB$J!CT_`@!XmPA[aC?Um@�_ \v[$KYJ F?KYK�@!F6C?@W[$F?>.D�=6DGF<@!H=?U$K�C<KZ=<jkiO@ >AB�=E@ D3� ¹¡Á R�t;UmK/U$KG\)=?KYF�VY@!B�=�F<@!PO_�@!X$PQ[�= \)£ K�@'�!KZFz\ B$[v=?U$K6VZF<l @!J!KYB�_>\ CEC<@�@!B\�=6C<KZ=�i}@!>QB�=,\ J9\)>AB�R;y-P'\ i$C?KZ[ =�>QHhK/_>\ C6F<@!X$J!UmPQl º Hb>AB�Xm=?KYC&\ B$[\=�U$>QC8_>\ C6=?U$K+K%��=�KYB�=/@)D=?U$Ko>AHbi�\ VL=N@!BWHh@!C,=NKL��i}KYF?>QHhKZB�=�CYR

�`@�@!PE[$@'_NB�_@\ Co\fC?>QHhi$PQK�i$F<@�VZKY[$XmF?K R�t;U$K\U�l�[$F?@!J KYB \ B$[�[$KYXm=?KYF<>AX$HÉPA@�@!i$C�KG\)V"UUN\ [�\ s Â!Ê!ÊhPA>Q=?KYF8KL��i�\ BmC?>A@ B�@ F¡ËÌM$PA@'_Ej�@)¥;Ë}=y\ B$£p\)=?=y\ V"U$KZ[f=?@v=�U$K¡PA@�@!i�R�t;U$K�JZ\ C6_�@!X$PA[M}K^>AB�=�F<@�[$XmVYKY[g>AB�=�@�=�UmK+PQ@�@!i�\ Bm[g= \)B$£vX$B�=�>QP0\bi$F<KYC<C?X$F<K¡@ DzÍ r Â�i$C?>1_>\ C6F<KG\ V"UmKY[�R;t;U$KVZ@�@ P"\ B�=6�K\ P.�!KZC6_`@ X$PA[¢M}K9@!i}KYBmKY[¢=�@v=?U$K9VZ@!F?F<KYC?i}@!B$[m>AB$JvPQ@�@ i�\ B$[��'Î Á U$KYPQ>AX$HÏ_�@!X$PA[M}K^i�\ C?C<KY[\=�U$F<@!X$J!UW=�U$KoU$KS\)=8KL��V"U�\ BmJ!KYF8DG@!FE=�U�\�=TPQ@�@ i�R-t;U$K^PA@�@!i�i$F?KZC?C<X$F?K^_`@!XmPA[\[$F?@!i=?@9Í º Ð i$C<>j\)Cu=�U$KNJ9\ C3VZ@!B$[$KZB$C?KZ[v>AB�=�@/PQ>A��X$>Q[�\ B$[�cdPAPQKY[9=�UmKN=y\ F?J KZ=<jkVYKZPAPACZn�VYKZPAP.jkM$PA@�V"£Ñn9\ B$[UmKG\)=,j�KL��V"U�\)B$J!KYFZRh�`@�@!P4[$@'_NB�DGF<@!H¤F<@�@ H�jÒ=�KYHbi}KYFy\�=�X$F<K�Ó s Ê!Ê Á^Ô =�@f� ¹�Á F<KY��X$>QF?KY[fPQKYC?C=?U�\ B r U$@!X$F<CYR

¦�B$KhDGKS\)=�XmF?K�[mKYC?>QJ!B$KZ[Õ>AB�=�@\=�U$K�C<l�C<=?KYHÖM�l�_>\'lp@ DE=?U$Kv[$>QJ!>Q=y\ P��K\ P.�!K�VZ@!B�=�F<@!PAC^_@\ CF<KYHb@ =�KT×ÃM}@!>AP�j�@!X�=�Ë'@!Fz×ÃM$PQ@'_Ej�@ ¥;Ë�F?KZVY@'�!KZF<l R3qÑF<@!HØ=�>QHhKz=�@6=?>AHbKz=?U$KEVY@�@!P'\ B�=�DGF?@ H|=?U$K;yz�m½_�@!X$PQ[¢[$F<@!i @!F8VYKS\ C?K¡[$X$K+=?@vyz�m½ØD$\ >APQX$F?KZCN@!FTi}@'_`KZF,jÒD$\ >APQX$F?KZCYRE��>Q=?UgBm@vVY@�@!P"\)B�=YndMOKS\ H@ FEB$@9M}KG\ H\n�=�U$K6=?KYHbiOKZFy\)=?X$F?KZCE@ D1=?U$K�PÄS8Åz\ B$[�PA§�Å�_�@!X$PQ[�F?>AC<K�\ M}@'�!K6=?U$K�M}@!>APQ>AB$J^i}@!>AB�=\)B$[\=?U$KoPA>Q��Xm>A[v>QBv=�U$KoVYKZPAPQCE_`@!XmPA[WF?KL�!KYF,=N=�@�J9\ CZRzt;UmK^K%��i�\ B$C<>A@!BW= \ Bm£�C�\ MmC?@!F<M\C<X$[$[$KZBimF?KYC<C?X$F<K e XmVZ=�XN\)=�>Q@!B$C�>QDN=?U$KWPA>A��X$>Q[�_�@!X$PA[�M}@!>AP�C?X$[$[mKYB$P.l�@!F9=�UmK\C,l�C<=�KZHÙPA@!C,=�VY@�@!PA>QB$Ji}@'_`KZFYR3��B�=?U$KYC<K�VY>QF?VYXmHhC,= \ B$VZKYCz=�U$KTJ9\ C e @'_NCEM�\ V"£�=�U$F<@!X$J!Ub=�U$KTJ9\ C�j�VY@ B�=?F?@!P�j�i�\)B$KYPx\ B$[c$PAPAC3=�UmKT= \)B$£ÑR-t;U$>AC�PA>AHb>Q=?KY[�=�UmK6i$F<KYC?C<X$F?K e X$VZ=?X�\)=�>Q@!B$Cz_`KZPAP}MOKZPA@'_�=�UmK6PA>QHh>.=�C-C<KZ=;@!Bb=�U$KCb\)DGKZ=�l�jkF?KYPQKG\ C<K;��\)PQ�!KZCYRut;UmK8C,l�C<=�KZH�i$F?KZC?C<X$F?KN_`@ X$PA[�>ABmVYF?KS\ C?KE=?@+Í r Â�imC?>"\�_NU$>QPAK`=?U$KE�!KZB�=�K\ P.�!KZCT_�KYF?K+C?KL=�\)= Ð Ê�i$C?>'\mRE��B =?U$>AC;D$\ C<U$>A@ B\=?U$K¡J9\)CYnÑU�l�[mF?@!J!KZB¢@!F;=�UmK¡Hb@!F?KoKL��i}KYB$C<>Q� K[mKYXm=?KYF?>QX$H\n$_`@!XmPA[WB$@ =8M}K/PA@!C,=�R

��U$KZBaVY@�@!P"\ B�=T_@\ C�\ J9\ >QB�\��K\ >AP'\ M$PAK)nÑ>Q=8_`@!XmPA[aM}K+�K\ PQ� KY[a>QB�=?@�=�UmK9U$KG\�=/KL��V"U�\ BmJ!KYF<C\)B$[�=?U$K�VYF,l!@!J!KZBp_�@!X$PQ[�M}K�VY@!Bm[$KYB$C<KY[ÕMN\ V"£a>AB�=�@�PQ>A��X$>Q[a>ABa=�U$K�=y\ F?J!KL=oVYKZPAPACZR�qd@!F/VY@�@!P[m@�_NBfC,= \ F,=�>ABmJvi�\ F,=�>"\)PAPQlWVZ@�@ PAKY[�n/\ C6_N>.=�U�\ B�\)F?KG\�jk_N>A[mK¡i}@�_�KYF�jkD$\ >QPAX$F<K nOF?KYVZ@'�!KYF,l¢_�@!X$PA[XmC?X�\ PQPQlb= \ £)K�PAKZC?C`=?U�\ Ba��Ú º U$@!X$FZRz�`U�\ F<J!>AB$J¡@!FEV"U�\ BmJ!>AB$J¡VYF<l @!J!KZB\JZ\ CE>ABh=�U$K�C,l�C<=�KZHI@!F

Page 114: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¹ s ¯�°QÛ Ü!°±ÝNª6¬$ª|ª^¨;Þ�¸�³,·�³Y¬�³LßNµ

PA@�@!i$CE_>\ C8C?>QHh>QP"\ FZR�t;U$K^VYF,l!@!J!KZB PQ@�@!i�@)D�V"U$@ >AVYKo_�@!X$PA[WM}K^_>\ F<HhKZ[gX$i�n$=�U$KoJ9\ C;� KYB�=�KZ[@!Xm=?C?>Q[$K n�B$KZ_�J9\ CzV"U�\ F?J KY[v>QB�=?@/=�U$KTC<l�C<=?KYH \ B$[hPA>A��X$KLcdKY[�Rut;U$>AC \ PQPA@'_`KZ[bDGXmF<=�UmKYFzC<l�C<=?KYH\ [�\)im= \ Mm>APA>.=�l�\ Czi$F<>AH]\ F<l9_>\ F<H�jkX$i�\ Bm[�VY@�@!P�j�[$@'_NB�\)B$[�M$PQ@'_Ej�@ ¥W@!FzM}@!>APdF<KYVY@'� KYF<l�VY@!XmPA[M}K�[$@!B$K�KZB�=?>AF<KYPQlgF?KZHh@)=�KYP.l!Rot;U$>QCX\ PAPQ@�_�KY[¢=y\ F?J KZ=/C,l�C,=�KZH�F?KZVY@'�!KZF<laDGF?@ HÇHb>AB$@ F6KZ� KYB�=�C_NU$>QPAKoS,\)PAP�w|F<KYH]\ >AB$KZ[W>ABWà`KS\ HÆx4KZF?Hb>Q=�n�=�U�X$C8C?U$@ F<=�KZB$>ABmJ�=?U$Ko[$@'_NBg=?>AHbK R

t;U$K¢@!BmPQl�U�\ F<[�PQ>AHb>Q= \�=�>A@ BÕ@!B±=y\ F?J KZ=vi}KYF,DG@!F?H]\ B$VZK\_>\ Cb=�U$K y���½áVZ@�@!PQ>AB$Jfi}@'_`KZFYRt;U$K�yz�m½âVY@!X$PQ[ai$F?@'��>A[mK�\)=/M}KYC,=�n º ÂvJ�ã)C�H]\ C?C e @'_�@ D8��Î Á U$KZPA>QX$HÆVY@�@!P"\ B�=YR�w�D$\ X$P.=i$F<@ =�KZVZ=�>Q@!Bv_>\ C;C?KL=8=?@�PA>QHh>.=z=?U$>AC e @'_(Fb\)=�K�=?@ º ΡJ�ã)CZR-t;U$K/VY@�@!P"\)B�=`=�KYHbi}KYFy\�=�X$F<K6_`@ X$PA[\ PQC?@ �K\ F,lpM}KZ=�_�KYKZBÀ� s Á \ B$[ º Ê Á R�t;U$K�VY@�@!PQ>AB$Jp\ M$>QPA>Q=�lf@)D;=�U$KvUmKYPA>QX$HäJ9\ C+_@\ C¡B$@ =PA>QB$KG\)F6_N>Q=?Up>.=�C�=�KZHhi}KYFb\)=�XmF?K Rb§�KZiOKZB$[$>ABmJ\XmiO@!Bpyz�m½�=�KZHhi}KYFb\)=�XmF?K n º ÎvJ�ã�C^H]\ C<C e @�_VY@ X$PA[ÕimF?@'��>A[$KvXmi�=�@fÍ Ð�º Î\� @)DNVY@�@!PA>QB$J\=?@ =�UmK�= \ F<J!KZ=¡VYKZPAPÒRgw6C+HhKZB�=?>A@!BmKY[Õ>QBÕC?KZV Rr R ¹ R.�!n}=?U$>ACN_�@!X$PA[ KY��X�\ P�� º Îbå�w�@ D-M}KG\)HáVZX$F?F<KYB�=�R6��B¢i$F?>QB$VY>Qi$PAK)nd_N>Q=�Ug@!B$P.lW@!B$K¡=y\ F?J!KL=C<l�C,=�KYHáF?XmB$B$>ABmJ$n}=?U�\)=8= \ F<J!KZ=TVY@ X$PA[\= \ £)K_\ PQP1@ Du=�UmK9yz�m½oËæCTH|\ C<C e @'_ \ Bm[g=�U�X$CTU�\ B$[mPAKX$i�_>\ F?[$C^@ D8� º Îvå�w�@ D`M}KG\)HgR+��B�imFy\ VL=�>AVZK n1U$@'_�KZ� KYFYn�=�U$K�yz�m½çH]\ C<C e @'_è_>\ CoC?U�\)F?KY[M}KZ=�_�KYKYB�=�U$K�S&\ PAP4w�VYF,l!@ =y\ F?J!KL=�\ B$[a=�UmK�S,\ PQP-�ØVYF<l @ = \)F?J!KL=/_NU$>AV"U�KZ¥OKYVL=�>Q� KYP.l¢PA>QHh>.=�KZ[=�UmK^VZ@!H9M$>QB$KY[�=y\ F?J!KL=NMOKS\ HIVZX$F?F<KYB�=�C8=�@W� º Î9å�w+R

é¢ê'ë/ì íïî+ðuî ñÖòTó�ôaõ�ö�õZð-õ�ýb÷

STw6x3xzyu{¿X$C<KY[f=�_`@\[�\)=y\�\ VY��X$>QC?>Q=?>A@!BaC,l�C<=�KZHhChÓø§8w8ù Ô R�t;U$K�[�\)=y\WBmKYVYKZC?Cb\ F<laDG@!F6VY@!H�ji$Xm=?>AB$Jb£�>AB$KZH|\�=�>AVZC;C?X$V"U�\ CT[mKZ=�KZVZ=?@!FTi}@!C<>Q=�>Q@!B�\ B$[ ú Å _`KZF?K¡JZ\)=�U$KZF?KZ[g_N>Q=?U\=?U$K¡�;¦o§NwÓÒ�Ey3à`w6q�¦�B$PA>QB$KT§�\)= \ow6VZ��Xm>AC?>.=�>Q@!B Ô C<l�C<=?KYH\R-t;U$K�\ C,l�HbHbKZ=�F,l�[�\)=y\+_`KZF?K6=y\ £ KZB�_N>Q=?U�\§Nw8ùèC<l�C<=?KYHÏVZX$C<=?@!HI[$KZC?>AJ B$KY[ \ B$[WM$X$>QPQ=EDG@!FNS8w�x3x3yu{è=?@bHb>ABm>AHb>A]YK8KYPQKYVL=�F?@ B$>AV/B$@ >AC?K)nVYF<@!C?C�jk=y\ PA£|\ B$[\U$KYPQ>AVY>.=�l�j�VY@ F?F?KZP"\)=?KY[�C,l�C,=�KZH|\)=?>AVZCYR

û�üøý�þ1ü.þ1üQÿ ��������;¦/§8w�� ¹ ��Ó �Ey3à`w�q�¦/BmPA>ABmKo§�\)= \�w6VZ��Xm>AC?>.=�>Q@!B Ô C<l�C,=�KYH\n}>AC�\�=?@�@ PA£�>Q=;[mKZ�!KZPA@!i}KY[gM�l\=?U$K§�\)=y\9w6VY��X$>QC?>.=�>A@ B��oF<@!X$i�\)=� KZ¥OKYF<C?@!B���\ M�R��;¦/§8wØ>QCf\�P"\�l!KZF?KY[p\ B$[WK%�miN\ B$[�\ MmPAKoC?@ D�=,j_>\ F?K]\ B$[pVY@!B�=�F<@!P3C<l�C<=?KYHä_NU$>QV"U�VG\)B�M}KhVZ@!BmcdJ!XmF?KY[p@!B�jÒ=�U$K%j e la=?@ \ VZVY@!HbHb@�[�\�=�K�B$KL_VY@ H9M$>ABN\)=�>Q@!B$CE@ D�KYPQKYVZ=?F?@!Bm>AV/[$KL��>QVYKZCYRE§�\�= \�\ VY��X$>QF?KZ[gM�lg�;¦/§8wØ_>\ CN_NF?>Q=<=�KZB\=?@|\�PA@�VG\)PVY@ Hhi$X�=�KYFT[$>AC<£i\ B$[¢VZ@!i$>QKY[�\�=�C?i}KYVZ>QcdKZ[ =�>QHhKZC8=?@h=?U$K�� \)C?C/��=�@!Fb\ J!K���l�C,=�KZH Ó��¢�$� Ô >AB=�UmK� ��0\)M �`@ Hhi$X�=�KYF8�`KZB�=�KYF;_NU$KZF?Ko>Q=E>ACf\ F<V"U$>Q� KY[W@!BW[�\)=y\�=y\ i}KYCYR-t;UmK¡��= \ B$[N\ F?[\§Nw8ùX$C<KY[gDG@ FNSTw�x3x3yu{�>QC;[$>AC<i$P"\�l KY[\>AB\q�>AJ X$F?K r R r!r R

Page 115: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®�¯�°±­u²/«3­3®N³,´ ­3µ�¬mª�¶�·m­6¬6¸4« ¹ r

ýNþ¡ÿ������E����'�����!�,2��%&^���4þ��;���������'��*����,*�����������*������^�'�":)��þ.�4þ��4þ����9� �!�����%&��

!�"$#&%'"(# )+*-,�.0/1,32�/547698û�üøý�þ1ü ýdüøý :�;-<>=@?A;-<CBqd@!F-KS\ V"UbC?i}KYVZ=?F?@!HbKZ=?KYFZn�=?U$KYF<K;_@\ C3@!BmKED1� y�VZFy\)=?K n�@!B$KNq�\ C,=�M$X$C3VZFy\)=?K&\)B$[�@!B$KNt4F<>AJ!J KYF��X$iOKZF<��>AC<@!F�ÓGt8� Ô PA@�VG\)=?KY[\>AB$C<>A[$Ko=�U$K^C?i}KYVL=�F<@!HhKL=�KZF6C?Um>AKYPQ[$>ABmJbUm@!X$C?K)R8qx\)C<=�MmX$CTKZPAKZVZ=�F<@!B�j>QVYCNi$F<@���>Q[$KoU$>AJ!UmKYFE[�\�= \o\ VY��X$>QC?>Q=?>A@!B�Fy\)=?KYC;=�U�\)B¢�`w0�gw8�ÀC<l�C,=�KYHbCYRzt;U$K^q�\ C<=?M$X$CNVYFb\)=�KUm@!X$C?KZ[|\)PAP�t;>AHbK�=�@o§�>QJ!>Q=y\ P��`@!B��!KZF<=�KZF?C6ÓøtN§o� Ô n)_NU$>QV"U�_�KYF<K'��K��`F?@'l9Hb@�[$KYPO�'Â��!�TtN§o�`C@ iOKZFy\)=?>AB$J�>QB�VY@!HbHh@ B�j�C,=�@!ivHb@�[$K6_N>Q=?UWÊmRÃΡB$C;F?KZC?@!PQXm=�>Q@!B�n�DG@ F`=�U$K0D�§o�`CYR3w6PQC?@�U$@ X$C?KZ[_�KYF<K0�1K'�`F<@'l�Hh@�[$KYP1��Â��!Î�tN§o�`C�@ iOKZFy\)=?>AB$Jo>ABbVY@ HhHb@!B�jkC<= \)F<=-Hb@�[mKN_N>.=�UhÊmR.�TB$C3F<KYC?@ PAX�j=?>A@!B�n�DG@ F3=?U$K8C?VY>QB�=�>APQP"\)=?@!F?Cr\ B$[h=?F?>QJ!J!KYF3[$>'\ J!B$@ C<=�>QVYCZR���B$VZPAX$[$KZ[�>QBb=?U$K6q�\ C,=�M$XmC�VZFy\)=?K8_�KYF<K=?U$K/w6BN\ PA@!J X$K6=�@�§�>QJ!>Q=y\ PO�`@!B��!KZF<=�KZF?C�Óøw�§o� Ô ndC?i}KYVZ>QcdVS\ PAP.lF�1K'�`F<@'l�Hh@�[$KZP4�' Âm�C�¤w�§o�`CDG@ Ff\ B�\ PQ@!J�C?>QJ!B�\ PQCEDGF?@!H¿=�U$KoC?VZ>AB�=�>QPAP'\)=�@!F<C@\ Bm[ S8w�x3x3y-{è[$KL=�KYVL=�@!F<CYR

t;U$K�qx\)C<=�MmX$C�\)B$[GD1� yØVYFy\�=�KYC�ÓG_NUm>AV"U�_�KYF<K�PA@�VG\�=�KY[�>ABf=�UmK�VY@ X$B�=�>ABmJ)j�U$@ X$C?K Ô \ PQC?@Um@!X$C?KZ[gC<>AB$J PAK�M}@9\ F<[\VZ@!Hbi$Xm=�KZF?C;VS\ PAPQKY[v=�UmKo½8KS\ [g¦/X�=T�`@!B�=�F?@ PAPAKZF?CoÓø½;¦o� Ô R$t;UmK+½E¦^�`C

Page 116: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¹ Î ¯�°QÛ Ü!°±ÝNª6¬$ª|ª^¨;Þ�¸�³,·�³Y¬�³LßNµ

>AB�=?KYF<D$\)VYKY[�=?U$K/[$KZ=?KYVL=�@!F;C,l�C,=�KZHIKYPQKYVZ=?F?@!Bm>AVYCE_N>.=�Uv=?U$Ko§8w8ùØVY@ Hhi$X�=�KYF;F<X$B$B$>QB$Jb�;¦/§8w+R�;¦/§8wïX$C<KYCgVY@!HbHhKZF?VZ>"\ PQPQl \���\)>AP"\)M$PAK�DT����@ F?£�CgC<@ D�=�_>\ F?K�=�@�VY@!HbH9X$Bm>AVG\�=�K¢_N>Q=?U =?U$K½;¦o�6R

û�üøý�þ1üøýdüIH ��J3BK<C;MLCNPORQ��U$KZB9i�\ F,=�>AVZPAKZC1i�\ C?C<KY[9=?U$F?@!XmJ!U^=?U$Kz[$KZ=?KYVZ=?@!F�iN\ V"£�\ J!Kz>AB^KY>Q=?U$KYF1=?U$K`y-PQKYVZ=?F?@!B+@!F�S,\ [mF?@!BC?i}KYVL=�F<@!HhKL=�KZFYn$=�UmKZl�J!KZB$KYFb\)=�KZ[gC<>AJ!BN\ PACE>QB�=�U$KoC?VZ>AB�=�>QPAP'\)=�@!F<C�@ FE=�U$K^STw6x3xzyu{è[$KZ=?KYVL=�@!F<CYR�kDo=�U$KaiN\)=?=?KYF?B�@ D^[$KL=�KZVZ=�@ F�C?>AJ B�\ PT_>\ CWF?KZVY@!J B$>A]ZKY[�M�l�=�UmK¢=�F?>QJ!J!KZF�KYPQKYVL=�F?@ B$>AVZCi\ C�\ B\ PQPA@'_`KZ[a=�l�i}K n�=�UmKbt�F?>QJ!J!KZF^��X$i}KYF<��>QC?@!FhÓøt8� Ô VS\ X$C<KY[p=?U$K�KZ� KYB�=¡=?@\M}K�F?KZVY@!F<[$KY[pM�la=?U$K[�\)=y\�\ VZ��X$>AC<>Q=�>Q@!B�R�t;U$K�\)PAPA@'_�KY[�=�l�i}KYC�@)D�=�F<>AJ!J!KZF?C�DG@!FhSTw�x3x3yu{ä_`KZF?K =?U$@!C<K C?>QJ!B�\ PQC_NU$>QV"Ub��X�\)PA>Qc$KY[�\ M}@'�!Kf\ r Ê H�D�=?U$F?KZC?U$@!PQ[�C?KL=?=�>QB$J$R-q4>AF?C,=�=?U$KN½;¦o�`Cu_`KZF?KNF?KS\ [�@!Xm=YR�t;U$KDGFy\)J!HhKZB�=�CN@ D4>ABmDG@!F<H|\�=�>A@ BhDGF?@ H�=�U$K^½;¦o�`CN_`KZF?K^VY@!PQPAKZVZ=�KZ[WM�l�=?U$K^yu�!KYB�=6à`X$>QPA[$KZF^Ó y3à Ôi$F<@�VZKYC?C \ B$[o\ C<C?KZH9M$PAKZ[hM�lb�;¦/§Nw�>AB�=�@�=?U$KT�;¦o§Nw�KZ� KYB�=�DG@ F?H]\)=->ABmVYPAXm[$>AB$J6U$KG\ [mKYF�\ B$[>A[mKYB�=�>.D�l�>QB$J�>AB�DG@!F?H]\)=�>Q@!B�RowTD�=?KYF�=?U$K�KZ� KYB�=+_>\ CoM$X$>QPQ=X\)B$[�\ C?C<KYH9M$PQKY[�n4�;¦/§Nw�U�\ B$[$PQKY[=�UmKb_NF<>Q=�>QB$J\@ D`=?U$K�KL�!KYB�=+cdPAK�=�@g[$>AC<£}R\¦�B$VZKh@ B�[$>QC?£Ñn4=?U$Kh[N\)= \WcdPAK�_>\ C_\��K\ >AP'\ M$PQK9DG@!F_NF?>.=�>QB$J;=�@N= \ i}K3@!F1DG@!F1i$F?KZPA>QHh>QB�\ F<lTF?KZ[$X$VL=�>A@ B^_N>.=�U+y���xOw8�Ey�Ó yu�!KZB�=3��VS\ B$B$>QB$J6x-F<@!J!Fy\)HDG@!FNS&\ PAP�wâ�`@ PAP"\)MO@!Fb\)=�>Q@!Bvy���i}KYF?>QHhKZB�=�CYnÑC<KYKoC?KZVZ=�>Q@!B Î�RQ� RQ� Ô R

!�"(#S%�"UT VW69XYXGZ�[ 47698

t�@�VY@!B�=�F<@!PuC,l�C,=�KZH|\)=?>AVZC/VG\ X$C<KY[fM�l¢KZPAKYVL=�F<@!B$>AV¡VYF?@ C?C,jÒ= \ PQ£ \)B$[aJ!F?@ X$B$[aPA@�@!i$CZn/\vVZX$C<=?@!H[$KZC?>AJ B$KY[g§8w8ùâC<l�C<=?KYHI_>\ CTVZ@!B$C,=�F?XmVZ=�KZ[gDG@!FNS8w�x3x3yu{��Ì�!Îmn ¹�º R

t;U$KzSTw6xzx3yu{±§8w8ù�C<l�C<=?KYHØU�\)C�=�_`@8i�\ F,=�CYR�t;U$K-cdF<C<=�i�\ F,=�n�£�B$@'_NB�\)C�=?U$K3STw6x3xzyu{§Nw8ùÇÓøq�>AJ$R r R r Î Ô >ACTPA@�VG\)=?KY[¢>QB¢=�U$K�S&\ PAP�wçVZ@!X$B�=�>QB$J)j�Um@!X$C?K+_NU$KYF<K]\)PAP�VY@!B$BmKYVZ=?>A@!BmC�\ B$[VY@ B�=?F?@!PQC;VY@!XmPA[WMOKoHb@!B$>.=�@!F<KY[�R

t;U$K�C<KYVZ@!B$[�iN\ F<=+@ Dz=�U$Kh§8w8ùäÓøq�>AJmR r RÃÂ Ô >QC^PQ@�VS\)=�KZ[p>QBa=�U$Kb>AB�»<KZVZ=?@!F,jkM$X$>APQ[$>ABmJ�\ B$[U$@!XmC?KYC�=?U$K9��B�»<KZVZ=?@!F/§Nw8ù�ROw6PQP4VZ@!HhH¡X$B$>AVS\)=�>Q@!B$CNM}KZ=�_�KYKYBf=�UmK�STw6xzx3yu{ \ B$[a��B�»<KYVZ=?@!F§Nw8ù/C;_�KYF<K+VS\ F?F<>AKY[W@!BWcdM}KYF�j�@!im=?>AV�PQ>AB$KZCE=�@o\��!@!>Q[gKZPAKZVZ=�F<@!B$>QV/VYF?@ C?C,jÒ= \ PQ£ÑR��U$KYB�\ C<l�HbHhKL=�F<lW[N\)= \�_@\)CTM}KY>QB$Jb=y\ £ KZB�nj\hVY@ B�=?F?@!P�C,_N>Q=�V"Ug>ABW=�U$K^VY@ X$B�=�>ABmJhU$@ X$C?K

_�@!X$PA[ÀF?KZHh@ =?KYP.l�C<_N>Q=?V"U(=�UmK�x\�gtïC?>QJ!B�\ P�DGF<@!H =�UmK���=y\ B$[�\ F<[ §Nw8ù C<l�C<=?KYH =�@±=?U$KSTw6x3xzyu{ÇC<l�C<=?KYH\R�t;U$>AC9_>\ C�=�U$KWB$@ F?H]\ PEF?XmB$B$>ABmJ�VZ@!B$[$>.=�>Q@!B�R�t;UmK\KZPAKZHhKZB�=?C�@ DT=?U$KSTw6x3xzyu{�§8w8ù \ F?K/[$KZC?VZF?>AM}KY[g>ABv=?U$K/DG@!PAPQ@�_N>QB$J9C<KYVZ=?>A@!BmCYR

Page 117: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®�¯�°±­u²/«3­3®N³,´ ­3µ�¬mª�¶�·m­6¬6¸4« ¹!Ð

Master Trigger

Realtime

Helicity

30 Hz Trigger

15 Hz Pair-Sync

Delayed Helicity DAQElectronicsSource

PITA frequency

HAPPEX

Hall A

Injector

Pock

els

Cel

l HV

PMTs, BCMs, BPMs

Accelerator

ýNþ¡ÿ������;����>] �3�!�,2��%&o���4þ��;���^�_�J¯½¯S`@a7b��\c � �!�����%&��

û�üøý�þ1üdH�üøý e|vgfh�i<>;jL�Bt;UmKpS8w�x3x3yu{kDl� y¿VYFy\�=�Ka>AB±=�U$K¢VZ@!X$B�=�>QB$J)jkU$@!X$C<KaVY@!B�= \)>AB$KZ[�=�U$KmD1� y¾VZ@!HhimXm=�KZFYnD1� y�=�F<>AJ!J KYFE>QB�=?KYF,D$\ VYK)ndC?VG\)PAKYFZn�\ B$[Ww�§o��MO@Z\ F?[$CZR

e|vgfh�iOonpJrq^L�BK<t;UmKADl� y�VY@ Hhi$X�=�KYF8_@\)C�\ Bs��D�y�j"� Ð�º VY@!B�=?F?@!PQPAKYF8VG\)F?[ _N>.=�U�\)B¢KYH9M}KY[m[$KY[Y�g@)=�@!F<@!P"\Ð Â!Ê!Ê!ÊÕC<KYF?>QKYCWHb>AVYF<@!i$F<@�VZKYC?C<@!FvF<X$B$B$>QB$JÕ=�U$KmD8����@!F<£�C\@ iOKZFy\)=?>AB$J�C,l�C,=�KZHgRçt;UmKsD1� yVZ@!Hbi$Xm=�KZF+VZ@!PAPQKYVL=�KY[�[�\)=y\vDGF?@!H¤=?U$K�Dl� y(=?F?>AJ J!KYF/>QB�=?KYF,D$\ VYK)n4C<VG\ PQKYFYn<\ B$[�w�§o�âMO@9\)F?[$C\)B$[�C?KZB�=¡=�U$Kh[�\)= \\��>'\ KZ=?U$KYF<B$KZ=¡=�@�\gSTKZ_NPQKZ=<=�x \ V"£�\ F<[Õ_`@ F?£�C<=y\)=�>Q@!BÕF?XmB$B$>ABmJf�;¦/§8w� KYF<C?>A@ B��!R r R

e|vgfut_<>NPvovwBK<�xQRLyBz<C{U;-|�Bt;UmK_Dl� yat�F?>QJ!J!KYF���B�=�KZF<D$\ VZKoÓG� KYF?C<>A@!B�� Ô _>\ Cu[mKYC?>QJ!B$KZ[�\ Cr\N_@\�l^DG@!F�=�U$K\Dl� yfVY@!Hbi$Xm=?KYF=?@vVY@ HhH9XmB$>AVS\)=�Ko_N>Q=?U B$@!B�jUDl�gy KZPAKYVL=�F<@!B$>AVZC8=?U$F?@ X$J!U �K\ F<>A@!X$C8>ABmi$Xm=�\)B$[¢@!Xm=?i$Xm=6M$>Q=?CYRt;UmKg}�~������������z���%n0�z�������K���Y���������������)n \ B$[����������������\C<>AJ!B�\)PAC9_�KYF?KgC?KZB�=�>AB�=�@a=?U$K�D1� yt�F?>QJ!J!KZFh��B�=�KZF<D$\ VZK C<@�=�U�\�=h=?U$KZl�VY@ X$PA[±MOK\F?KS\ [�M�l�=�U$K�Dl� y�VZ@!HhimXm=�KZFYR�t;U$K�D1� yVZ@!Hbi$Xm=�KZF \)PAC?@�i$F<@!J!Fb\ HhKZ[ =?U$K�x-��t4w�§8w8�á=?U$F?@ X$J!U�=�U$K�@!Xm=?i$Xm=\M$>Q=?CW@ D¡=?U$KYD1� yt�F?>QJ!J!KZFh��B�=�KZF<D$\ VZK R t;U$K�D1� y�t4F<>AJ!J KYFb��B�=?KYF,D$\ VYKgU�\ C�\ s r jki$>AB��,ã!¦¤i}@!F<=b_NU$>AV"U±_@\ C

Page 118: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¹ � ¯�°QÛ Ü!°±ÝNª6¬$ª|ª^¨;Þ�¸�³,·�³Y¬�³LßNµ

VY@ B$B$KYVL=�KZ[h��>"\/F?>QM$M}@!B�VG\ M$PQKE=�@/=�UmKED1� y�t�Fy\ BmC?VYKZ>Q� KYF`M}@9\ F<[�>AB$C<>A[$KE=?U$KNU$KYPQ>AVY>.=�l¡VZ@!B�=�F<@!PM}@'�ORr��@ J!>AV3PAKL�!KZP�=?Fy\ BmC?P"\�=�@!F<C�@ B+=�UmK\D1� yat4Fb\ B$C?VZKY>.�!KYF�MO@9\)F?[~\ PAPQ@�_�KY[o=�UmK\D1� yat4F<>AJ!J!KZF��B�=�KZF<D$\ VZK�ÓG_NUm>AV"UvX$C<KYC`y����aPQ@!J!>AV Ô =�@^= \ PQ£¡_N>Q=?Uh=�UmK6KYPQKYVL=�F?@ B$>AVZC�Ó�_NU$>AV"UhX$C?KTt;tE�fPQ@!J!>QV Ô R

� |�;���BK<t;U$K�C<VG\ PQKYF�C?VG\)PAKY[v=?U$KA���>��� �������������z���+C<>AJ!BN\ P}DGF<@!H�=�U$K���@!X$F<VYK/y-PQKYVZ=?F?@!Bm>AVYC>\ B$[v=?U$KYF<KYM�lVY@ X$B�=�KY[^U$KZPA>AVZ>Q=�l8_N>AB$[m@�_NCZR�t;U$KzC?VS\ PAKZF�_@\)C�F<KG\ [oKS\ V"U^=?>AHbK�=�UmK�D1� y VZ@!HhimXm=�KZF1F?KYVZKY>.�!KY[\9=�F<>AJ!J!KZFf\ B$[�_>\ CTXmC?KY[\=�@�Hb@!B$>Q=?@!F�DG@ F;[$KG\ [W=�>QHhK)R

��� �¢¡�Ow;-<>=S£t;U$Khw�§o�èM}@9\ F<[$C^_�KYF<KvVYXmC<=�@ H�jkM$X$>AP.=�\)=¡S,\ F,��\)F?[ÕÈ8B$>Q� KYF<C?>Q=�l R�t;U$KZl�\ F<Kh[$KZC?>QJ!B$KY[p=�@>AB�=?KYJ!Fb\)=�K�KYC?C<KYB�=�>'\ PAP.l�j�§o��C?>QJ!B�\ PQC4DG@!F�=�>QHhKZC�@!B9=?U$KE@!F<[$KYFu@)Dd=�KYB�Hb>APQPA>AC<KYVZ@!B$[$CZR1t;U$K;U$KG\)F<=@ D�KG\ V"U¢w6§o�ÀV"U�\ BmB$KYP�_@\ C&\ Bgw�§o� Â! r � Ð j�M$>.=�\ B�\ PQ@!J)jk=?@)j�[m>AJ!>.= \ PÑVY@ B�� KYF,=�KYF6V"U$>Ai\_NU$>AV"U[$>QJ!>Q=?>A]YKZ[v=�U$Ko>QB�=?KYJ!Fb\)=�KZ[WC?>AJ B�\ PÒRuy�\)V"Ugw6§o� M}@9\ F?[WU�\)[\DG@!XmF;V"U�\ B$B$KZPACZR

w¾C<iOKZVY>'\ P-DGKG\)=?X$F?Kb@ D`=?U$KbMO@9\)F?[f_@\ C^=�U$K]\ M$>QPA>.=�lg=?@ \ [m[�\Wi$C?KZX$[$@)jkFy\ B$[m@!H \ B�\ PQ@!J�!@ PQ= \)J!K�@ ¥�C<KZ=o=�@W=�UmKb>QB�=�KYJ Fy\)=?KY[�C?>AJ B�\ P-i$F<>A@!F�=?@g[$>QJ!>Q=?>A]S\)=�>Q@!B X$C<>AB$Jp\ B�@!B�MO@Z\ F?[p§8w8�ÓøBm@ =�=�U$K3Cy\)HhK�\ C1=?U$K`x-��t�w�§8w8��¤ Ô R4t;U$>AC�i$C<KYX$[$@�j�Fy\)B$[$@!H � @!PQ=y\ J!K-@ ¥OC?KL=�_>\ C�F?KLDGKYF?F<KY[^=�@\ C�¥<§8w8��B$@!>QC?K¦mR-t;U$K�=�Fb\ B$C<DGKZFEDGX$B$VL=�>A@ BvMOKL=�_`KZKYB §8w8��>AB$imXm=f\ B$[�w6§o��@!Xm=�imXm=NVY@!XmPA[M}KTVS\ PA>QM$Fy\)=?KY[�@ ¥Ñj�PQ>AB$Kz\)B$[�X$C<KY[�=?@+C<X$Mm=?Fy\ VL=�=?U$KTVZ@!B�=�F<>AM$Xm=?>A@!B�[$XmKT=�@�×ç8w8�±Bm@!>AC<K Ë!DGF?@ H=�UmK8[m>AJ!>.=�>A]ZKY[9@ Xm=�i$X�=�Rut;U$>QC-=�KYV"UmB$>A��X$K8[$Fy\)C<=�>QVG\ PQPQl^F?KZ[$X$VZKY[h=?U$KN[$>Q¥OKYF<KYB�=�>'\ P$B$@ B$PA>QB$KG\ F<>Q=�l@ D�=�U$Kow6§o�6R

t;U$K^w�§o�ÀM}@9\ F<[$CNVG\ B\>AB�=�KZJ!Fy\�=�KoKY>.=�U$KZF8VZX$F?F<KYB�=T@!F;�!@!P.= \ J!Ko>QB$i$Xm=?C8M�lWHb>AB$@ F;MO@9\)F?[Hb@�[$>.cdVG\�=�>A@ B$CYR¿STw6x3xzyu{ÉX$C?KZ[ VYXmF?F?KZB�=<j�>QB�=�KYJ Fy\)=?>AB$J�M}@9\ F?[mCWDG@ FW=?U$K�[$KZ=?KYVZ=?@!Fgx§�\tC?>QJ!B�\ PQCr\ Bm[9�!@!P.= \ J!K%j�>QB�=?KYJ!Fb\)=�>QB$J6M}@9\ F<[$C�DG@!Fuà;�+� \ B$[�àEx\�IC?>QJ!B�\ PQCYR�t;U$KN>AB$i$X�=uC?>QJ!B�\ PQC_�KYF?KWDGKY[�=�UmF?@!X$J U±à_¨��zj�C,=�l�PAK�=�_N>AB�\���VY@!BmB$KYVL=�@!F<CYR�t;U$KW[$>AJ!>.=�>Q]YKY[�@ Xm=�i$X�=�Co\ B$[±§8w8��K\ PAXmKYC�_�KYF<KaF?KG\)[�M�l�=�UmK Dl� y¿VY@!Hbi$Xm=?KYF|\ VYF<@!C?Cv=?U$K Dl�gy¿M�\)V"£�imP"\ B$K)R|t;U$K¢w�§o�M}@9\ F?[mC¡F?KZ��X$>AF<KY[ÕK%��=?KYF<B�\ P3=�>AHb>ABmJ\C<>AJ!BN\ PACo=�@gC?KZ=+=�U$K�>AB�=�KZJ!Fy\)=?>A@!Bfi}KYF<>A@�[�RWt;U$KYF<K�_`KZF?KDG@!X$Fh=�>AHb>ABmJÕC?>QJ!B�\ PQCYn0©��>��������ª��Ln0«E���>¬�n�­§®>ª�¯�������°U±w�U�����øn,\ Bm[g²E�³�����øn8_NUm>AV"U�_`KZF?Kf>AB$imXm==�UmF?@!X$J U]\��'Ê�jki$>AB�F<>AM$M}@!B�VZ@!B$B$KZVZ=�@ FYR-t;U$KLl�_`KZF?KNi$F?@'��>A[mKY[bM�l�=?U$KNw�§o��t;>AHb>AB$J�à`@9\ F<[�n[$KZC?VYF<>AM}KY[\>ABg��KZVZ=�>Q@!B r RQ��ÊmR º R º M}KYPQ@�_oR

ÈTi}@!B�F?KYPQKG\ C<K�@ DE²'�³�����øn1=�U$K�w6§o�â>QB$i$Xm=oC<>AJ!B�\)P4_>\ Co>AB�=�KZJ!Fy\)=?KY[�@!B�=�@�=�UmK9DGKYKY[mM�\ V"£VG\)i�\ VY>.=�@!FN@ D \ Bg@!i�jF\)Hhi�R���>QB$VYKo=�UmK+>QB$i$Xm=8C?>QJ!B�\ PO_@\ CTKYC<C?KYB�=?>"\ PQPQlW§o�6n$=?U$K+>QB�=�KYJ Fy\)=?@!FYËÌC@!Xm=?i$Xm=z_@\)C`KYC<C?KZB�=?>"\ PQPQl�\^C?Hb@�@)=�UbFy\ Hbi�R�t;UmK6Fy\)Hhi�_@\)C`Cy\)Hhi$PQKY[]\)=3=�_`@¡iO@!>QB�=�CYn�[$KL=�KZF,j

Page 119: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®�¯�°±­u²/«3­3®N³,´ ­3µ�¬mª�¶�·m­6¬6¸4« ¹ Â

Reset

Baseline

Peak

Convert-Start

Integrator (Ramp)

ý2þ$ÿ������;����>´ �&�_bEµÕ�4þ�&Òþ���ÿ��4þ¡ÿ��������%�

Hb>ABmKY[�M�l¶©��>��������ª��z\ B$[�«E���>¬�n9\ Bm[�=?U$K;[$>.¥�KZF?KYBmVYK;M}KZ=�_�KYKYB�=�UmKYHè_>\ C-DGKY[9=?@X\�C?X$HbHb>AB$J\)Hhi$PQ>QcdKZFT_NU$>QV"U�\)[$[$KY[�>AB¢=?U$K�§Nw8�â@ ¥OC?KL=�\ B$[fi$F?KZC?KZB�=?KY[�=?U$K�F?KZC?X$P.=�>QB$J�C?>QJ!B�\ P�=?@v=�U$K>QB$i$Xm=T@ Du=?U$K^w�§o� Â! r REt;U�X$CT=?U$K¡C<KYi�\)Fy\)=?>A@!B\MOKL=�_`KZKYBp©��>��������ª��~\)B$[G«E���>¬W[$KL=�KYF<Hh>QB$KY[=?U$K^>AB�=�KZJ!Fy\)=?>A@!Bv=?>AHbK Ruw8D�=�KZFN=?U$K�«'���>¬vCy\ Hbi$PQK�U�\ C8MOKZKYBp\ VY��X$>QF?KZ[�n�²E�³�����E_@\ C�\ C<C?KZF<=�KZ[@ B$VYK�\)J9\ >AB�=�@¢VZPAKS\ F^=?U$Kv>QB�=?KYJ!Fb\)=�@ FYR\t;U$Kvw�§o�)Â! r [m>AJ!>.=�>A]ZKY[f=�U$KhC?>QJ!B�\ P \)=¡=?U$K�F<>AC<>AB$JKZ[$J!K^@ D�­§®>ª�¯�������°U±w��������=�@�VY@!Hbi$PQKZ=�K�=?U$Ko>AB�=�KZJ!Fy\�=�>A@ B�VZl�VYPQK R

û�üøý�þ1üdH�üIH :�Bj��N�|·NPL�¸¹�iOoQRL�<COo�_¡�Ozºt;UmK\UmKYPA>QVY>.=�lpVZ@!B�=�F<@!PEM}@'��U$@!XmC?KY[�=�UmKvw�§o�ç=�>QHh>QB$JgM}@9\ F<[�n3Dl� y|=�Fb\ B$C?VZKY>.�!KYF�M}@9\ F<[�n\)B$[g=?F?>AJ J!KYFNJ!KZB$KYFb\)=�@!FNM}@9\ F<[�REt;U$Ko=�F<>AJ!J!KZFNJ!KYB$KZFy\)=?@!FNMO@Z\ F?[W_@\)CTDG@!F;=�KZC<=TC<l�C<=?KYHbC�\ B$[_>\ C8B$@ =NX$C<KY[g>AB�=�U$K^S8w�x3x3y-{èF?XmB�R

��� �»tAN�n¼N�Q@vG¡�Oo;M<½=t;UmK�w�§o�À=�>QHh>QB$J�MO@Z\ F?[¢imF?@'��>A[$KZ[ =�U$K¡KL��=�KZF?B�\ P�=�>QHh>QB$JhC<>AJ!BN\ PACNF?KZ��X$>AF<KY[aM�lg=?U$K9w6§o�M}@9\ F<[$CYR6ÈTi}@!B¢F<KYVYKZ>Aim=6@ Du=?U$KF���>��� ���i���������z���hC<>AJ!B�\)P�DGF<@!HÏ=�U$K+C?@!XmF?VYK¡KYPAKZVZ=?F?@!B$>QVYCT>AB$[$>�jVS\)=�>QB$Jv=�UmKbC,= \ F,=o@ D \�B$KZ_èU$KYPQ>AVZ>Q=�l\_N>AB$[$@'_on�=?U$K�w�§o� =�>AHb>ABmJ�M}@9\ F?[¢_>\ >.=�CX\�C?X$>.= \ MmPAK\)Hh@!XmB�=b@ DT=�>QHhK�DG@!F�=�UmKgM}KG\ H�iO@!P'\ F?>Q]G\)=?>A@!BÕ=?@pC,= \ Mm>APA>Q]YK�Ó$\ F?@!XmB$[ º Ê!Ê�å�C Ô \ B$[�=�U$KZBJ KYB$KZFy\)=?KYC6DG@!XmF8=?>AHb>AB$J�C?>QJ!B�\ PQC¾�©'�>��������ª��Ln�«'���>¬�n§­§®>ª�¯�������°U±w������� nj\ B$[Y²'�³�����ønj\ PAP1VS\ F?F<>AKY[@ B�=�U$K8w�§o��F<>AM$M}@!BbVG\ MmPAK R�t;U$KYC<K�C?>QJ!B�\ PQC \)F?K8C?U$@'_NB�>ABhq�>QJ!X$F?K r R r Ð \ B$[�\ F<KT[mKYC?VZF?>QMOKZ[>QBp��KYVL=�>A@ B r RQ�'Ê�R º R.��\ M}@'�!K R�wçcmD�=�UfC?>QJ!B�\ P nl}¿~��ÁÀ-�������z���%n�_>\ C�\ PAC<@�J!KYB$KZFy\)=?KY[�M�l¢=�U$K=?>AHb>AB$J�MO@9\)F?[�R��k=^VY@!HbKYCX\)MO@!X�=9Îvå�C�\)D�=?KYF�­§®>ª�¯�������°U±w�U������\ Bm[�_>\ C^C?KYB�=o=�@W=�UmK�D1� y

Page 120: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¹!¹ ¯�°QÛ Ü!°±ÝNª6¬$ª|ª^¨;Þ�¸�³,·�³Y¬�³LßNµ

t�F?>AJ J!KYF8��B�=�KYF,D$\ VYK�M�l\_@\�lg@ D-=�UmKADl� y�=�Fb\ B$C<VYKY>.�!KZF�MO@Z\ F?[�R6t;U$>ACTC?>AJ B�\ P�PAKZ=?CT=?U$KiD1� yVY@ Hhi$X�=�KYFN£�B$@'_(=?U�\)=N=�UmKYF?Ko>QCE��\)PA>A[�w6§o��[N\)= \�=�@�M}K^F<KG\ [�R

e|vgfut_<C;�Q&£|�BjN�ÂoBK<F¡�Ow;-<>=t;U$K D1� yç=�Fb\ B$C?VZKY>.�!KYF�MO@9\)F?[�U�\)Ch=�_�@�H|\ >QB�DGXmB$VZ=?>A@!B$CþaPA@!J >AVWPAKL�!KYPN=�Fb\ B$C<P"\)=?>A@!B \ B$[J!KZB$KYFb\)=�>Q@!BW@ D4=?U$K^x-��t4w|DGF?KZ��XmKYB$VLl!R

t;U$KY�z�������·��� ����������������n����������������Ln�\)B$[Ä}�~��kÀM�������z���\C<>AJ!BN\ PACo_`KZF?KvDGKZ[Õ=�U$F<@!X$J!U�=?U$KDl�gyè=�Fb\ B$C?VZKY>.�!KYF�M}@9\ F<[�@!B�=�U$KZ>AF¡_>\�lÕ=�@a=�UmKFDl� y�t�F?>QJ!J!KZF9��B�=�KYF,D$\ VYK)R�t;U$K�C?>QJ!B�\ PQC_�KYF?K6@!im=�>QVG\ PQPQl�>QC?@!P'\)=�KZ[|\�=`=�UmKY>AFz>ABmi$Xm=�C�>ABh@!F?[$KZF�=?@9i$F?KL�!KZB�=NJ F?@!X$Bm[�PA@�@!i$C3_NU$>QV"U�Hh>QJ!U�=VY@ X$i$PAK/=?U$K+UmKYPA>QVY>.=�l�C<>AJ!B�\)P1>AB�=�@�=�UmK+w6§o� HbKG\ C<X$F?KZHhKZB�=?CYnx\ P.=�U$@!XmJ!UWX$C?K^@ D�=?U$Ko[$KYP'\�l!KY[U$KZPA>AVZ>Q=�l�>QB$C<=?KG\ [v@)D�=�U$K,\ VZ=?X�\ P}U$KYPQ>AVZ>Q=�l�i$F<@!M�\ M$P.lbH|\ [mK8=?U$>ACzDGKG\)=?X$F?KTX$B$B$KZVYKYC<Cy\ F,l!RzwTD�=?KYFi�\ C<C?>QB$J\=?U$F?@ X$J!Ua=�U$K�@!i�=�@)jk>AC?@ P"\)=?@!F?C8=�U$K�C?>QJ!B�\ PQC�_`KZF?KbVY@!B�� KYF<=?KY[�=�@gy���� \ B$[�C?KYB�=^@!B=�@�=?U$K1Dl� y�t�F?>QJ!J!KYF`��B�=?KYF,D$\ VYK)R

t;U$K+Dl� y�=�Fy\)B$C?VZKY>Q� KYFzMO@Z\ F?[�\ PQC?@/VZ@!B�= \ >QB$KY[�=�U$KNx-��t�w §8w8�6n!� @!PQ=y\ J!KLjÒ=�@)jÒDGF?KZ��XmKYB$VLlVY@ B�� KYF,=�KYFZn@\ Bm[ÕcdMOKZF,jk@!im=�>QV�=�Fb\ B$C<Hh>.=?=�KZFYRat;U$K\§Nw8�¼C<KZ=,j�i}@!>AB�=WÓGF?K e KYVL=�>ABmJf=?U$K�[$KZC?>AF<KY[x-��t4w(@ ¥�C<KZ= Ô _>\ CEC<KYB�=;M�l�=�U$K'Dl� y�VY@!Hbi$Xm=?KYF3=�U$F<@!X$J!Uh=�U$K'Dl� y�t�F?>AJ J!KYFz��B�=�KYF,D$\ VYKT=�@\g� º j�M$>.=T§8w8�(@!B\=�U$K�Dl� y�=?Fy\ B$C<VYKZ>Q�!KZF�M}@9\ F?[�R8wWDTjÒ=�@)j�q�V"Um>Ai¢VZ@!B��!KYF,=�KZ[¢=�U$K¡Ê�j"�'Ê�D@!Xm=?i$Xm=-@)D}=?U$K;§Nw8��=?@X\�Ê�j��'Ê!Ê6£�ST];C<��X�\ F?KE_>\��!K)Rzt;Um>ACuC<��XN\ F?KE_>\��!KN[$F?@'� Kf\6cdMOKZF,jk@!im=�>QV=�Fb\ B$C<Hh>.=?=�KZF�_NU$>QV"UbC<KYB�=3=�U$KNx-��t�w�DGF?KY��X$KZB$VZl�=?@�=�U$K;C<@!X$F<VYKNKYPQKYVZ=?F?@!Bm>AVYCu��>'\�@!im=�>QVG\ P�cdM}KYFÓøC<KYK+q�>AJ r R r Î Ô R

Page 121: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®�¯�°±­u²/«3­3®N³,´ ­3µ�¬mª�¶�·m­6¬6¸4« �'Ê!Ê

Page 122: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Å Æ ÇÉÈ ÊGËÍÌ Î

Ï Ð ÇhÑ^Ò ÓGÔÕÓ

Ö tA×@Bm{ qSQ&=@;�npBzQRL�;-��J&<>N�Q&|·NPJr�PB�Ow{�£y|·NPBzQ&|�BwØSLC×SB=SB·ÙrQ&N�LCNPOoQu;���npOo£ÃL·ØAN�£YLC×&N�£�ÚÜÛ�L�×SBÝ£Oo�PB9LyBj£�LÞOw{�LC×@BÂ-;���N�=&N�L�¸ÞOw{�;�Qo¸7N�=SBK;YN�£�B·º^J3BK<>N�npBzQRL�ü�ß&à

áãâ N�|½×@;-<>=¹äTüÕå^B·¸@Q&nG;�Q

�@\ PAVZX$P"\�=�>A@ B�@ D4=?U$K/i$U�l�C?>QVYC&\ C<l�HbHhKL=�F<l ndw�æ�ç�n$_>\ C�\ VYVZ@!Hbi$PA>QC?U$KZ[W_N>.=�U�=�_�@|\ BN\ PQl�C?>QCi$F<@!J!Fy\)HhC;[$>QVZ=y\)=�KZ[\M�l�=?U$Ko[$KYC<>AJ!BWB$KZKY[$C8@ D�=�U$KoKL��i}KYF<>AHbKYB�=�R

t;U$K8i$X$PAC<KLjki�\ >AF�\)C<l�HhHbKZ=?F<l9_>\ CzVG\ PQVYX$P'\)=�KZ[�_N>Q=�U]\^STw�x3x3yu{TjkC?i}KYVY>.cdV�\)B�\ PQl�C<>AC-i$F<@)jJ!Fb\ H¼VG\ PQPAKY[hw6B$iN\ FYR-wTB$i�\ FE>QC>\�qd@!F,=�Fb\ B�i$F<@!J!Fb\ H�_NU$>AV"U�F<KG\ [�=?U$K�[�\�= \+DGF<@!H \�RæU�M}@�@ £cdPQKhi$F<@'��>Q[$KY[�M�l�=�UmKvSTw6x3xzyu{ƧNw8ù9n \)i$i$PA>QKY[pVYXm=?C_\ C+C?i}KYVY>.cdKY[�n�\ B$[Õ[mKYVYF,l�im=�KZ[�=?U$KU$KZPA>AVZ>Q=�lh>ABmDG@ F?H]\)=�>Q@!B�=�@o\ C<C?>QJ!BWKZ�!KZB�=6_N>ABm[$@'_NCN=?@�PAKZD�=N@ F;F?>AJ U�=NUmKYPA>QVY>.=�lvC<=y\)=�KZCYR

t;U$K�£�>AB$KZH|\)=?>AVp>ABmDG@!F<H|\�=�>A@ BÀ_NU$>QV"Uèi$F<@'��>Q[$KYCa>QBmDG@!F<H|\)=?>A@!BÀ@!B|M�\ V"£�J!F<@!X$B$[$CZnbù Å n\ PQ>AJ!B$HbKYB�=@\ B$[\iOKZF<DG@!F<H|\ BmVYK/@ D�=�U$K/[mKZ=�KZVZ=?@!F?CZnj\)B$[\=y\ F?J KZ=Ni}KYF<DG@ F?H]\ B$VYK�_>\ CNKL��=?Fy\ VL=�KY[X$C<>AB$J�=�UmK~\)B�\ PQl�]ZKYF8yz�mxOw8�Ey;R

t;U$K^M�\ C?>QV/KYPQKYHbKYB�=�CN@ D�=�U$K�\ C,l�HhHbKZ=?F<l�VS\ PAVZX$P"\)=?>A@!B�\ F?K/=�@M¾è �@\ PQVYX$P'\)=�KT=�U$KoFy\�_ \ C<l�HbHhKL=�F<l�DGF?@!H¿=�U$Koi$X$PQC?K%j�i�\ >QF?CZR

è �gKS\ C?XmF?K�\ B$[�VZ@!F?F<KYVZ=�UmKYPA>QVY>.=�l�jkVY@!F<F?KZP"\)=?KY[ÕC,l�C,=�KZH|\)=?>AV�\)C<l�HhHbKZ=?F<l�VY@!B�=�F<>AM$X�=�>A@ B$C@ D�=�UmK^M}KG\)H�=�Fb\ B$C?i}@!F,=NC<l�C<=?KYHÏ=�@�=�UmK^Fb\�_¢\ C,l�HbHbKZ=�F,l!R

è �gKS\ C?XmF?K~\ B$[\VG\ PQVYX$P'\)=�K6=?U$K+ù Å @ D�=�UmK+S¡ÓÃéê�ë³êì Ô F?KG\)VZ=�>Q@!B�Rè �`@!H¡M$>AB$K/i}@!P'\ F?>QHhKL=�F<l]\ Bm[gM}KG\ H�KYB$KZF?J l�HbKG\)C?X$F<KYHbKYB�=�CZR

è �@\ PQVYX$P'\)=�KT=�U$KoVY@ F?F?KZVZ=?KY[�\)C<l�HhHbKZ=?F<li\)B$[W>Q=�C;KZF?F<@!FYR

��Êm�

Page 123: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®Äí�°�ª6µTª�¶@î3·�³,· �'Ê º

ï�ê'ë ð õ�÷mñ1ò î+ðuõ�ò ñÉ÷¢îAóÃô\öuõ�ö

õ "$#§"$# Zs)'X¶6÷ö¼Zt;UmK;[�\)= \,\ B�\ P.l�C<>AC4VY@�[$K`DG@!F�S,\ PQP�w�>AC4=?U$K;yu�!KZB�=E��VG\ B$Bm>AB$J/x-F<@!J!Fy\)H|DG@ F�U�\ PQP�w��`@!PAP'\ M}@)jFb\)=�>Q@!B^y��mi}KYF<>AHbKYB�=�C�Óøy���xOw8�Ey Ô � ¹ s R��k=1_>\ C0\ [�\ im=?KY[oDGF?@!H \ BoKZ�!KZB�=r\ BN\ PQl�]YKZF�[$KZ� KYPA@ iOKZ[>QBÞ�gwT�ø¨0ù�M�lpyNR�¦6¥�KZF?H]\ B�Rgyz�mxOw8�Ey|>AC^D$\ >AF<PQl e K%��>AM$PQK|\ Bm[ÕVG\ B�MOKhX$C?KZ[ÕDG@!F+[m>AF?KZVZ=\)B�\ PQl�C<>ACb@!Fo\ ChimF?KYPQ>AHb>AB�\)F<lp[�\)= \�F?KZ[$X$VZ=?>A@!B�DG@!F�@ =�UmKYF]\ B�\ P.l�C<>AC�i$F<@!J!Fy\)HhCZR�yz�mxOw8�EyF<KG\ [mCTKL�!KYB�=?C6>ABv=?U$K+�;¦/§8wØDG@!F<H|\)=z\ B$[\[$KYVZ@�[$KZC8=?U$KYH\R3§�X$F<>AB$J9=?U$>ACNi$F<@�VZKYC?CN>.=NVG\ B¿¾

è �oKZB$KYFb\)=�K�¨Njk[$>AHbKYBmC?>A@ B�\ P�B�=?X$i$PAKZC�\ B$[�cdPAP�U$>AC,=�@!J!Fb\ HbCE@ D \ B�l�Fy\�_À[$KZ=?KYVZ=?@!FNtN§o�@!F6w6§o�(C?>AJ B�\ PAC8@!FTiOKZF<DG@!F<H \)B�\ PQl�C<>AC&\ B$[¢F<KYi}@!F<=?>AB$Jh@ D3F?KZPAKZ�K\ B�=6C?>AJ B�\ P�>ABmDG@ F?H]\�j=�>A@ B�R

è ½8KZ[$X$VYK�D�§o��>QBmDG@!F<H|\)=?>A@!Bf=�@aVS\ PAVZX$P"\�=�K�DG@�VG\ Pzi$P'\ B$Kvi}@!C?>.=�>Q@!B$C_\)B$[�=�Fy\'»<KYVZ=?@!F?>QKYCÓPúoû ü ë�ý û ü ë³þ û ü ë�ÿ û ü Ô R

è x4KYF,DG@!F?HÖi�\ F,=�>QVYPAK�=?Fy\ VZKYM�\ V"£Ñn-X$C<>AB$J\=�U$K�S6½T��@!i�=�>AVZC¡[�\�= \ M�\)C?K n4=�@ VS\ PAVZX$P"\�=�K�=�U$K= \ F<J!KZ=N�!KZF<=?KL��Ó þ����>ë�ÿ����Cë�ý���� Ô R

è x3F<@'��>Q[$KoVY@!Bm[$>Q=?>A@!B�\)P�VYX�=�CNDG@!F;C?i}KYVL=�Fy\o\ B�\)PQl�C?>QCf\ B$[\KZ�!KZB�=6F<KYVY@ B$C<=?F?X$VL=�>A@ B�R

ï�ê�� � º

wE=N=?U$KoHh@�[$KYFb\)=�K/KZB$KYF<J!>AKZCNX$C?KZ[g=�@�F<KYC?@ PQ�!K/=?U$KoB�XmVYPAKZ@!B�ËÌCTVZ@!Hbi$PA>QVG\)=?KY[�>AB�=?KYF?>Q@!FYn�@!B�=�U$K@ F?[$KZFb@)D/Î Ê Ê�Ó��gK�Doã)V Ô Å n3= \ F<J!KZ=�F<KYVY@ >AP`VS\ B�B$@ =�M}K�B$KYJ!PQKYVL=�KY[�R�t4@�VG\ PQVYX$P'\)=�Kh=�U$K�Hb@)jHbKYB�=?X$H¾=?Fy\ B$C,DGKYF`_�K/H9X$C,=;X$C<K�=�U$Kl�1@!F<KYB�=�]%j�>AB��K\ F<>"\ B�=`DG@ X$F`Hb@!HbKYB�=�X$H¿@ D1=?U$K/KYPQKYVZ=?F?@!BC<VG\)=<=�KZF?KY[�=�UmF?@!X$J U \ B$J!PQK þ _N>Q=?UÕ>ABmVY>A[mKYB�=�Hb@!HhKZB�=�X$H\n J \)B$[ÕcdB�\ P`Hh@!HbKYB�=?X$Hgn�� ì R¨8KYJ!PQKYVL=�>ABmJ�=?U$KoKYPQKYVZ=?F?@!B�ËæCNH]\ C?C+Ó� Å��� ú Å Ô =�UmK^Hb@!HbKYB�=�XmH¾=�Fb\ B$C,DGKYFYnÑú Å >ACE=�UmKYBp� s �¾

ú Å�� Ó J��ÞJ ì Ô Å � Ó�� �� � ì Ô Å�� � º Å� � º���� VZ@!C þ�� º ��� � º���� Ó,� � VY@!C þ Ô � r ��� C?>AB Å þ º� ÓÒÎ�R.� Ôú Å >ACz\9VZF?>Q=?>AVS\ POKZPAKZHhKZB�=;DG@ F`=�U$K/>QB�=�KYF<i$F?KL= \)=?>A@!B�@ D4=?U$K/i$U�l�C?>QVYC�\ C<l�HbHhKL=�F,l!R-t;U$KX\ C,l�H�jHbKZ=?F<l n�� �! >ACT>AB$U$KZF?KZB�=?PQl \�DGX$B$VL=�>A@ B¢@ D�ú Å \ C6>AC6C<U$@'_NBp>QBay-��B�R s R s Î�nO_NU$KZF?K�\ PQP�DG@!F<HD$\)VZ=�@ F?C�\ F?K;DGX$BmVZ=�>Q@!B$C-@ D�ú Å R���U$>APQK`=�UmK8VS\ PAVZX$P"\�=�>A@ B9@ D�ú Å >AC-C?>QHhimPAK nZ\ VYVZ@!X$B�=�>QB$J/DG@!Fu=�U$KC,l�C<=�KZH|\�=�>AVbKYF<F?@!F<Co@ D�=?U$Kb>AB$J!F<KY[$>QKYB�=�C�_NUm>AV"U�J @\>QB�=�@\ú Å >AC/Hb@!F?K�>QB�� @!PQ� KY[�Rbt;U$Ko\ B�\)P.jl�C<>AC�@)D6=�UmKgC,l�C,=�KZH|\)=?>AV\KYF<F?@!F<ChJ!KZB$KYFb\ PAP.l�>AB�� @!PQ� KYCbX$B$[$KZF?C<=y\ B$[$>QB$JÕU$@'_I=?U$K\£�>QB$KYH]\)=?>AV

Page 124: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�'Ê s í�°#"m° ú ÅKYPQKYHbKYB�=�Cf\)F?KoC?KZKYBp\ B$[W>AB�=�KZF?i$F<KZ=?KY[\M�l�=�U$K/�K\ F?>Q@!X$CE[mKZ=�KZVZ=?@!F?CZn}KZPAKZVZ=�F<@!B$>QVYCf\ B$[�\ BN\ PQl�C?>QCi�\ V"£�\ J KYCYR

õ " T�"(# $K.&%§2�'@/)(*'S.�*,+.-0/2143§�X$F<>AB$J�=?U$K�� ¹!¹ ¹ F?X$B$CZn�=�U$K�>QB$VY>Q[$KYB�=oKZB$KYF<J l _>\ CoHhKS\ C?XmF?KY[a��>"\�=?U$K�S,\)PAP�w�w�½;� \ B$[=�UmK�×Ãy3x;Ë�\ i$i�\ Fb\)=�XmCYR3t;U$K^y3x±_@\)C8[mKYC?>QJ!B$KZ[\DG@!FE=?U$K^y ¹ s j�Ê!Î Ê9KL��i}KYF?>QHhKZB�=C� ¹ r �\ Bm[gX$C<KYCKYP'\ C<=?>AVhC?VG\�=?=�KZF?>QB$Ja@ ¥�@)D s Ê å�Hä= \ i}Kv@ D6�ES8Å'R�t;UmKi\ F?VvHbKG\)C?X$F<KYHbKYB�=�X$C?KZC9=�U$K�M}KG\)HKYB�=?Fy\ B$VZK�\ Bm[ÀK%�m>.=�\)B$J!PAKZCW@ D¡=?U$KpUN\ PAP�wÖM}KG\ H�j�PQ>AB$K¢VZX$F<� K RÆà`@)=�U�=�U$Kpy3x \ B$[À=?U$K\ F<V�HbKZ=�Um@�[$C+U�\��!K�\)BÕKYB$KZF?J l�\ VYVZKYim=y\ B$VZK�DGF?@!HÖÊmRÃÎm�/KÃD¾=�@ Ð �oK�D \ B$[ \)B \ M$C<@!PAXm=?KKYBmKYF?J)l�F?KYC<@!PAX�=�>A@ B�@)D65 � Ú �87�º:9 �'Ê<;>='R�t;U$K\>AB$VZ>A[$KZB�=bKZB$KYF<J l�@ D8=�U$K�� ¹!¹ ÂaF<X$B�_>\ C>ABm>Q=�>'\ PAP.l^[$KZ=?KYF?Hb>ABmKY[vM�l�=�U$K�\ VYVZKYPAKZFy\)=?@!FzJ!F?@!Xmi�Ru��BvVZ@!B$C?>Q[$KYF<>AB$J^=�U$KTC<l�C<=?KYH]\)=�>QVYC�MOKZPA@'_on>Q=EMOKZVG\ HbK�\ i$i�\ F<KYB�=;=�UN\)=;=�U$K�� ¹ ¹ Â9KYB$KZF?J lWBmKYKY[mKY[g=?@�MOKX\ [�»<X$C<=?KY[\M�lhj�Â��gKÃD�ÓÄj�ÊmR º�?�Ô=�@�H]\ £ KoVZKYF<=y\ >ABW£�>ABmKYH]\)=�>QV6�K\ F?>'\ M$PAKZC;VY@!BmC?>AC,=�KZB�=Yn�\ CN[$KYC<VYF<>AM}KY[\MOKZPA@'_oR

t;U$KzC?KYVZ@!B$[+>AB$J!F<KY[$>QKYB�=1DG@!F�[$KL=�KYF<Hh>QB$>ABmJNú Å >AC1=�UmKzC<VG\)=<=�KZF?KY[+KYB$KZF?J l n�� ì nK\ C�HhKS\ C?X$F<KY[M�l�=�U$KoC<iOKZVZ=�F<@!HbKZ=�KZF?CZR`�k=N_@\)C8@ F?>AJ >AB�\ PQPQlbKL��i}KYVL=�KY[\=�U�\�=8=?U$KoC?i}KYVL=�F?@ HhKL=�KYFZËæC8F?KZC?@!PQXm=�>Q@!B@ D)@BA8ÚCA D r 9 �'Ê ;>= _`@!XmPA[�VZ@!B�=�F<>AM$Xm=?KgBmKYJ!PQ>AJ!>QM$PAKvKZF?F<@!FYR��k=b_@\)ChDG@!X$Bm[�B$KZVYKYC<Cy\ F,l!nU$@'_�KZ�!KZFYn�=�@i\ [�»<XmC<=o=�U$K�Hb@!HbKYB�=�XmH¤C?VS\ PAK�@)D�=?U$K�C?i}KYVL=�F?@ HhKL=�KYF<CoM�l�\�DGKL_�=?KYB�=�U$Co@ D>\i}KYF?VZKYB�=9>QBp@ F?[$KZF^=?@gCb\)=�>QC<D�la=�UmKhHb>AC<C?>ABmJ\H]\ C<C+VZ@!B$C<=?Fy\ >QB�=+DG@!FoKZP"\ C,=�>AV�C<VG\)=<=�KYF<>AB$JmR�t;U$KC?i}KYVL=�F<@!HhKL=�KZF-H|\ J B$KZ=�VY@!B$C,= \ B�=?C3_�K;@!Mm=y\ >ABmKY[�\ J F?KYKZ[�=�@�_N>Q=?U$>AB9ÊmRQ� ? @ Dd�K\ PQX$KYC�F?KYVZKYB�=�P.l\)=<= \ >QB$KY[�DGF?@ H \ B\>AB$[mKYi}KYB$[$KZB�=TC,=�X$[�l¿� ¹ ν R

t;U$Kh=?U$>AF<[f>AB$J!F<KY[$>QKYB�=^>AC/=�UmKhC<VG\)=<=�KYF<>AB$Jp\ B$J PAK Rbt;U$K|\ B$J!PQK�[$KZ=?KYF?Hb>ABN\)=�>Q@!BfU�\ Co=�_`@i�\ F,=�Cþ

� Ô y���xOw8�Ey|>AC^X$C?KZ[�=�@gF?KYVZ@!B$C,=�F?XmVZ=�U$@ F?>A]Z@!B�= \ P�\)B$[��!KZF<=?>AVG\)P \)B$J!PAKZC�\�=+=?U$Kh=y\ F?J!KL=_NU$KZF?K;=�U$KZC?K�\ B$J PAKYCr\ F?K;F<KYP"\�=�>Q� K`=�@/=?U$K;C?i}KYVL=�F?@ HhKL=�KYFZËæC3@!i�=�>AV@\���>ACYR4��B�@!F?[$KZFu=�@oVG\)PA>AMmFy\)=?K=�UmK¢yz�mxOw8�Ey \ B$J PAKWF?KZVY@!B$C,=�F<X$VZ=?>A@!B�n/ËÌC?>QKZ� KLj�C<PA>.=�Ë-F?XmB$C�\ F<Kg[m@!B$K�\)Cb_N>QPAP;M}K KL��i$P'\ >ABmKY[M}KYPA@'_oR-��BmDG@ F?H]\)=�>Q@!B�@!B�=�U$KoC<>AKZ� KLjkC?PA>.=�Cf\ F<Koi$F?@'��>A[$KZ[gM�lW@!i�=�>AVS\ P�C<X$F<� KZl R

º!Ô t;U$K�\ B$J!PQKa@ D^=�U$KfC?i}KYVL=�F<@!HhKL=�KZF?CW@!im=?>AV�\���>AC�H¡X$C<=\M}K�£�B$@'_NBÀF?KYP'\)=�>.�!K¢=?@�=?U$K>ABmVY@!Hb>AB$J¡MOKS\ HgR-t;Um>ACN>ABmDG@ F?H]\)=�>Q@!B�>QCf\ PAC<@bimF?@'��>A[$KZ[gM�l�@!i�=�>AVS\ P�C<X$F<� KZl!R

q�>ABN\ PAP.l!nY=?U$K3ú Å �K\ PQX$KYC1H9XmC<=�M}Ku_`KZ>AJ!U�=�KZ[oM�l6=�U$K-w6§o�fi$XmPAC?K-UmKY>AJ U�=?C1@ D�=�U$K3S8w�x3x3yu{[$KL=�KYVL=�@!FNC<>AJ!B�\)PACYR-t;Um>AC;>AC�\ [m[$F?KZC?C?KZ[ M}KYPQ@�_oR

t;U$K8MOKS\ HçKYBmKYF?J)l!nE� n�H9XmC<=zMOKNVZ@!F?F<KYVZ=?KY[�DG@!F3PA@!C<C?KZC3_NUm>APAKE=?U$KNKYPQKYVZ=?F?@!B�=?Fy\ B$C<>Q=?C3=?U$K= \)F?J!KL=�R-t;U$K^VY@!F<F?KZVZ=�>Q@!BWJ!>Q� KYC;=�UmK^>QB$VY>Q[$KYB�=NKZB$KYF<J l�\ C

� � � ��8F �F<G F<G Ó Î�R º!Ô

Page 125: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®Äí�°�ª6µTª�¶@î3·�³,· �'Ê r

_NU$KYF<K&��H�>QC3=?U$K6M}KG\)H�KYB$KZF?J l�i$F<@'��>Q[$KY[�M�l�=?U$K&\ VYVZKYPAKZFy\)=?@!FzJ!F?@!Xmih>QBg� ¹ ¹ Â^@ FzimF?@'��>A[$KZ[M�l�=�UmK6KLj�x \ B$[hw�½;�±HbKG\)C?X$F<KYHbKYB�=�C�>AB\� ¹!¹!¹ n F �9Ú F<G >AC-=�UmKTKZB$KYF<J lb[$KYi}@!C?>.=�KZ[�>ABhPA>Q��Xm>A[U�l�[$F<@!J!KYB�i}KYF4X$B$>Q=�PAKZB$J =�U�I F �9Ú F>G � Ê � Ê º ¹�º r ÎKJ êML ÚN aR F>G >AC�=�U$K�[$KYim=?U�>AB�=�@8=�U$K�= \ F<J!KZ==?U�\)=N=�UmK^KL�!KZB�=T@�VYVYXmF?CYRzt;U$>QC;>AC;VY@ Hhi$X�=�KY[W_N>Q=?U\y���xOw8�Ey�X$C?>QB$J

F>G � � Óøt<\ F?J!KL= KL��>.= _N>ABm[$@'_ Ô � C<iOKZV K � l =?JC?>QB þ ÓÒÎ�R s Ô

_NUmKYF?K þ >AC;VS\ PAVZX$P"\)=?KY[WM�lWyz�mxOw8�Ey \ C

þ � �TVY@!C�OP VY@ C þ�QSRUTSV*WYX � ÿ���� C?>AB þ�QSRUTSV*WYXZ � � ÿ Å��� �ãþ Å���[\

� ¹ s ë ¹!Ð ÓÒÎ�R r Ô

\)B$[¢t<\ F?J!KL= K%�m>.= _N>QB$[$@'_¡n}C?i}KYV K � l =�Jdn ÿ]��� n þ���� \ F?Ko�K\ F?>'\ M$PQKYCN[$KZc$B$KY[a>QB yz�mx}w8�Ey \ B$[þ�QSRUTSV*WYX >QC6i$F<@'��>Q[$KY[ M�lg=�U$K� ���\ MaC?X$F,�!KLl =�KS\ H\R6t;U$K9KZPAKZVZ=�F<@!B�ËÌC�C?VS\)=?=?KYF<KY[fKYB$KZF?J l n^� ì >AC\�VG\)PAVYXmP"\)=?KY[Wyz�mxOw8�Ey��K\ F<>"\ M$PQK R

õ "UT+"UT 1 34_ '(`%�a_*�($.&%t;UmK6w6C,l�HhHbKZ=?F<l�HbKG\ C<X$F?KZHhKZB�=`>QC-M$>"\ C<KY[hM�l�=?U$K8C?>AJ B�\ P$C,=�F?KZB$J =?U�@ DO=�U$KN[$KL=�KYVL=�@!F<CYRz§�X$K=?@�J!KY@!HbKZ=?F?>QV�\ B$[WM$X$PQ£�PQ>AJ!U�=f\)=<=�KZB�XN\)=�>Q@!B�>AB�=�UmK/[$KZ=?KYVZ=?@!F?CZnd=�U$K/C<>AJ!B�\)P�C<=?F?KYBmJ =�U\>ACEimF?@)ji}@!F,=�>A@ B�\ P;=�@�=?U$K¢[$>QC<=y\ B$VYKgDGF?@!HÙ=�UmKax\�gtÏ_NU$KYF<K¢=�U$K¢KZPAKZVZ=�F<@!B�KZB�=?KYF<Cv=�U$K¢[mKZ=�KZVZ=?@!FYR�1@'_�KYF6KZB$KYF<J l\KYPQKYVZ=?F?@!BmC8=?Fy\ B$C<>Q=N=�UmK+[$KL=�KZVZ=�@ F8DGX$F,=�U$KZF8DGF<@!H�=?U$K9x\�gt¢\)B$[ [$KZiO@ C?>Q=8PQKYC?CKZB$KYF<J lÕ>QBp=?U$K�[$KL=�KZVZ=�@ FYR¢wTPAC?@\=�U$Kcb�`KYF?KZB$£ @'��PA>AJ U�=^>QC_\)=<=�KYB�X�\�=�KY[ \)C¡>Q=^=�Fb\��!KYPQC¡=�@\=�U$Kx\�gt/Rzà`@)=�U�VY@!BmC?i$>QF?Kv=�@fPQ@�_�KYF9=?U$KWw�§o��C?>QJ!B�\ Pz\)B$[�=�U$>QC�M$>"\ C<KYC�ú Å =?@'_@\ F<[$C�U$>AJ U$KYFÓ$\ i$i�\)F?KYB�= Ô Hh@ HhKZB�=?X$H\R�w6C�=�U$KT>AB�=�KZF?i$F<KZ= \�=�>A@ B�@ D�=?U$K�\ C,l�HhHbKZ=?F<lbF?KZPA>AKZC�@ B�ú Å [$KYi}KYB�j[mKYB�=TDG@ F?H¾D$\)VZ=�@ F?CYn$=?U$>AC;Mm>"\ CE_N>QPAP�C<U$>QD�=;=?U$K/wKdSe�R3t�@bVZ@!F?F<KYVL=8DG@ FE=�U$>QCYnm=?U$K^ú Å �K\ PAX$KZC�\ F?K_�KY>QJ!U�=�KZ[¢M�l\=?U$K^w�§o�Ài$XmPAC?K^U$KZ>AJ!U�=�C&\ VZVY@!F<[$>AB$J�=�@hú Å � Ógf(ú Åh � h Ô Ú8Ó�fi� h Ô _NU$KYF<K�� h\)F?K�=?U$Kvw�§o� \ Hbi$PQ>Q=�Xm[$KYC^>ABÕMm>ABkj�\)B$[ \ B$[�ú Åh >AC^=�U$K�VZ@!F?F<KYC?i}@!B$[m>AB$J¢HbKG\)C?X$F<KYHbKYB�=�Rt;Um>ACo_`KZ>AJ!U�=�>QB$JWC?U$>.D�=�C/=�UmKbVZKYB�=�Fb\ Pzú Å M�l±Ó�j�Ê�R s Â!~^ÊmRæÊ�Î Ôl? R���@!HhK9=�l�i$>QVG\ P3ú Å [m>AC<=?F?>QM$X�j=?>A@!BmCYnd_N>Q=?U$@!Xm=8_`KZ>AJ!U�=?>AB$J$nx\ F<K+C<U$@'_NB¢>AB\cdJ!X$F<K9Î�RQ�!R;t;UmK+=�@ ig=�_�@�i$PQ@ =�C&\ F?KoDGF?@ Hä� ¹!¹ Â[N\)= \mn�KZPAKYVL=�F<@!B|\)B$[�U�\)[$F?@!B]\ F<HçF?KZC?i}KYVZ=?>Q� KYPQl R;� ¹!¹!¹ x<\ F<=z�u[�\�= \/>AC3C?Um@�_NB�>AB�=�U$K8Hb>A[$[$PQKimPA@ =?C,\ Bm[Õ� ¹!¹!¹ i�\ F,=6�<�;>AC8C?U$@'_NB¢@ B =�U$K^M}@ =?=?@!HgR;t;UmK¡[$>.¥�KZF?KYBmVYK¡M}KZ=�_�KYKZBa=�U$K+C?U�\ i}KYC@)D�=�UmKYC?Ko[$>QC<=?F?>AMmXm=�>Q@!B$Cf\ F<K/[$>AC<VYX$C<C?KY[gMOKZPA@'_ondKYC<iOKZVY>'\ PAP.l�>QB\C<KYVL=�>A@ B¢Î�R º R s R Ð

Page 126: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�'Ê�Î í�°#"m° ú Å

ýNþ¡ÿ�������] �!m���0S�Cnjþ��"����o Å &/�%�'�������%&o�%�����r�A����&pm�qrqrsutA���rnwvlxym�qrqrqzn������{�tÄ&rþ�*�*K���|v��'��*}m�qrqrqzn����,�{*{~t ���L5��"��v<�õ " T�"�� )��K+z*,'��Ä,r*w(`�WZ 2�2�-\2�+t;U$KhHhKZV"U�\ B$>QC?HbC+>QB�� @!PQ� KY[�_N>Q=�Uf=�UmK�HbKG\ C<X$F?KZHhKZB�=+@ DE=?U$Khú Å �K\ F<>"\ MmPAKYCX\)F?K]\ B�\ P.l�]ZKY[U$KZF?K R

t;U$K�D�§o�`C@\ F<K6X$C<KY[�KL��VZPAX$C<>Q�!KZPQl�DG@!Fz=�U$K,\ B$J!PQK,\ Bm[�Hb@!HhKZB�=�X$H¼F?KZVY@!BmC<=�F<X$VZ=?>A@!B�R-w6CC?XmV"U�nrD/§o�âK|�bVY>QKYB$VLl�\ Bm[p=�F<>AJ!J KYF/=�>QHh>QB$J�H|\�lfM}K�@ D`VYF<>Q=�>QVG\ P->QHhi}@!F,= \ B$VZK�DG@!F/=�U$K�ú ÅVG\)PAVYXmP"\)=?>A@!B�R�w6C8_N>APAP1M}K^[$>AC<VYX$C<C?KY[a>QBg=?U$K+DG@!PQPA@'_N>ABmJ�C?KYVL=�>Q@!B�nÑ=�U$KZC?K¡D$\ VL=�@!F<CTVZ@!B�=�F<>AM$Xm=?KY[B$KZJ!PA>QJ!>AM$PQK6KZF?F?@ F?CE=�@hú Å R

��üIH1üQÿ�üøý tAN�npB�|�;���N��S<C;MLCNPORQS£A;�QS=7e�� �»Bu�Þ|·NPBzQ&|�¸t;U$KbHh@ HhKZB�=?X$H¤VS\ PAVZX$P"\�=�>A@ B�\ B$[�\ B$J!PQK�F?KYVZ@!B$C,=�F?XmVZ=�>Q@!Bf_NU$>AV"UpF?KYP.la@!Ba=�UmK�D�§o�`C~\)F?KDGX$B$VL=�>Q@!B$C9@ DN=?U$KFD/§o�çi}KYF<DG@ F?H]\ B$VYK)RÕ�`@ B�=?F?>QM$Xm=�>Q@!B$C9VZ@!HbK�DGF?@!H�� Ó�=�U$Kh=�>AHb>ABmJ @ ¥Ñj

Page 127: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®Äí�°�ª6µTª�¶@î3·�³,· �'Ê Ð

C<KZ= Ô n;=�U$KW=�Fb\ V"£!jkc$=aÓøHbKG\ C<X$F?KZ[�M�l�� Å Ô nz\ B$[±=�U$K�D/§o�¾F<KYVY@ B$C<=?F?X$VL=�>A@ B�K|�bVY>QKYB$VLl!RÀà�l[mKZ=�KZF?Hb>AB$>QB$JB��� Å Ú���� n]�]�"ÚC�w� ë \)B$[�Ñú Å Ú���� =?U$KoKZ¥OKYVL=�C8@ D4=?U$K1D/§o��=�Fy\)V"£vF?KZVY@!B$C,=�F<X$VZ=?>A@!B\@!Bgú Å VG\ B\M}K/C?KYKZB�R

t;U$K�=�>QHh>QB$Jv@ ¥OC?KL=�n�� VG\)BpM}K���\)F?>AKZ[f>AB�yz�mxOw8�Ey [$XmF?>ABmJ\>QB$>Q=?>"\ P�[�\)=y\�i$F?@�VYKZC?C?>QB$J$Ràzla��\)F<l�>AB$J�� M�lfC?KL�!KZFy\ PzB�\ B$@ C?KYVZ@!B$[$CZn�KL¥�KZVZ=�C+@!Bf=�U$K�=�Fb\ V"£�>AB$J\K|�bVZ>AKYBmVZl!n�=�U$K�� Å @)D=?U$Ko=�Fy\)V"£�c$=�n�\)B$[�=�U$KoKZ¥OKYVL=6@ Bgú Å _�KYF<K+@ M$C?KZF<�!KZ[�R3��U$KYB�� >ACf\ [�»<X$C<=?KY[g=?@�Hh>QB$>AHb>A]ZK� Å n$=?U$KoC?U$>.D�=N>ABWú Å >AC;BmKYJ!PQ>AJ!>QM$PAK)R4t;U$K^KZ¥OKYVL=�C8@ D���\)F<l�>AB$J�� \)F?K/C?Um@�_NBg>AB\q�>QJ$R3Î�R º R

Chisquare of Track

Tracking Efficiency

Shift in Q2

INFLUENCE OF TIME CALIBRATION

ý2þ$ÿ������\] ��� �o Å ���%��n$������������� þ���*�þ��"�����u��2����@�����4ÿ'����2�þ��A���Nþ�����2��-���þ¡ÿ�ÿ'�"���4þ�&rþ���ÿE���%�,�K���Nþ��/��&o�����*��" ¤þ.���4þ������ þ���o Å �â Bj=SqSQ&=@;�QRL ú Å =SB·L�BK<>n¼N�QS;jLCN�OoQqd@!F�KZP"\ C,=�>AV�C<VG\)=<=�KZF?>ABmJ�=?U$K���\)F?>"\)M$PAKZCB�hn~� ì n \ B$[ þ \ F<KWB$@ =b>AB$[mKYi}KYB$[$KZB�= ����\ B$[�_`KH]\�l�KYPA>QHh>QB�\)=?K�@!B$K�>QB�D$\��!@!F+@ DE=?U$Kv@ =?U$KYF^=�_`@ =?@¢i$F<@���>Q[$K�VZ@!B$C?>QC<=?KYB$VLlÕV"U$KZV"£�C�@ B�=�U$K

Page 128: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�'Ê�� í�°#"m° ú Å[$KL=�KYF<Hh>QB�\)=?>A@!B�@ D�ú Å R3t;U$Ko[$>Q¥OKYF<KYB�=8HhKL=�U$@�[$C;DG@!F;VG\)PAVYXmP"\)=?>AB$J�ú Åh \ F?K

ú Å � � º ��� ì Ó�� � VY@!C þ Ô ÓøX$C<KYC \ PAP���\)F?>"\)M$PAKZC Ô Ó Î�RÃÎ Ôú ÅÅ � º � Å��M� Ó�� � VY@!C þ Ô Óø>ABm[$KYi}KYB$[mKYB�=`@)D�� ì Ô Ó Î�R Ð�Ôú Å� � º � ì Å�� ì� Ó,� � VY@ C þ Ô ÓG>AB$[$KZiOKZB$[$KZB�=�@ D�� Ô Ó Î�RÃ� Ôú Å= � º��i  Å Ó�� � � ì Ô ÓG>AB$[mKYi}KYB$[$KZB�=`@ D þ Ô Ó Î�Ræ Ô

_NU$KZF?K �M� \ B$[ � ì� \ F<K¡F?KZVY@!>QP�D$\)VZ=�@ F?C�[$KLcdB$KZ[aM�l �M� � Ó�� � ¡¢&£�¤ Ó�� � VY@!C þ Ô?Ô ; � \ B$[ � ì� �Ó,� � ¡�¥¢&£�¤ Ó�� � VY@!C þ Ô?Ô ; � \ B$[ � >ACE=�UmK^H]\ C<C8@)D4=?U$Koi$F?@ =?@!B�R

��üIH1üQÿ�üIH � J3Bj|�Ly<>OonpB·L�BK< � q@<�ÂoBK¸^£��@!HbKWC<l�C<=?KYH]\)=�>QVWKYF?F<@!F�>AB�=�UmKgKL�!KYB�=,jF\ B$J PAKWF?KZVY@!B$C,=�F<X$VZ=?>A@!B�n@\ B$[�=�U�X$Cb>AB�ú Å n�>AC�VZ@!B�j=�F<>AM$X�=�KY[�DGF?@!Hä=?U$K�C<iOKZVZ=�F<@!HbKZ=�KZF¡C<X$F<� KZl�CYRat;U$KZC?KvC<X$F<� KZl�C�[$KL=�KYF<Hh>QB$Kh=?U$K�i}@!>QB�=?>AB$J\@ D=�UmK¢VYKZB�=?Fy\ P6@!im=�>QV�\���>QC�@ D/=?U$K¢C?i}KYVL=�F<@!HhKL=�KZF?Ci\ B$[ \)F?K =?U$KYB�X$C<KY[�=�@�VG\ PQ>AM$Fb\)=�K\@ =�UmKYFC?i}KYVL=�F<@!HhKL=�KZF&\�=?=�F<>AM$X�=�KYCZR

t;U$KYF<K�\)F?K/=�U$F<KYKoi$F<>AH]\ F<lhVY@!B�=?F?>AMmXm=�>Q@!B$CE=�@�C<X$F<� KZl\KYF<F?@!FZRq�>AF<C<=Ynu=�U$KZF?KW>AC�\ �K\ F<>"\)=?>A@!Bp>ABÕ=?U$K�C?i}KYVL=�F?@ HhKL=�KYF�ËÌHb>AC,jkiO@ >AB�=�>QB$J$Ë1@!Fv×æ@ ¥Ñj�C?KL=�Ë.Rpt;Um>AC

>AC8=�U$K�\)PA>AJ B$HhKZB�=6@ D-=?U$K9C<iOKZVZ=�F<@!HbKZ=�KZF/VYKZB�=?Fy\ P�@!im=�>QV_\ BmJ!PAK^_N>Q=�UaF<KYC<iOKZVZ=/=�@h=�U$K9=y\ F?J!KL=VYKZB�=�KYF�Ó q�>QJ$R8Î�R s Ô R8t;U$>ACTVY@!B�=?F?>AMmXm=�KZC�\ M}@!Xm=�~^Ê � ÎhHbFy\)[g=�@b=�U$K�\ B$J!PQK+VS\ PA>QM$Fy\�=�>A@ B�REt;U$KC?KZVY@!Bm[Õ>ACX\g~^Ê � s HhFb\ [f��\)F?>"\�=�>A@ Ba>ABa=�U$KbC?i}KYVL=�F<@!HhKL=�KZF,j�M}KG\)H \ B$J!PQK Rbt;U$K�=�U$>QF?[�>ACX\ BÍØ~oÊ � Î^HhHç�K\ F<>"\)=?>A@!Bb>ABb=�U$KTiO@!C<>Q=?>A@!Bb@ D�=?U$K6C<>AKZ� KLjkC?PA>.=`VZ@!PAPQ>AH]\)=�@ FuF?KZP"\)=?>Q�!KN=�@+=�U$KT@!im=�>QV\���>ACZR(t;U$KaC<>AKL�!KLjkC?PQ>Q=h>AC�XmC?KY[�=?@ÕVG\)PA>AMmFy\)=?K\=?U$K F<KYVY@ B$C<=?F?X$VL=�>A@ B \ B$J!PQKYCh=?@�=�UN\)=v@ D/=?U$KVYKZB�=�Fy\)P1@!im=�>QVX\���>ACZR

�k=v>QC�B$@ =h£�B$@'_NB�>QD�=?U$KYC<K �K\ F?>'\)=�>Q@!B$Co\ F<K [$X$Kg=�@�Hb@'�!KZHhKZB�=�>AB�=�U$K¢C<iOKZVZ=?F?@!HbKZ=?KYFC<l�C,=�KYHá@!F�\ F<K+[$XmK^=?@hF<KYi$F<@�[$XmVY>AMm>APA>.=�lvKZF?F?@ F?C8>ABW=�U$K^C?X$F,�!KLl!RNt;U$K+=?>AHbK�DGFy\ HbK/DG@!F;=�U$KZC?K�K\ F?>'\)=�>Q@!B$CN>ACTP"\ F<J!K R8t;U$K�~oÊ � ÎhHbHI��\)F?>"\�=�>A@ Bg>QB C?>QKZ� KLj�C<PA>.=6PQ@�VS\)=�>Q@!B\_>\ C�@ M$C?KZF<�!KZ[f@�� KYF\9=�U$F<KYKol!KS\ FNiOKZF?>A@�[�R

t;U$KvVZ@!H9M$>QB$KY[pKYF?F<@!FoDGF?@!H�=?U$Kh=?@ = \ P3C<iOKZVZ=�F<@!HbKZ=�KZF¡C<X$F<� KZlÕ>QC¡Ê � Â\HhFb\ [ � \)[$[$KY[�>AB��X�\ [$Fb\)=�XmF?K R3t<\ M$PQK^Î�RQ�^C?Um@�_NC8C?XmF<�!KLl\F?KYC<X$PQ=?C;DGF?@!HÇ� ¹!¹ Â�\ B$[f� ¹ ¹!¹ R

��üIH1üQÿ�üQÿ ��Q@vR�PB â Bz|�ORQS£ÃL�<>qS|�LCNPORQt;U$Kfi$F<>AH]\ F<l�C?@ X$F?VZKa@ D¡KZF?F<@!Fv>AB�ú Å VG\ PQVYX$P'\)=�>Q@!B�>QC�=�UmK�KL�!KZB�=,jF\ BmJ!PAKaF<KYVY@ B$C<=?F?X$VL=�>A@ B�RÈTC<>AB$JgKY��X�\)=?>A@!BmC9Î�RÃÎ�n�Î�R Ð n4@ F9Î�RÃ�i\ B$[p=?U$KbU�\ PQDÄjE\ B$J!PQK�F?KZP"\)=?>A@!BaDG@!FoC?>QB$K]\ B$[�VZ@!C?>QB$K�_`K¦`§©¨«ª`¬�ª®­�¯�°�ª*±�²�³r¨´°µ±�¶�·N¸`ª¹±�­º¸*­|»#»«¨«¼~¶�±�­|½�¾À¿MÁÃÂ�¼~¼�ÄrÅ�Å�¿�Æ�¼�¼Ç¾�È�Á Â�¼~½�¶�³

Page 129: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®Äí�°�ª6µTª�¶@î3·�³,· �'Ê!Â

ý2þ$ÿ������i] �Ì ���Oþ��" '���ø�$�$þ��N���"���un��Q�'�T��2��^�"���$þ�#��,���4þ��������-��2��^�'��ÿC���o�,�%�����������,�����4þ����d�¡0z2��^�����, '�³� �ÿ>þ� '�E��2��`�'��ÿC�������}��2����rn��4þ�����É�þ��4���������4þ� '�`������2��`#m�%�'&(*�þ��,�%���4þ����+�'��*^��2��ËÊ�&rþ��*nm�>þ.���4þ���ÿN�"�����'�`Ì5z2�þ��<2Ãþ��4��2��E*�þ������'��������������ÿ6��2��`#$�%�'&À��É�þ��&�Q����&À��2��E���%�����"�-���}��2��������ÿ'�"������5z2��"���z��2��`�rn��4þ����ÉOþ���þ������"�<���%�����3��2��8#m�%�'&��UwÍ'� KvÓ�DG@!F;C?H}Í PQP^Í B$J!PQKYC Ô Í BWKYC<=?>AH}Í)=�K/@)D4=?U$KoX$B$VYKZF<=UÍ >AB�=�l!R

5�ú Å Ú ú Å Í º 5 þ Ú þ ÓÒÎ�R ¹�Ô

t�Í £�>ABmJW=?U$K¡=?@ =ÎÍ P4X$B$VZKYF<=UÍ >AB�=�la>QBÏÍ B$J PAK�5 þ =�@WM}K�ÍÇ��HbFUÍ [4Í)B$[ þ � º �� � Ð HbFUÍ [¢=?U$>ACJ >Q�!KZC�Í�F<@!X$J!U±KYC<=?>AH}Í)=�K\@ D/=?U$K X$BmVYKYF,=ÎÍ >QB�=�l�>QB�ú Å [$X$K =?@p=�UmK¢KYF<F?@!Fh>AB.Í)B$J!PAKW=�@�MOKºB9 ��Ú º �' � Ð � Ê � ¹ � ? R3wâ[mKZ=ÎÍ)>APAKZ[�PA>QC<=N@ D4KYF<F?@!FNVY@ B�=?F?>QM$Xm=�>Q@!B$CE=?@hú Å >QC;C?U$@'_NBg>ABWtÐÍ)M$PAKÎ�R s R

t;U$KKÍ B$J PAKEF<KYVY@ B$C<=?F?X$VL=�>A@ Bb_�Í C3V"U$KYV"£)KY[�_N>.=�U�ËÌC?>QKZ�!K%j�C<PA>Q=YË!F?XmB$CYRut;Um>AC3>AC®Í/VZ@!HhiwÍ F?>QC?@!B@)DE=�U$KhC?i}KYVL=�F?@ HhKL=�KYF+@!im=?>AVYC^[�Í)=UÍ M�Í C<K�X$C<KY[ÕM�l�yz�mxOw8�EyØ_N>Q=?Up=�UmK�@!im=?>AV�Í P-C?X$F,�!KLl�C�@)D=?U$KoC?i}KYVL=�F?@ HhKL=�KYF<CÑÍ)B$[\=?U$KoC?>QKZ�!K%j�C<PA>Q=?CYR

t;U$K8C?>QKZ�!K8F?XmB$C-_`KZF?K6[m@!B$K;_N>Q=?UÒÍ/=�U$>QB�C?@!PQ>A[�V©Í F<MO@ B�=UÍ F?J KZ=3_NU$>AV"UhX$B$>.DG@!F?HbPQl^>APQPAX$Hb>.jBwÍ)=�KZ[ =�U$K+C?i}KYVL=�F?@ HhKL=�KYF8DG@�V�Í P�i$PÓÍ)B$K^_N>.=�U¢KL�!KZB�=?CYR6ÈTC?>QB$Jh=?U$K¡C<>AKL�!KLjkC?PQ>Q=�CZn�Í)B$[¢£�B$@'_N>AB$J=?U$KY>QF�HhKZV"U�Í B$>QV©Í PºÍ�=?=�F<>AM$X�=�KYC�Í Bm[�[m>AC<=UÍ B$VZKWDGF<@!H�=?U$KWC?V©Í�=?=�KZF?>QB$JfVYKYB�=?KYFYn`@!B$KWV©Í B�V©Í)P.jVZX$PÓÍ�=�K9=�UmK�F?KYPÔÍ)=�>.�!KBÍ BmJ!PAK9@)Dz=?U$K�C?V�Í)=?=?KYF<>AB$JWKZ� KYB�=�Í B$[fVY@!Hbi�Í F<K¡=�Um>AC�=�@v=?U$Kbyz�mxOw8�Ey

Page 130: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�'Ê ¹ í�°#"m° ú Åy-PAKZVZ=�F<@!B�Í F?H SzÍ [$F?@ B2Í F<H

§6Í)=�K wTB$J!PQK �\>AC?i}@!>QB�=?>AB$J wTB$J!PQK �g>AC<iO@!>QB�=�>ABmJÓG[$KYJ!F<KYKZC Ô ÓGHhH�X$i$C<=?F?K�Í H Ô ÓG[$KYJ!F<KYKZC Ô ÓGHhH¾[$@'_NB$C<=?F?K©Í)H Ô

�2Í�lf� � ¹ ¹  � º RÃÎ º ¹ �!RÃÂ!Î � º RÃÎ!Î Â s RæÊ��w6i$F<>AP�Î'j,� � ¹ ¹!¹ � º RÃÎ º � �!RQ� � � º RÃÎ Ð � º Ræ sw6i$F<>AP º  � ¹ ¹!¹ � º RÃÎ º � ÊmR ¹ Î � º RÃÎ Ð r s R º  X$B$Kb�Zj º � ¹ ¹!¹ � º RÃÎ º Ð �!R º)Ð � º RÃÎ Ð s s R º s X$PQl º Ê�j º � � ¹ ¹!¹ � º RÃÎ º � ÊmR ¹!º � º RÃÎ Ð Ê º R Ð r

0O��#j���'] �!m��Õ�!���� '�³�¡*������1�Q�,��&Õm�qrqrso�'��*�m�qrqrql�_��Ö�ÖS`@a.×z�����"�V©Í)PAVYXmPÓÍ)=?KY[¡KL�!KZB�=®Í B$J!PQK0� ¹ �> R�t;U$>QC4>QBmDG@!F<HÒÍ)=?>A@!BoV�Í B¡=�UmKYB9M}K`X$C<KY[9=?@6V©Í)PA>AMmFUÍ)=?K3=?U$K`@ im=�>QVYC[�Í)=UÍ M�Í C<K Rb��i}KYVL=�F�ÍWDGF<@!H¤C<>AKZ� KLjkC?PA>.=o[�Í)=UÍ�Í)B$[�=?U$K�C?>QKZ� KLj�C<PA>.=oHhKZV"U�Í B$>QV©Í P®Í�=?=�F<>AM$X�=�KYC)Í)F?KC?Um@�_NBg>AB\q�>QJ!CYR3Î�R r Í B$[ Î�R r F?KYC<iOKZVZ=?>Q�!KZPQl R

��>ABmVYKW� ¹!¹ Â�_�Kb_�KYF<KhJ!>.�!KZB�=?U$F?KZKh@!i�=�>AVZCo[�Í)=ÎÍ)M�Í C?KZC/_NU$>AV"U�_`K�_`KZF?K�=�@!PQ[fU�Í [�J!@�@�[£�>AB$KZHÒÍ�=�>AVbF?KZVY@!BmC<=�F<X$VZ=?>A@!B÷� ¹ Â�n ¹ Î�n ¹!¹ ÒRgt;U$KZlp_`KZF?K ¥,[$M��!VZC�B$KZ_á�'ʽ¦$n1¥<[mMÕ@!im=+=�V r ¦$nÍ B$[ ¥<[$M�VYKZM�Í)D s RæÊ�¦$R���B�i$F?>QB$VY>Qi$PAK)n)XmC?>ABmJ6=�U$KZC?K;[�Í�=ÎÍ M�Í)C?KYCZn�VY@!Hbi�Í F<>AC<@!B$C�@)D$=�U$KEy���xOw8�Ey£�>AB$KZHÒÍ�=�>AV8F?KZVY@!BmC<=�F<X$VZ=?>A@!BW@ D1=?U$K�C<>AKZ� KLjkC?PA>.=E[�Í�=ÎÍ¡C<U$@!X$PQ[�J!>Q� K6Í B$J!PQK6HbK©Í C<X$F?KZHhKZB�=�CEVZ@!B�jC?>QC<=?KYB�=9_N>Q=?Up=?U$KvC?XmF<�!KLlÕV�Í PAVZX$PÓÍ)=?KY[pPA@�V©Í)=?>A@!Bf@ D;=?U$K�C<>AKZ� KLjkC?PA>.=�CZRgt;U$K�C?VYF<>AM}K�H}Í F?£�C+>ABq�>QJ$R�Î�R r C<U$@'_è=?U$K¡K%��iOKZVZ=�KZ[pPQ@�V�Í)=�>Q@!B\@ D-=�U$K+VYKZB�=?FUÍ P�U$@!PAKZC6M�Í)C?KY[a@ B =�U$K¡C?X$F,�!KZl¢[�Í)=ÎÍ�Rt;U$KT[�Í)=ÎÍ)M�Í C?K�¥<[$MbVYKZM�Í)D s RÃÊ�¦o_�Í C`X$C<KY[�_N>.=�U�=�U$K^� ¹!¹ ¹ [�Í�=ÎÍØÍ B$[bF?KY��X$>QF?KZ[�Í B}Í B$J!PQKzÍ)[�j»<X$C,=�HbKYB�=6@)Dzͼ�^HbFUÍ [WDG@!FNMO@)=�U C<iOKZVZ=?F?@!HbKZ=?KYF?CZR;t;U$K¡F<KYVZ@!B$C<=?F?X$VL=�KZ[aC?>AKL�!K+[�Í)=ÎÍ�C?Um@�_NB>AC0�lÙ��ø���0Í [�»<X$C<=?HhKZB�=YR3qd@!Fz=?U$K9� ¹ ¹ Â+[�Í�=ÎÍmn�@!B$P.lb=?U$K6UwÍ [$F?@ B�Í F?H¼B$KZKY[$KZ[�Í [�»<X$C,=�HbKYB�=�R-��Bi$F�Í VZ=?>AVYK)nO=?U$K9F?KZVY@!BmC<=�F<X$VZ=?KY[fU$@!F<>A]Z@!B�=ÎÍ P�Í B$J!PQKËÍ [�»<X$C<=?HhKZB�=T��Í F?>QKY[f~oÊ � s HhF�Í [ M}KZ=�_�KYKZB=�UmK^[wÍ)=ÎÍ MwÍ C?KZCYR��üIH1üQÿ�ü�û ¡�BK;�n f1Q@Bz<Cv�¸ÛÚgBz;-£yqS<CBznpBzQRLC£��BmDG@!F<HÒÍ�=�>A@ B/@!B+M}K©Í)HØKYB$KZF?J lo>QC1F?KY��X$>QF?KZ[+DG@!F1=�UmKzV�Í PAVZX$PÓÍ�=�>A@ B/@ Dm=?U$K3Hh@!HbKYB�=?X$H(=�F�Í B$C,DGKYF>AB KYPAKZVZ=?F?@!B�jkB�X$VYPQKY@!BaC<V©Í)=<=�KYF<>AB$J�K%��iOKZF?>AHbKYB�=?CYR^w6PAP�=�KZF?HbC/@ D-=�UmK�STw�x3x3yu{ÜÍ C<l�HbHhKL=�F,lV©Í)PAVYXmPÓÍ)=?>A@!BÝÍ F?K DGXmB$VZ=?>A@!B$C�@ D+ú Å nzÍ B$[ÞÍ)CvC?X$V"U�n6=�U$K MOK�Í H KZB$KYF<J lßÍ Bm[�KYF?F<@!F?C�>AB�>Q=?C[$KL=�KYF<Hh>QB�Í)=?>A@!BvcdJ X$F?Ko>AB�=?@9=�U$K/cdB�Í)P1i�Í F?>.=�l�jk��>A@!PÔÍ)=�>QB$JËÍ)C<l�HhHbKZ=?F<l n��zà�áuR

qd@!FT=?U$K�� ¹ ¹ ÂhF<X$BÏÍ�M}K©Í HÆKZB$KYF<J l¢@ D s R s Î ÂF�/KÃD�~¾ÊmR.��Î ? Ó<Ó s!s Î)Âv~�Î Ô �gK�D Ô _�Í Ci$F<@���>Q[$KY[ÕM�l�=�U$KÒÍ VYVZKYPQKYFUÍ�=�@!F^VY@!B�=?F?@!P�J!F?@!Xmi�RWt;U$>AC+HhKL=�U$@�[�C<Xm¥�KZF?KZ[�DGF<@!HäC<l�C,=�KYH}Í)=?>AVKYF<F?@!F<C-_NU$>AV"U�n�_NU$KZB�PÓÍ�=�KYF-VZ@!F?F<KYVL=�KY[bDG@!FYn�PQ@'_`KZF?KY[b=�U$KNF<KYi}@!F<=?KY[�M}K©Í)HçKYB$KZF?J l�M�lbÂ��gK�D9Rt;U$>QC8>QC;[$>AC<VYX$C<C?KZ[ >ABWC<KYVZ=?>A@!B Î�R º R s R�Î�R

Page 131: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®Äí�°�ª6µTª�¶@î3·�³,· �!�'Ê

â�ã!äMåuæ*ç�]CèÃéuê3��ã�çÎërçUì�íø�!ã!î�ï>ð©î*ð�è�ñ�ò>ç�í�çKí�nwç�óUî�æ`ð&ôÐçÎæ*çKóÎð��!óÎåz�!ð©î�ç�ïBô0ã!î*ò�`r��Ö-�\µÕ`õå>í*ã!ö>äÑî*ò>ç�÷rn>î*ã!óÎíï>ð©î*ð©ø<ðrí�çØù�óUçÎø<ðy� úCèüû�ý�è�ñ0òuçºërçÎæ*î*ã!óÎð��þðrö>ï�òu÷ræ`ã�ÿÎ÷Mö�î*ð��]ð�Éuã!í�ð©æ*çzã!öËæ`ðrï>ã!ðrö<íÎè

â�ã�äMåuæ*çE]Cè ]CêÕ�uã�çÎërç����!ã!î�ärçÎ÷��6çÎî�æ$�Bðrö>ï��6ç�ólò>ðrö>ã!óÎð��]ð©î�î�ælã�ø<åuî�ç�íÎè

Page 132: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�!�!� í�°#"m° ú Å�������N� ¹!¹ ¹ ��Í����� ¹!¹!¹ �<�� ���������������Í������ �������Í���� �Í��!� ���"�#�����%$'&(���)������#�

�L�*&(+�����,�����¥���-)-¦&Í���.�!��¥�/6½;�_¦0)à1$��!�2� 3���$4���Í� !�Í�+�+�� UÍ5��%�!$��6��!�!� 7����Í����+�8�D20

9:��¥;��<)-¦.�6©Í��=��� ����>� �Í��!�� !��>��#�%&?�@�3��� �� &(��� �#�ÒÍ�� &(���)6������#�A�>©Í��!� �3B�>��#�:$�C�������!+©Í5�!��� !��D�E?�+��� �$,��Í���,E(�� þ � Í���F�!�� !�+�$,&(EG) �$���$�� Í���,E(�&?�H�!� � I¡ÓJ��< Ë<) Ô�EÔÍ����!&?+� !�Í�+��!&?$,�G0F9:�p¥���<)-¦K�>©Í��!� ���>��#�2&(�L�}Í��M�N&O���kÍP���&?+�Í�����Q�L�*&(+� E?$4+©Í��!�����2�R��)���! !©Í��RCS !$,�T�����UÍ� !�,3�N&?�PIzÍ�E?EU/V09:��¥���-)-¦>�L�*&(+�"��Í��A���%$>&?���W�!&?+�Í�E^Í� �� ���©Í�+X�Y+�$,���&?�;��&?���2$�CÍ��Y�E?�+3�� �$,��Í��� Í2+�$, � !���)�$���&?���2) !$���$,�F������+��!$, A���4�;����R�ÒÍ���Z�)$�C¹Í �!3�Z$�C º 9 Â��!&(E?&?+�$,�P���! !&?)D�3���+3��$, ��Z&(�D�!�. �©Í�+3��&?$��8)EÔÍ���019:���!2�;�� !&()8������+��!$, !�Í� �2)EÓÍ�+���[�;�4� �>��! !&?+�Í�E?EO�F�N&(�!�[ !��!)6�+����!$F���.���Í�� Í�E?$,�� ���¡��� ;��&?+�Í�E\)�EÓÍ���0��2Í £,B&?���V��&?�2�EO�ÎÍ����$,��@�>©Í���� !�� ��#���1�N&O���>��$��!� Í� �� �]+©Í��+��E?���W��$L^_ !�;�A$, ��� ��*���+�� ��ÎÍ�&?�#��&(��Í� �&?�!&(��PCS !$,�`�����£W�$a�NE?���,F$�C:�!�H�6©Í��gË<�.)6$,�!&O��&($,�õÍ���b�&( !�+3��&($,�U0D9:� �UÍ� !�,3�2&(�ËÍ�acaåU�d���&(+"£b !$��UÍ���&(��e�ÎÍ�)�Y$�C9ÓÒ�AI8Å Ôgf 0h9:�� ��Í� !Y���%$i�}Í�&?�Q�!$,� �+��� $�Cj���4�;����}Í��!&?+� � !$, %CS$, 1����&?�A�L�4&?+��0@9:��^_ !�;�N&?�A���+�� ;�ÎÍ�&(�#���F&?�F�UÍ� !����:)6$,�!&O��&($,��Í�E($,��.�!�����Í�� Í��*&?�ÓÒ~��'Ê åG�R���4)&?+�Í�E?EO� Ô 0k9:�&(�N�! UÍ����!EÓÍ5����:&(�#��$�� � !$, N&?�Y�!�ØÍ���,E(�+©Í�E(+��EÔÍ���&($,�F��+�����UÍ� ;�PCS$, ����6£W&?���ÒÍ5��&?+���0k$�CU���&(�% �©Í�+3��&($,�U0k9:�Z�!�+�$,��F&(�1���+�� ;�ÎÍ�&(�#��� &(� �!�Z�3���+���$� A)�$��!&(�!&?$,���ÓÒ~���Î)åG�l���4)&?+�Í�E?EO� Ô 0�9:�"L�*)6�+3����K !���$,E?�*��&?$��Y$�Cm�!�&?�:��Z�4&?+�V&(��@��¡ÚC�on�� � Î 9 �'Ê ;>= 09:�2IzÍ�E?Ep/ ¥�/6½;�_¦�q&?�KÍ�r�Ê>�s�6����&?�� �!�+���&($,�K$�C\����.IzÍ�E?Ep/o���Í��>E?&?��ZCS !$,�t�!�

�6©Í��l���N&(�!+X�*Bu��Í� !�P&(�W�!$MIÑÍ�E?E6/.09:��/j !+��>��!�$*�H��!��N�!�oÂ2�&()�$,E(ÑÍ��� ¹ �W��Í�� ��)�$�E?�}Í��,�3����$�C@�!�M���Í��vE?&?��ËÍ�E($,��H�!�&?�����+3��&?$�� Í��6ÍF�!)6�+3�� !$�� 3��� �0¡à]�K���� !�&(��Y$ ¥Q�!��W��Í�� ��)6$,E?����*�!���&()�$�E?��%�ÒÍ)£�Z�!��c�r0-c,w1�6����Y$�Cp���Z/�½;�x�&?��)�� !��&Q�,��wÍ����F�����6©Í������ !���M&?�� ��EÓÍ5����M�!$"�!�:^_�E(��&?�#����, UÍ�E�$�C��!�N�&?)6$,E(��NÓ�Í�E?$,�������:)�Í5���>$�C��!�N���Í�� Ô Í��������Í� �+�Í���,E?�� þ�yzW{ �!� !$,���,�8�N�&(+X�8�!�.�6©Í��s&(�N����W��0:9:�.��&?)6$,E?��N�%� �.���!&(�,���8��$) �$��4&(�ØÍ�+�$,��;�ÎÍ��#�'^_�E(�D&(�#����� UÍ�Ep$'�,� N� $,�;�N$�C\�!�ØÍ��CÍ�&?EÓÍ��E?j�&?��)�� !�!&.�,"�6©Í��t)wÍ����D�!$����A^_�E(�M&?�#����, UÍ�E* !��ÒÍ�&(��®ÍZ�%�E(E��^���b�W��Í��#��&O���,0k9:�:�>��!�$4�M !Y�W�&( !����!&?�.�E(�UÍ���$����>©Í���� !�� ��W�%$�CU�!�'�ÒÍ������!&?+:^_�E(�H&(�>�!�Z�6����&?��L�E(��>��#����ÓJ) �$��4&(��� �W�}ÍL !�CS� !��+��}Í��,�3�NB ¹ dSe ��&?)6$,E? Ô Í���8�!��Í�+��!��Í�E������ Í���,E?�CS$, :�!��Í� !+��6) �$��4&(���8�W�D����j$�C\�N&( !�!+�Í���� !��0�¦���F)�Í�&( V$�C:�N&( ! �!+©Í���� ��ME?$4+©Í��!��"���H���Í��|+���#��� �Í��2&O�.��#��� ��.�����Í� !+��Í��$����� p)�Í�&? GE?$4+©Í��!��G�!�@+���#�!� Í��U��������Í��}L�*&O���U�����Í� !+�0m/�~���Î)åU�~)�$��!&(�!&?$,�&Í�+�+�� UÍ�+3�&?�m���*)�&?+©Í�E*CS$, \�!�:�!+�Í��M�N&? ����0m9:�&?�k�!�+X���&A�W�: !Z�W�&? ����Í��6©Í���)�$,��&(�!&?$,�V���ÎÍ��&?E(&(���L��3�!�!� ���wÍ��p�'Î)åU�D0k9:�"L�*)6�+��!��e ����$,E?���!&?$,�FCS$� A���&(�:�Z�4&?+�V&(��@B�9ÚC��n Ð �  9 �'Ê ;4� 0

Page 133: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¨u©8ª�«6¬4­3®Äí�°�ª6µTª�¶@î3·�³,· �!� º

��üIH�üQÿ1üS� ÚgOonpBzQRLCqSn ��=*�q&£ÃL�npBzQRLC£/j�~ÍL+X��+"£>$,� �!�j���*��/8�A�� !�+�$,��;�� !��+���&($,�F$�C����T£W&?���ÒÍ��!&?+E��Í� �&ÓÍ��E(����*�-�W�U0zÎ*0æÂV�}Í���6" !�Bu�N !&O�!�!��P&?�Y��� !�>�N$�C\�>&?���!&(���B��}Í����1�?�W��Í� !���¾

F Å�� º �¿Ó�� � � ì Ô � ú Å ÓÒÎ*0.�'Ê Ô

9:��&?�z�4�wÍ��#��&(�������$,�E(� �6N&?���#��&?+�Í�E?EO�2��� !$L����%&?�MC�Í�+3�/Ó�Í��@&?�&O��&ÔÍ�E?EO�"+©Í�E(+��EÔÍ����� Ô �Z�4&ÔÍ������#�Õ~^Ê � Ê!Â$Ó���ÃDoã5+ Ô Å 089:�&(�.�L�4&ÓÍ��!&?$,��&?���&?+©Í5����õÍ8�;�*�;����ÒÍ��!&?+ �!�&OC��.&(�Q$,� $, L� $, � $�C�!�¡��Í� �&ÓÍ��E(���0�9:�&?�j�!�&OC���+�Í��[��ËÍ�+�+�$,��#�����CS$� Z&(CE� Ô �!�2�6©Í��v��� !��� � �6�~Í���$)¥Q�#���ʶ�DÃD2� º Ô 9:�" !�+�$,��;�� ��+��!��K�>$,�>��#����� � ì ����Í��:$ ¥[�#�a�'Ê��DÃD�Ó��z���6/8�A� Ô �q$, :c Ôú Å ��Í��V�N �$,��e�#��r ? 0 ¨'$���>����Í5�ËÍ��kÍ���,E(>���&(C��V$�C8Í��F�> UÍ��i+©Í����$��2%�*)EÓÍ�&(�õÍ8r ?���&(C��N&(�\ú Å 0

�iºÍ��!����>��2CS$, \�!��� ¹ ¹!¹ ���U�,���wÍ��\�!�:���Í��o��� !���L�~Í���� �Í��!� ���2�N&O���M�!�E� +�&?��W�Í�+�+��� UÍ�+3�kÍ����Q���� !3CS$, !H�%H��������h��$2Í���»���;�.����H�!)6�+3�� �$,� 3��� .�>$,� ��#������!+�Í�E?>&?��!����Í��ÎÍ���Í��!�¥����~+����Í�CMc�0Ãʽ¦0T�q$� F���&(�D�wÍ��ÎÍ��wÍ��![�%i��+� �©Í�������!���@E(�+3�� !$��*B*Í� ���>$,�>��#�������#�fÊ�0 Ðu? Í����&?�+� !©Í��!������� IzÍ�� �$,�*B*Í� !�v� $,�>��#�!����#�fÊ�0 º�? 0M�\&(�0¡Î*0�����$a�N� �!�P�!�&OC�����&?���>&?�!��&?����}Í��!���<�4�wÍ� !��.Í���Í�)�� !+���#�ÎÍ��,D$�C6ú Å ��3CS$, !�Í����ÝÍ�C��!� �!�&?�:�>$,�>��#�����l��+©Í�E(&?��0�à%��Í���»�����!&?��2�!���>$,� ��#����T�!+�Í�E?��:&?�ã¥���Y+����Í5Ckc�0æÊ�¦� F ÅCS$� "�!�P� ¹!¹!¹ ��Í��UÍF�~Í��L�}Í���+�$,���!&?�;����W�L�N&(�!�i��� �$0 �uC%�1�������Q���!����&(�L�wÍ��ÎÍ��wÍ��!M��$+�Í�E?+��EÓÍ5��2�>&?���!&?���F�ÒÍ��!��CS !$��v�!�Y� ¹!¹ ÂF�wÍ��ÎÍ��U�!�M�UÍ�� 2�>$,�>��#������+�$� ! !�+��!&?$,����.�����6:�����U0k9:��'$��E(�"��Í� !&ÔÍ��E(1E?3C��\�!$)Í���»���;�k�~Í��@�!�A�6©Í������ !����0k���BÍ���»�������&(��������� ¹!¹ Â�6©Í������ ����8�!$F�}Í £�.�!�F� ¹ ¹  F Å +�$���!&(������#���N&(�!�e��� !$�G�%.CS$,����K����F� ¹!¹ Â>���Í����� �������Í���Â'�8ÃD�E($��%� U�!��Í�����Í��� !�)6$, ;����G0m9:�@ ���!��E(���Í� �k�!��$��N�V&?�"�\&(�0�Î*0��*0m�\&?�,�� !Î40 Ð �!��$��N�L !�) !��!��W�UÍ���&O�,>� &(�!��&?��F�}Í����L)�E?$��!��$�C]���Y� ¹ ¹!¹ Í����� ¹!¹ ÂF�wÍ��ÎÍ Í�C��!� Z�!����+�$, ! ��+3��&?$����0L9:�M)6©Í £W�ØÍ� !. !©Í��!$,��Í��E(�8+���W�!� ��� Í������ !$0L9:���!�Í���»���;���>��#�����!$F�����)��+��! !$,�>��!� .�>$,�>��#�����`+�$,��;�ÎÍ��#�V�~Í��VEÓÍ��!� L+�$,�*^_ !�>��i&?�kÍD�!�)�Í� UÍ5����\&?���)������W��;����*�pÓJ�!�V/j))6���&��\à Ô 0�_$, p+�$���!&(������+������!�&?��) �$*+���� �]��Í���Í�))E(&?��"�!$ÑÍ�E?E��!� !�%�wÍ��ÎÍ��wÍ��!������N&O���L+�$,���!&?�;����W�

�����E(�!��0]���8���� �}Í� ;�,�_���&?����>&?�!��&?��M�}Í����zÍ��zÍ�+�$�����! UÍ�&(�W�'$,�Y�!�+£W&(���}Í���&(+Z��Í� !&ÔÍ��E(���%F� Ô +�$, ! ��+��!��e�!��Í���,E?" ��+�$�����! !�+3��&?$��e&?�D©Í�+X�K��Í��ÎÍ���Í��!V��!&(������V�!&?3�,�B��!E(&(�'��Í��UÍ��º Ô �% Í����!��>��i���D� ¹!¹!¹ Í� �+ÒÍ����Q3Bu)Q�>©Í���� !�� ��#���.$�CA�6©Í��`��� �������$K�6>+�$, � !�+3���c Ô Í���»���;������!�2�!)6�+3�� �$,� 3��� �+�$,��;�ÎÍ��#�!�L&(�K����M��Í��ÎÍ���Í��!�����$Y��+©Í�E(.���M�>&?���!&(��F�}Í��!��!$[��� !$��Í����hEÓÍ��;��E(��r Ô +�$, � !�+�����h���e� ¹!¹ ÂK ��)6$, ��!��h�6©Í��d��� !���i��$[��+©Í�E( ����[� ¹!¹ Â�>&?���!&(��[�ÒÍ��!�M��$���� !$0��uCj+�$, � !�+����]���&(�M) !$4+���� �D���$,�E(����&(�,F�!�P�UÍ��>Y !��!�EO���MCS$,

Page 134: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,�ac í�°#"m° ú Å

â�ã�äMåuæ*ç�]Cè ´Cê)ñS�Cn<ã!óÎð��\�)ã!í`í*ã!öuä��)ðrí`íKnwç�ð���í'�Ô÷ræ�m�qrqrqÒðrö>ï m�qrqrs}æ`å>ö>íÎx�ðy�Ôî�çÎæ��)÷��6ç�öNî*å4� í*óÎð��!çðrï��*å>í�îg�6ç�ö�î*íÎè@b~ð©î*ðl�Ô÷ræ§`&��ç�óUî�æ*÷Mö�ì�ð©æ��8÷Mö�î*òuç'�!ç³�SîÎxuî*òuç���ðrïuæ`÷Mö�ì�ð©æ;�8÷Mö�î*ò>ç�æ`ã�äMò�îÎèú Å CS$� &Í�E(E7�!� !�2��Í��UÍ���Í������0L���[+�$�� )�Í� !&?��� ����2 !��!�EO������Í���� UÍ��,&?��H$���� ��!�2��Í��UÍ���Í�����Í���D���"���%$F�!)6�+3�� !$�� 3��� ����q�1L�1� !VE?�C��N�N&O��� Í� !��!&(���Í�Ep��Í� !&ÔÍ���&($,�P&?�gú Å $�C@�oÊ � r ? 09:�&(���U�%>)� !�����>���&?�����2��$P&?��;�ÎÍ���&?E?&O���P$�C]���M ��+�$�����! !�+3��&?$����}Í��! !&O�K�E(��>��#������Í���&?��Í��!�!&(�,���2Í��N���+X�K&(�P�!�"� � !$, :�����,��'���$a�N�K&?�P9�Í��E(^Î*0�c*0

Page 135: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�k�' �¡Z¢m£@¤Äí#¥� Z¦j �§@î@¨*©;¨ �,��r

â�ã!äMåuæ*çi]Cè-ª�ê"«}ã!í*í*ã!ö>ä��)ðrí*íKí;¬�å>ð©æ`ç�ïÀtÓðrízð�nwçÎæ`óUç�öNî*ð©ärç�÷a­0o:®�vA­Ô÷ræKë©ð©æ`ã�÷Må<íºæ`å>ö>í�è�ñ�òuçi`^ì�ð©æ;�ã!í~ã!öÒî*òuç�¯�çX­Sî�n4¯�÷rî*í�°�î*òuç�±�ì�ð©æ;� ÷MöÒî*òuç&æ`ã!äMòNîÎèKñ0òuçzî�÷rn�î�ô�÷�n*¯�÷rî*í~ð©æ*ç&ô0ã�î*òÒöu÷�óU÷ræ*æ*ç�óUî*ã�÷Mö î�÷î*òuçN�6÷��6ç�ö�î*åW�8í*óÎða¯�çØtÓðrö>ä�¯�çºóU÷ræ*æ*ç�óUî*ã�÷MöBò<ðrí¹ø,çÎç�ö�ï>÷Möuçrè#vlè�{�ö�ç�ðrólòBn4¯!÷rî�î*òuç:²<æ`í�î®úÑn,÷Mã öNî*í¹ð©æ*çæ`å>ö>í�­Ôæ*÷�� m�qrqrq)n<ð©æ`î�{lx<î*òuçzöuçUÉ�î�ú)n,÷Mã öNî*í�ð©æ`ç�æ`å>ö>í@­Sæ*÷�� m�qrqrq)nEð©æ*î�{*{¹ðrö>ïBî*ò>ç'¯!ðrí�î��)nw÷Mã!öNî*íð©æ*çA­S÷ræ~m�qrqrsCè�ñ�ò>ç%�)ã!ï<ïW¯�ç�äræ*÷Må>n�÷a­þ�zn4¯!÷rî*í�ð©æ*ç~ð�­Ôî�çÎæ¹óU÷ræ`æ*ç�óUî*ã�÷Mö>í¹î�÷Ñî*òuçA�6÷��6ç�ö�î*åW� í*óÎða¯�ç6tÔ÷a­÷ræ`ïuçÎæºû�è<³�´)vlè�ñ�òuçÑøw÷rî�î�÷�� äræ*÷MåunÒ÷a­î�ôÐ÷Ën4¯�÷rî*í�ã!í~ð�­Sî�çÎæºðrï��*å>í�î*ã öuäØî*òuçËm�qrqrs�øwç�ða� ç�ö>çÎæ*äaµ�ø�µì�sL«�çX¶8tSì�û�è���´Øvlè

Page 136: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,��· íW¥#"�¥�¸ ®�U¹(ºp¹(»U¹(¼ ½1¾5¿SÀ6ÀqÁW¾ ÂM¿JÃ_Ä

Å8$,�>��#�!��l��)��+��! UÍ2CS !$,�Æ�aÇ�Ç,Ç.�@ !���������$a�N�D&(�Y�\&(�0@·*0O�,����*�&?�&O�����Í2���! UÍ����.È����$,�E�B�� �Éa&?���!���&?�;��$,�� UÍ��>�U�N�&?+X�"�����>��L��$N&?���&?+�Í���k�>&?���!&(��:� $�� ��W�!���$� p� &(�!�!&(��:�����#����N&(�!�&?� Í�)�Í� ;��&(+��EÔÍ� A�>$,� ��#����l UÍ�����0¸ ® �~Í�� �$� !�}Í�E?EO�i�>©Í��!� �����N&O������!&(��[����È�Ij/��@�@�kÊ2É��� �&?�,��� 2�N�&(+X�Ë�������!�

Ij/Z�@�]�kÊÌ�3���+���$� ��!&(�,��Í�E�Í��Z�!�2�����#���� �&?�,��� j�!$F���! !$,�6.�!��ÅKÍ�ÎsÏS� �� $, ;�PE?$4$,ÐW�)��&O��Ñ�07ÒÓ���2���:ÅKÍ�Î� !�+��&(�,���ÍZ���! !$,�6���&(�m+X��+XÐW�@&(�!�\&(�)���!�¹Í��uÍ�&?��;�\) �3Bu) !$,�� UÍ��>� ��E?$��,&?+A+�$,��&O��&($,���07ÒÓ���>���'���! !$,�6NCS !$,� Í��3���+���$� %$, @��+�&?�#�!&?E?EÔÍ���$� \+�$�� ��%&(�U�,���ZÅKÍ�Î�}Í�Ð���}Í[��+�&(�!&?$��b�N���!�� >$, 2�$��M��$��!&(�,��Í�E1�!�Y97 !&?���,� >Ô*��)�� ��4&?��$, DÏJ9'ÔÑ.�!$4Í�+�+��)�������#�j��Í��ÎÍ*0Îj���� A�$� !�}Í�E_$,)6� UÍ5��&?$��U�*$��E(�M�!��I'/��@�@��Ê}���!�+��!$, %�%$,�E(�F�!���F�� �&?�,��� @���! !$,�6��

��$�����KÅ8Í7ÎL0]Õ�� !&(��e�����aÇ,Ç�Ç��V !��G�1�$a�%��,� �� ¸ ® ��Í��>�!$,�>��!&?�>��M�>©Í���� !����N&O�������VI'/��@�@�kÊ Í���D�!�LÔ���Í���8ÔÖ2�!+�&?�#��&(E?EÔÍ���$, ])EÔÍ����:�!� !���8$��U0�9:�&?�A��Í��KÍM) !$��E?���6�+©Í���!>�!&(�,��Í�E(��CS !$,���!� Ô��>)EÓÍ���>+�Í������kÍY�$��*B����&(CS$, ����� �&?�,��� �&?��|�>+�&(��+3�[�N�&?+X��&(����$� ���� ���e�>$,�>��#����� ��&?���! !&(�����&($,�U�A�N�&(+X�×���W��Y�&ÔÍ��!�� ¸ ® +�Í�E?+��EÓÍ5��&?$����0~9m �&?�,�,� &?��|�>+�&(��+�&?��"�%� !>+©Í���!��Q�N���Q�&(�!�� VÔ��>$, VÔÖY�!+�&?�#��&(E?EÓÍ5��$, �)�EÓÍ������1� ! �!� !����Q$��U0Ø �E(�Z���1Ô��])EÓÍ���]+�Í�������ÍN�$,�*Bu��&OCS$, !�~&?��� +�&?��+���0\9:�AÔ��%)�EÓÍ�����Í��7�$��7��&OCS$, !�>E(�)6$,)�EÔÍ������Í��1�!��E?$a�%� :c2)�Í���E?��A��Í��Y�6���P !��>$a�,��F��$BÍ�+�+�$,�>� $4��Í��!'�!�"Ij/Z�@�]�kÊ�3���+3��$, VÏS�!�V�\&(�0kr0�Ö,·,Ñ�09:�.)� !$,�E(��R��Í��'+©Í����!��K�W�Y�!�VÙ#·����'�!&?�>�EÓÍ���$�Cm���VIj/Z�]�@�kÊÚ������+��!$, '�!$>�!�

�!+�&?�#��&(E?EÔÍ���$, ���0pÒÓ��� ����'��+�&(�W�!&?E(EÓÍ��!$, !�7�1� !N��� ����>$,�U�<Í��#�M��&?�,��Í�E�CS !$,�������Û�1$��E?�>ÐW&?E?E����%I'/��@�@�kÊ��! !&(�,�,� �CS !$,�Ü���@I'/��@�@��Ê��3���+3��$, �0m9:��1Å8Í7Îb�%$,�E(�"�!���L&?������ ��+��p�!�9'Ô.��$�&(�,�$, �1���NI'/��@�@�kÊ~������+��!$, ��!&(�,��Í�E�0m9:�&(��) !$4��+���0Í.È-�$,E?�É�&(�2���:�>$,�>��#�����>©Í���� !��[�W�8���2Ij/��@�@�kÊ=�� �&?�,�,� �0j9:�&?���>$,�>��#�����v��$,E?V&?�Z&(E?E(����! UÍ��!��K&(�[�\&(�0�·*0O�&?�b�!�Y+���#��� �)�Í���E(�PÏ;�aÇ�Ç,Çe)�Í� ;�M�;Ñ30Ý�u�M��Í���&?�>)�$� ��ÎÍ��W�L��$e��� �&(C��Q�!�&?�2�!��$� ��b$�C'�!��>$,� ��#����Þ��&ÓÍ�����$ Í�����$D !��E?�$,���L$��!�� ")�Í��!�$,E($,�,&?+�Í�E\)� !$,�E(��>���N&(�!���!� �wÍ��ÎÍFCS !$������.�aÇ,Ç�ÇL�� ���F)6� !&($*�G0\/Z�H��>)&? �&?+©Í�E���!���� $�Cp�!+�&?�#��&(E?EÔÍ���$, k�!&?�>&?�����&?���!$, ��!&?$,���]�N&O��� �!�ÅKÍ�Î���Í��N���� ��ÎÍ�Ð���pß��aà�à#áG��$M+�$�� )�Í� !��>$,� ��#����l�&?�;�� !&(����!&?$,��]�N&(�!�KÔ6�WÏJ$,�_Ñ�B���&ÓÍ������&(���� �&?��*��&?$����0�9:�8 !����E(�!��$�CZ�!�&?�����!����ÛÍ� �D���$a�N�×&?���\&(�0�·*0�â*0�/vE?&(����$�C'�� �&?�,�,� +�$��2�&?�wÍ���&($,��ºÍ����D�!��&( :�ã��+��!�j&(�:E?&(������Y&?�P9�Í��E?L·40�Ö*09:�2��Í5�ÎÍ>CS �$,�Æ !����j�N&(�!�K����2Ij/Z�@�]�kÊ � Ô6�WÏJ$,�_Ñ � ÔÖÏS$,�qÑN�%� �2�$��Z��!��e��$ +�$,�MB

)���! ¸ ® 0>������!©Í��G� ¸ ® CS$, ��!�8��Ç,Ç,ÇY)�Í� ;�V�'�~Í��V+�$,� )��������CS �$,�Þ��Í��UÍD���!&?���D$��E(�e�!�ÔÖÏS$,�qÑ7�! !&(�,�,� �0\�_$, %�aÇ,Ç,Ç�)wÍ� ��\�!�X���!�NÔÖÏS$,�qÑÐÍ���2���NI'/��@�@�kÊ � ÔUÏJ$�ã]Ñ\��Í��UÍZ�~Í������!��

Page 137: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�k�' �¡Z¢m£@¤Äí#¥� Z¦j �§@î@¨*©;¨ �,�aÙ

97 !&(�,�,� :+�$,��^_��� UÍ��!&?$,� Õ����+� !&()���&($,� ä1&ÔÍ��A��$ ¸ ®I:B;ÔUÏS$�ã]Ñ Ij/Z�]�@�kÊ�9m �&?�,�,� ��Ô*+�&(�W�jÔ6��Í���8ÔÖ2$�ã\0

���&(��) !$a�4&?���V�!�%+�E?�Í����;�\�>©Í��!� ���>��#�$�C ¸ ®

�$��

Ô4�UÍ����Í� !�KÔWBgåKÍ��F97 !&?���,� Ij/Z�]�@�kÊ����!�+��!$, ' !��>$a�,��U09:�&?�:��Í��N��!��8CS$, : �Í����!� :������!��0 �$��

ÔÖ�ÏJ$,�qÑ å'�æW�&? �.Ô�Ö*�_Íp©Í��,.Ô��L$,�P$, N$�ãm09:�&?�F��Í��P�����ÓCS$, Y���!�+3��$, �Í�E(&?�,��>��#����!��&?���0

�$��

I:B;Ô��WÏS$�ã]ÑuB;ÔÖÏS$,�qÑ å'�æW�&? �bIj/Z�@�]�kÊç�! !&?���,� ��LÔ��b$�ãm�VÔÖ$,�U0}9:��&?�H��Í��F�����×CS$, 8�aÇ,Ç,â ¸ ® �>©Í5B�!� ���>��#����0

���ÒÍ�E(EI:B;Ô��WÏS$,�qÑuB;ÔÖÏS$,�qÑ å'�æW�&? �hIj/Z�]�@�kÊç�� �&?�,��� ��LÔ6�h$,�U�.ÔÖ

$,�U0�9:�&(�%��Í��1���!��FCS$� %��$,� j$�CU�!�2�aÇ,Ç�Ç)�Í� ;�j�] !�����0

����,� !

ñ�ð©ø4¯�ç'³Cè��CêÐñyæ`ã!ärärçÎæ`í@è�í�ç�ï�î�÷V«�ç�ðrí*åuæ*ç&o ® è�!$ +�Í�E?+��EÓÍ5�� ¸ ® 0õAéuê:éSë 1Ï3hìjí6�Ü�Ìî�ïw�9�Í��E(Y·*0-c8���$a�N�2��� �!��>�}Í� ���$�C1��� � ! �$, !�V&?����� ¸ ® �3��� !�>&?��Í��!&?$,�G0Y9:�HEÔÍ� !�,����� ! �$, "+�$,�#�� �&?��*��&?$������$ ¸ ® Í� ��)�$,��&(�!&?$,�e���+�� ��ÎÍ�&?�#��&(���CS !$,���&O���� ������6©Í��ÞE($*+�Í���&($,�$� '��)��+��! !$,�>��!� N�!� ;�,3�*��0A�\&(��Í�E ¸ ® �CÍ�E?����Í� !"�!��$��N�D&?�P9�Í��E(.·40-r0

Page 138: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,��� ð ¥#"�¥�¸ ®�� ! �$, 'Ô*$,� �+� �� ! !$� �7� �+���#���@ � !$, :&(� ¸ ®

ÏJ&(�P�!$,� �+�"��&O����Ññ�Õ"òx9:&?�>&?���>ò~Í�E?&(� UÍ��!&?$,�eÏSó�ô3Ñ õZ·�����+ õ�à*0(��ö

�]Í�+��!$, !�:/'ãG�+��!&?��M����L/j��,E(�÷ä1�Í��t)6$,�!&O��&?$�� à�0�·2� � à*0�·,öÔ*� ;�,3�P$�C�Ô4)��+��� �0@/Z��,E( à�0�Ö2� �Í�� à*0�c#öÔ*� ;�,3�P$�C�ÅD&?�!)6$,&(�W�!&?�� à�0�·2� � à*0�·,öÔ*� ;�,3�P$�C�ò1$�E?E?&(�ÒÍ5��$, à�0�·2� � à*0�·,ö9�Í� !�,3�jø�)6$,��&(��&($,� Ö2� � à*0�c#ö

Ô*)6�+3�� !$�� 3��� 'ÅD$,� ��#����vÔ*+�Í�E? c>Å8�ñ à*0(��ö

ä1�Í��s���� ���� �aà>Å83ñ à*0�c#ö

Å2Í��! !&��P��E?�� ��W�!� à*0-rWö

½1ù_úaÃ_û:üGýpÄ�úaÁ4þQÃ�ú�¿Jÿ���¾�¾�ù6¾ ��0�Ö,ö

ü�úaÃ�ú�¿JÄ�ú�¿Jÿ,Ã_û���¾�¾�ù6¾ õ�à*0(��ö

½���½���������� ��0�Ö,ö

ñ�ð©ø4¯�ç'³Cè�úCê���åW�"�Øð©ægµØ÷a­�çÎæ*æ*÷rælí®ã!ö� ® è�aÇ,Ç,âMåN�� �aÇ,Ç,Ç�åN��iÏJ)�Í� ;�'�;Ñ �aÇ,Ç�ÇMå'��QÏJ)wÍ� ��N���;Ñ

����+�&?����#�j�@��� !���iÏ����ñ"Ñ c�0-c�rW· c�0�c,·�c c�0-c��aÙ

�\B�Í� !�t/j��,E(>ÏJ���, !���XÑ ��Ö*0�·,Ö�â ��Ö*0�·,Ö,� ��Ö*0�·,Ö,�

I:B*Í� ��R/j��,E?>ÏS���� !���XÑ ��Ö*0�·,·�â ��Ö*0�·�Ù#Ö ��Ö*0�·�Ù#Ö

�\B�Í� !� ¸ ® Ï����ñ��5+aÑ ® à�0<rW��c#�"à�0-à,à,Ù à�0-r#�,�,�"à�0�à�à,Ù à�0<r#Ù,Ù#�"à�0-à,à,Ù

I:B*Í� �� ¸ ® Ï��"3ñ���+�Ñ ® à�0<rW�,·,�"à�0-à,à,Ù à�0-r#�,�,�"à�0�à�à,Ù à�0<r#Ù,Ù#�"à�0-à,à,Ù

ñ�ð©ø4¯�ç'³CèÃéuê� ® í*å4�"�)ð©ægµV­S÷ræ��������Øðrö>ï��������L±������! #"Ýæ`å>ö>íÎè

Page 139: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�k�' �¡Z¢m£@¤ ð ¥� Z¦j �§#$@¨*©;¨ �,�aâ

â�ã!äMåuæ*ç]³Cè%�Cê�«B÷��)ç�öNî*åW�'&~ã!í�î�÷ræ*î*ã�÷Mö(&~ã!í*î�æ`ã�ø<åuî*ã!÷Mö>í6­Ôæ*÷��Þñþæ`ã�ärärçÎæ!)Ðã ðríÎèGè�í*ã!ö>ä�í*óÎã!ö�î*ã�¯�¯!ð©î�÷ræ^ï>ð©î*ðî�÷�*>æ*ç�ï<ã!óUî~î*òuçØï>ã!í*î�÷ræ*î*ã�÷Mö>í�÷rø<í�çÎæ`ërç�ï�ã!ö î*òuçV±������! #"iî�æ`ã�ärärçÎæ�ô0ò>ç�ö+�,�6ã!íN¯!çX­Sîº÷Mö.-/*<ðröuç�¯^ð10í*òu÷�ô�í]î*òuç7�)÷��6ç�öNî*å4��­Ô÷ræ�±����!�� #" î�æ`ã!ärärçÎæyô0ã�î*òKí*óÎã!ö�î*ã�¯�¯!ð©î�÷ræ�÷32�è�ñ0òuçò>ð©î*ólòuç�ï'¯!ã öuç�í*òu÷|ô0í]î*òuç�6÷��6ç�ö�î*åW�Ý­Ô÷ræ��54Ñî�æ`ã�ärärçÎæ�ô0òuç�ö��,�ºã í��)ã!í*í*ã öuäuè�ñ0ò>ã!í¹ôÐ÷MåW¯!ïËøwç~î*òuçN�6÷��6ç�ö�î*åW� ï>ã í�î�æ`ã�ø<å>î*ã�÷Möã ­�ô�ç&å>í�ç�ï�î*òuçj±����!�� �"Þî�æ`ã�ärärçÎæ~ðrö>ï>¯!çX­Sî6�,�3-<ø<å>î�öu÷rî6�547-Eî*å>æ`öuç�ï�÷Mö�è�ñ�òuçzã öuç98ØóÎã�ç�ö>ó�µËï>åuçî�÷:�,�ºóÎðrå>í*ç�í�î*ò>ã!í®í`ò>ð3*wçrè!�54&ða¯!í�÷ØóÎðrå<í�ç�í0ðröBã öuç98ØóÎã�ç�ö>ó�µ�ø<åuî�öu÷rî�ðØï>ã!í�î�÷ræ*î*ã!÷Mö�è#��ï<ï>ã!öuäÑî*òuç�í�çî�ôÐ÷}ï>ã!í*î�æ`ã�ø<åuî*ã!÷Mö>í0î�÷rärçÎî*ò>çÎæzô0ã!î*ò�ô�ç�ã!äMòNî*ã!ö>ä�ø�µ î*òuçØã ö>ïuç9*wç�ö>ïuç�ö�î�óU÷Mö�î�æ`ã�øEåuî*ã�÷Mö>í~÷a­;�,��µ�ã�ç�¯!ï<íî*òuç�*>æ*ç�ï>ã!óUî*ã!÷MöØã!ö<*<ðröuç�¯,ø=0lè�ñ�ò<ã!íã!íÐóU÷��(*<ð©æ`ç�ïËô0ã�î*ò�î*òuç1±0ì��,�?>Ô÷Mö@0î�æ`ã!ärärçÎæ�í*òu÷�ô�ö�ã!ö<*<ðröuç�¯wóA0lè

Page 140: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,�aÇ ð ¥CB4¥�¡ED:§p �¤N©GFK£Z¢m¤E$H�I9J K�L�MONQP;ROS TVU�PXW�m$�EZY� �&?�3Y5��&?$��e !��!�EO���"� OY��!�� !����N&(�!���!� Å+[,E(E]\O^E_a`,^cbedf`@_(_adhg/\�i,\kj/\kb,i,\Ob5_<`,jldfbm_on,\poqsr _GtuYv_c_a\Obw`.Y1_adf^�[email protected]`,^oYv_ r dfbQ{|n r x9n rsp ` p \Oi}_ad qsr]~�r _�_on,\�gl\3Y ~ xO`,^c^o\kbw_O������_an,\6Yvj/\k^c_a`=^o\r]p b.Yv^o^od�{���Y p {�Y p _an,\�x3Y p \(��df^6_an,\�gl\3Y ~ xk`,^o^c\Ob5_ qsr]~�r _ p d7��_an,\.Å+[ qsq \k^ ~ \OY p `=^o\ ~ \Ob5_ p �_an=\'Å+[ q]q \O^ p \O\ p dfb qs� Y pc~ Y q]q j,Y7^c_�d7��_on,\|g/\OY ~ Ï�_ rs~ \�Ñ#j,^cd7y q \7�5df^�j,n,Y p \v��Õ r ã/\O^c\Ob5_�j.Y7^G_ pd7�@_an,\�gl\3Y ~ j,n,Y p \�{�\k^o\ p n,d�{|b<_odEn,Y��7\�i r ã�\k^o\kbw_�jld q Yv^ r]� Yv_ r dfb p ���6n,\�gl\3Y ~ j/d q Y7^ rs� Yv_ r dfbi,^cdfj p d�ã�g � Y7gldf`=_%·,ö�dfb}_an,\6_9Y r]q d7�l_an=\�gl\3Y ~ j,n.Y p \7���6nw` p i,\Ojl\Ob=i r b,z�dfb}{|n r x9n�j.Yv^c_d7��_on,\j,n,Y p \V_on,\�Åh[ q]q \O^ ~ \OY p `,^c\Oi���_an rsp xkdf` q i pc��p _o\ ~ Yv_ r x3Y qsqs��q d?{�\O^;_an,\VY3�f\O^oY7zf\gl\3Y ~jld q Y7^ r]� Yv_ r dfb��YÅh[ q]q \O^�j/d q Y7^ r]� Y1_ r d7b ~ \OY p `,^c\ ~ \Ob5_ p i,`,^ r b,z+�E������kÊ:�X` por b=z�Y+i=\k��Y7` q _j,n.Y p \Vd7b�_an=\E_9Y r]q d7��_on,\�g/\OY ~ j,^od7y q \7�5{�df` q i�_an=\Ob�gl\(��·,ö q d�{�\O^�_an.Yvb�_an=\�E�V���;�kÊY3�f\k^aY7zf\+j/d q Y7^ r]� Y1_ r d7b�{|n r x9n�` p \ki�Yexkd ~ j q \k_o\ q�� dfjl\Ob�Yvj/\k^c_a`=^o\7�Üä�\OY ~ xO`=^o^o\kb5_�Y qsp d��d qsq d�{ p Y pcr]~�r]q Yv^�i=\Ojl\Ob,i,\kb,xO\�dfb�_on,\}gl\3Y ~ j,n.Y p \�Y7b,i�i,^cdfj p d�ã �aà#ö¡_adDÖ�à,ö¢dfb�_on,\_9Y r]q ��ò�`=_ p {�\k^o\ ~ Y7i,\}Yv_(�là=��·,ö£g/\OY ~ xO`,^c^o\Ob5__od�\Ob p `,^o\:_on,\�Å+[ q]q \k^ ~ \3Y p `,^c\ ~ \Ob5_ p` p \Oi+{�\O^c\<_on,d p \(��^cd ~ _an=\���` qsq jld q Y7^ r]� Yv_ r dfb¤jl\3Y�Ð�Yvb,i+b=d7_|_an,\ q d�{�\O^�j/d q Y7^ r]� Y1_ r d7b�_9Y r]q �¥ r z,�×·���Ç p n,d�{ p Y�xOd ~ j.Yv^ r]p dfb¦d7�"Å+dv_o_�Y7b,i×Å+[ q]q \O^ ~ \3Y p `,^o\ ~ \kb5_ p ��^cd ~ �Ej,^ rsq t;Å+Y ��aÇ,Ç�Ç=�

H�§G¨ ©ªNQ«�¬�­�P�L�®°¯°±°²�6n,\k^o\�{�\k^o\�_³{�d�j=^ r]~ Y7^ �Vp df`,^oxk\ p d7��g.Y7xXÐwzf^cdf`,b,i�\k�7\Ob5_ p {|n r x9n<xkdf` q i�Y5ã�\kxk_�_an=\��E������kÊY pG�@~�~ \k_a^ �´~ \3Y p `,^c\ ~ \Ob5_ p �:�6n,\:y.^ p _�Y7^c\}\ q \kxk_o^odfb p ��^cd ~ _an,\:_aY7^ozf\A_(xO\ q]q É p Y q ` ~�r bw` ~\Ob=i@t³xOY7j p �(�6n=\ p \kxOdfb,i rsp g.Y7xXÐwzf^cdf`,b,i p xOdfb5_a^ r g,`@_a\Oi���^cd ~¢r b,\ q Y p _ r x3Y qsqs��p x3Yv_c_a\k^o\Oi�\ q \Ox�t_a^cdfb p {|n r x9n+^c\Ogldf`,b,i,\ki r bw_od:_an,\�i,\A_a\kxk_ad7^O��Yû�µmþb¿�¶�µ7þ ½1þ�ÀqÁ#ú�·.Á4ûJû�ÄÔ@xOYv_o_o\O^ r b,z���^od ~ _on,\:_9Yv^ozf\A_(Y q ` ~�r bw` ~ \Ob,i@t�x3Y7j p xOdfb5_a^ r g,`@_a\Oi�Ïu�f¸%¹(ºÓà=¸s�aÑ!ö£d7��_an,\:i=\At_a\kxk_o\Oi por zfb.Y q �X�6n r]p {�Y p6~ \3Y p `,^c\Oi�g � ` pcr b,zm»ci=` ~�~<� xk\ q]qspo¼ {|n r x9nhY7^o\VxOdfb p _a^c`,xk_o\Oi�_ad~�r]~�r x�Y7b�\ ~ j=_ � gl\O\O^ut³xOY7b½xO\ q]q �+�6n,\�Y q ` ~�r bw` ~ d7�6_an=\�i,` ~�~Q� t³xk\ q]q »G{ r b,i,d�{ po¼ {�Y p�aà}_ rs~ \ p _on r xXÐv\O^�_an.Y7bh_an,\<Y q ` ~�r bw` ~ \kb,i@t³xOY7j p d7�¾_on,\ q � ® xO\ qsq _ad�xOd ~ j/\kb p Y1_a\<��d7^|_on,\^aYvi r Yv_ r �7\ q d pcp \ pEr b�_an,\�n � i,^odfz7\Ob´xk\ qsq �

�6n,\ ~ \3Y p `,^o\ki½�E�V�;���kÊ¿Y pG�@~�~ \k_a^ � b,\O\ki p _ad�gl\¤xkdf^o^c\OxA_a\Oi½��df^�_an,\¤Y pc��~�~ \A_a^ �i,`,\E_ad<_on,\�æw`.Y pcr \ q Y p _ r x p xOYv_o_o\O^ r b,z<d7�#\ q \Oxk_o^odfb p ��^od ~ j=^od7_odfb p Yvb,i�b,\k`=_a^cdfb p�r b�_an=\(Y q `�t~�r bw` ~ �X¥.df^Aæw`.Y pcr \ q Y p _ r x p x3Y1_o_a\k^ r b,z:��^od ~ Y:bw`,x q \O` p { r _onhÀÁj,^od7_odfb p Yvb,ihÂÃb,\O`=_o^odfb p �

Page 141: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�k�' �¡Z¢m£@¤ ð ¥� Z¦j �§#$@¨*©;¨ ��Ö�à

Ä�ÅÇÆ?È5ÉuÊ'³7Ë%�7Ìm«�Ía¯�¯ÎÊ9É�Ï�ÐwÑ�«�Ò�Ó³Ó�*,Ò�¯ÇÏ3ÉGÅÇÔ�Ï3ÓuÅÎÒ?Ð:Õ(Ê�Ï�ÖuÈ5ÉuÊ�Õ�Ê�Ð1ÓuÖ9Ë!×�Ø5Ê�Æ�ÉuÊ9Ê�Ð�¯ÇÅ�Ð5Ê�ÖXÅÇÐwÑwÅÇÙ9Ï3Ó³Ê�Ú3Ï3ÉGÅÎÒ?ÈwÖÙGØwÏ�Ð5Æ�Ê�Ö�ÅÇÐÛÓuØ5Ê�Ö³Ò?È5ÉGÙaÊ�Ò�É�Ï�Ñ3ܳÈwÖuÓuÕ(Ê�Ð1ÓuÖ:Ó³Ò°ÓuØwÊ�*�Ø5Ò�Ó³ÒfÙ9Ï3ÓuØ5Ò7ÑwÊ�-�ÖuÈ�ÙGؽÏ�Ö}ÉuÊaÝ�ÙaÊ�ÖGÅÇÏ3ÓuÅÎÒ?Ð.-A¯ÇÏ�Ö³Ê9ÉÞ Ê�Ï�Õ(Ý�Ö³*,Ò�Ó�ÉuÊ�¯ÎÒfÙ9Ï3ÓuÅÎÒ?Ð}Ó³Ò�ÅÇÕ�*wÉuÒAÚ�Êß� �-5Ê9ÓuÙ3Ë_on,\�j.Y7^ r _ � � r d q Yv_ r b,zQY pc��~�~ \A_a^ ��r]p ßÎ�aà=��á

àEá�âäãaå�æäçGãaåeèêéEë�ì�í ¸ ® í¹@î Ö?ï#ðñ�òvóñ�ôfõ Ï ·@���f��Ñ

{|n=\O^o\ñ ô7õ è ö ß÷À.Ï ëøGùú Ñ ®¾û ÂbÏ ë(ø�üú Ñ ® á û ý ß%À2Ï ë(øGùþ Ñ ®Xû ÂbÏ ëø�üþ Ñ ® á Ï ·@����Ö,Ñ

Yvb,iñ ò1ó � ö ß%À ë øGùú ë<ÿ ùú û  ë ø�üú ë ÿ üú á û ý ß%À ë øGùþ ë�ÿ ùþ û  ë ø�üþ ë ÿ üþ á Ï ·@�����#Ñ

Ô ~ Y q]q Y�� r Y q �f\kxk_ad7^�Y7b,i�^oY7i r Yv_ r �f\hxOdf^c^o\OxA_ r dfb p _a\O^ ~�p n.Y3�f\�gl\O\kb�b,\Oz q \OxA_a\ki����6n,\Y pc��~�~ \k_o^ � ��df^�æw`.Y pcr \ q Y p _ r xQY q ` ~�r b�` ~£p x3Y1_o_a\k^ r b,z r]p j,^o\ki r xA_a\Oi�_od�g/\�t;Öv¹�j=j ~ Y1_(df`,^¸ ® ��� pcp ` ~�r b=z:Y��,à,ö ^c\ q Yv_ r �f\YvxOxO`=^aY7x � ��df^�_an r]p j=^o\Oi r xk_ r dfb��=Y7b�Y pc��~�~ \A_a^ � xkdf^o^c\Oxk_ r dfbdv��à=����Ö�ºÚà=�-à7¹}j,j ~ {�Y p x3Y q xO` q Yv_a\ki��

Page 142: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��Ö@� ð ¥��4¥��1 ��� '¤D��7¦��"¨� ¶7Á4ûSÃ_Ä�ú�¿JÿKüpÿ,Ã�ú�úaÁW¾�¿�¶�À�³b,\ q Y p _ r x p xOYv_o_o\O^ r b,z r]p _an,\ ~ Y r b xOd7bw_o^ r g,`=_ad7^¤_ad�g,Y7xXÐwzf^odf`=b,i'j=^od�xO\ pcp \ phr b�\ q \OxA_a^od7b@tj,^cd7_adfb p x3Yv_c_a\k^ r b=z,���³b,\ q Y p _ r x+\ q \kxk_o^odfb p ��^cd ~ _an rsp j,^cd@xk\ pop xOY7b�^o\�t p x3Yv_c_a\O^ r b por i,\+_on,\p jl\OxA_a^cd ~ \A_a\k^ p Y7b,i ~ Y � ^o\3Yvx9n�_an,\Q��d�x3Y q j q Y7b,\<i,\k_o\Oxk_odf^ p �VÅ+d p _d7��_an,\ p \}^c\At p x3Yv_c_a\k^o\Oij.Y7^G_ r x q \ p Y7^o\ q d?{�t�\Ob,\k^oz � x9n,Y7^ozf\kied7^�b=\O`=_o^aY q j.Y7^G_ r x q \ p {|n r x9nmxOd7bw_o^ r g,`=_a\ q]r _o_ q \<_odh_on,\r b5_o\Ozf^oYv_a\ki por zfb.Y q;r bm_an,\�i,\k_o\OxA_adf^ p �´�Eb�dfj=_ r x p<pcr]~ ` q Yv_ r dfb�d7��_on,\ p jl\OxA_a^cd ~ \A_a\k^ p {�Y p` p \Oi�_ad p _o`,i � _an rsp ^o\At p xOYv_o_o\O^ r b,z�n � j/d7_on,\ pcr]p ���³bmY7i,i r _ r dfb���_an,\}i.Y1_9Y¤{�\O^o\}_aY�Ð7\kbm{ r _an_an=\ p jl\Oxk_o^od ~ \k_o\O^ p » ~�rsp t�_a`,b,\ki ¼ _ad:��d7^oxO\(\ q Y p _ r x3Y qsqs��p xOYv_o_o\O^c\Oi�\ q \Oxk_o^odfb p6r b5_ad:��d qsq d�{ r b=z_a^oY��c\OxA_adf^ r \ p dv� r b=\ q Y p _ r x�\ q \OxA_a^od7b p �@Åh\3Y p `,^o\ ~ \kbw_ p {�\O^c\Vi,dfb=\|{ r _an�g/dv_an}_an,\E�E�V���;�kÊÕ|���}��Yvb,i�_an,\ p _aY7b,i.Yv^oi+�VY qsq �oÕ����:�ò�dfb5_a^ r g,`=_ r dfb p ��^od ~ r b,\ q Y p _ r xh\k�7\Ob5_ p � p `,x9n Y p _on,\�� ^c\ p d7b.Y7b,xk\7�EY7^o\ p `,j=j,^o\ pop \ki

_³{�d°df^oi,\k^ p dv� ~ Yvzfb r _o`,i,\�g � _on,\ p jl\OxA_a^cd ~ \A_a\k^ p ��¥ r z,�K·@���aà p n,d�{ p _an,\¤^o\At p xOYv_o_o\O^ r b,zxOd7bw_o^ r g,`=_ r dfbhYv_E�E�V�;���kÊÚÐ r b,\ ~ Yv_ r x p Y p Y}��`,b,xk_ r dfb�d7� p jl\OxA_a^od ~ \A_a\O^ ~�r]pop t�_o`,b,\7�;�6n,\Y pG�@~�~ \k_a^ � ��^cd ~ _an,\�� ^o\ p dfb.Yvb,xO\v� à��òvó � rsp j,^c\Oi r xk_a\ki½_ad°gl\ é ¹��<º �aà�j,j ~ Yv_Qdf`,^Ð r b,\ ~ Y1_ r x p ßä¹W·�á#{|n r x9n r]p ��_ r]~ \ p Y p�q Y7^czf\�Y p _on,\:Y pG��~�~ \k_o^ � ��df^�\ q Y p _ r x p xOYv_o_o\O^ r b,z,� ��_r]p�rs~ jldf^G_9Y7b5_3�v_an,\k^o\k��d7^o\7�5_on.Yv_�xOd7bw_o^ r g,`=_ r dfb p ��^cd ~ _on r]p�p df`,^oxk\�{�\O^c\ p `,j,j,^c\ pcp \Oi�Y p _an,\k^o\{�Y p b=d�\A�f\kbw_��f\A_ad�df^6j.Y7^G_ r x q \!�gÕ r b�_on r]p \"�@jl\O^ r]~ \Ob5_3�

�Vb,dv_an,\k^Vjld7_a\kbw_ r Y q#p df`,^oxk\:d7��g,Y7xXÐwzf^odf`=b,i r]p _an=\MÅ+[ qsq \k^ p x3Yv_c_a\k^ r b=z�d�ãmd7��\ q \OxA_a^cdfb pr b�_on,\ ~ Y7zfb=\k_ rs� \ki r ^odfb�d7�!_an,\ p jl\OxA_a^cd ~ \A_a\k^O����\ p _ p ��df^6_an rsp {�\O^c\<i=dfb,\�` por b,z�»Gj,^od7_odfb_9Yvzfz r b=z ¼ {|n=\O^o\Qj,^od7_odfb p ��^od ~ \ q Y p _ r x$#G�.Ï�\7�%\�É%jqÑ p x3Yv_c_a\k^ r b=z�{�\O^o\Q` p \ki�_ad�_aY7z¤_on,\Q\ q \Ox�t_a^cdfb p ���6n,\ p j/\kxk_o^od ~ \k_o\O^ p {�\k^o\ ~�rsp t³jld r bw_o\Oi p d+j,^odv_adfb p {�\ q]q { r _an r b�_on,\�YvxOxO\kj=_9Yvb,xO\d7��_on,\:�EY7i,^od7b@t³�E^ ~ xOd r b,x r i,\Oi+{ r _an+\ q \Oxk_o^odfb p dfb´_on,\<�7\O^ � \Oi,z7\Qd7��_on,\:� q \kxk_o^odfb@t��V^ ~Y7xkxO\Oj@_9Y7b,xk\7���6nw` p �!_on,\�j=^od7_odfb p x3Y7b�_9Y7zhjld7_a\kbw_ r Y q j/d q \At�_ r j p x3Yv_c_a\k^ r b=z+\ q \OxA_a^cdfb p �&%Edpor zfb r y.x3Y7b5_YÈ÷j/d q \At�_ r j p x3Yv_c_a\k^ r b=zÉ�x3Y7b=i r i.Y1_a\ p {�\O^c\ p \k\Ob����Vb¦`,j,jl\O^�g/d7`,b,i dv�V\kb,\O^cz �i,\kj/d pcr _o\Oi r b�_an,\<�E�V�;���kÊ i,\k_o\Oxk_odf^ p {�Y pEp \k_VYv_Lõ���à('*)Vjl\O^cxO\kbw_Vd7�¾_on,\�_ad7_aY q \Ob=\O^oz � ��³b�Y7i,i r _ r dfb�� pors~ ` q Y1_ r d7b p d7�._an,\ p jl\Oxk_o^od ~ \k_o\O^Xd7j=_ r x p xkdfb=y.^ ~ \kiQ_an.Y1_�b,dj.Yv^c_ r x q \;_o^aY��c\kxAt_ad7^ r \ p {|n r x9n p _a^ r Ðv\ ~ Y7zfb=\k_ rs� \ki r ^odfb�x3Yvb p `=^c� r �7\�_on,\<^c\ ~ Y r b=i,\O^6d7�!_an,\�_a^ r j��;�Vb,Y qs��porspp n=d?{ p _on.Yv_�_an,\ExOdf^c^o\OxA_ r dfb¤_ad<_an,\(Y pc��~�~ \k_o^ � i.Yv_aY r]p YQj,^cd@i=`,xk_6dv��_an,\Vi,\k_o\Oxk_odf^ pcr zfb.Y q��^aYvxk_ r dfb��=_on,\�j/d q Y7^ rs� Yv_ r dfb p d7�!_an,\�\ q \Oxk_o^odfb+Y7b,i�È Åh[ q]q \O^�\ q \OxA_a^cdfbUÉ r b�_an=\ r ^odfb��,Y7b,i+_on,\Y7b.Y qs���Or b,zQjld�{�\k^�d7��_on r]p \k�f\kb5_3���6n,\^c\ p ` q _ rsp Y��f\O^ � xkdfb p \k^c�vYv_ r �f\!+ à õÓà@¸�Ö�Ù<j,j ~ Y7b,ib,d�xOd7^o^o\kxk_ r dfb p {�\O^c\ ~ Y7i,\��df^�_on r]p \3ã�\kxk_aßÇ�aà,Ö�á��

�¾Yvg q \2·@��· q]r]p _ p _an,\:g,Y7xXÐwzf^odf`=b,i p Y7b,i´xOdf^c^o\OxA_ r dfb p _od�df`,^Ei.Yv_9Y¤Y7b,i´_on,\ pc��p _a\ ~ Yv_ r x\O^c^odf^�_od�_on,\�i.Yv_aY=�

Page 143: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,' �¡Z¢m£@¤ ð ¥� Z¦j �§#$@¨*©;¨ ��Ö,Ö

Ô@df`=^oxO\ ¥.^oY7xk_ r dfb�d7�X�X�f\Ob5_ p �TÏ�j,j ~ Ñ ò�df^o^c\Oxk_ r dfbQÏ�j=j ~ Ñ�³b,\ q Y p _ r x>Ï-�>Ñ à@��Ö�ö t³¹*� à=��à�Ù�ºÚà@��à#Ö�`.Y pcr \ q Y p _ r x�Ï�� q ` ~�r bw` ~ Ñ �7�÷¹�ºÚà=���2ö t;Öv¹ à=�s�aÖ�ºÚà@��à7¹Ô@xOYv_o_o\O^ r b,z}��^od ~ �!d q \ p õ ��à '*) à à

×�Ï Þ ¯ÎÊ'³7Ë<³7Ì!)XÏ�Ù/.vÆ�ÉuÒ?È�ÐwÑwÖ;Ï�Ð�Ñ10¾Ò�ÉuÉuÊ�ÙaÓuÅÇÒ?ÐwÖ9Ë

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

1

10

0 5 10 152

203

25 304

(p0-p)/p0 (%)

Res

catt

erin

g P

rob

abili

ty

Counting Method

Integrating Method

05

0.55

12

1.5

2

2.53

34

0 10 20 304

(p0-p)/p0 (%)

Inel

asti

c / E

last

ic (

MeV

-1)

Ä�ÅÇÆ?È5ÉuÊ:³7ËÇ�76fÌ#)¾Ï�Ù/.vÆ�ÉGÒ?ÈwÐwÑ:ÉuÊaÝ�ÖuÙ9Ï3Ó³Ó³Ê9ÉcÅÇÐ5ÆV*wÉuÒ Þ Ï Þ Å98ÇÅÎÓJµÏ�ÖXÏ�:ZÈwÐwÙaÓuÅÇÒ?Ð�Ò�:�Ö³*,Ê�ÙaÓ³ÉuÒ?Õ�Ê9Ó³Ê9É�Õ�ÅÇÖ�Ý�ÓuÈwÐwÊ�Ë×�ØwÅÇÖ�ÖuØ5Ò<;;Ö�ÓuØ5ÊX*wÉuÒ Þ Ï Þ Å98ÇÅÎÓJµ�ÓuØwÏ3Ó=8ÎÒ<;�Ý�Ê�Ð5Ê9ÉuÆaµ�*�Ï3ÉuÓuÅÇÙ78ÎÊ�Ö>;;Å98?8�Ê9Ú�Ò�.�Ê;Ï�&��;ßeÓ³ÉGÅÇÆ�Æ�Ê9É#Ï�Ö�Ï@:ZÈwÐwÙaÓuÅÎÒ?ÐÒ�:@ÓuØ5Ê�*,Ê9ÉGÙaÊ�ÐvÓ#Õ(Ò?Õ(Ê�ÐvÓuÈwÕ�ÑwÅÎ2=Ê9ÉuÊ�Ð�ÙaÊA:]ÉuÒ?Õ�ÓuØ5Ê�ÐwÒ?Õ�ÅÇÐwÏ�87Ö³*,Ê�ÙaÓ³ÉuÒ?Õ(Ê9Ó³Ê9É!ÓuÈwÐ5Ê�Ë�×�Ø5Ê�ÅÇÐwÖ³Ê9Ó�ÖuØwÒ";;ÖÓuØ5Ê�ÅÇÐ5ÊB8�Ï�Ö³ÓuÅÇÙ"CkÊB8ÇÏ�Ö³ÓuÅ�Ù�ÉuÊB8ÇÏ3ÓuÅÎÚ�Ê|Õ(Ò?Õ�Ê�Ð1ÓuÈwÕ�Ö³*,Ê�ÙaÓ³ÉGÈwÕ ÅÇÐ}ÓuØwÊ�Ö³Ê|ÖuÏ�Õ(Ê�È�ÐwÅÎÓuÖXÒ�:�´ Õ�ÅÇÖuÓuÈwÐ5Ê�Ë

Page 144: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��ÖD� ð ¥ ð ¥��FE�GHE��G�D:¤JIKE@¤�L�D:¤EFNM!O��EH�§�H P TVUXT(«6UXL�P K�T(PRQfL�P;S NQ¯°«�TSTVU ï UXW!Y[ZH\^]_W!`bacU

�6n,\edò�\k^o\Ob�Ð7d�� q]r zfn5_V��^od ~ _on,\}\ q \Oxk_o^od ~ Y7zfb=\k_ r x p n,d�{�\k^ r b�_an,\ q \3Y7i.��Í�`,x r _a\ q Y � \O^ p { r]q]q_a^oY7b pcr _}_an=\ q \Ob,zv_an¦d7�V\OY7x9n q Y � \O^k��i r ^o\kxk_ qs� Yvb,i�g � r bw_o\O^cb.Y q ^o\"f.\OxA_ r dfb���_ad�_an,\h�]Å+�(�� r �f\kb�_on,\�zf\Od ~ \k_o^ r x6j,^odfjl\O^G_ r \ p d7��_on,\'Í�`,x r _a\ q Y � \k^ p �=Y(�vY7^ r Yv_ r dfb r b q]r zfn5_�_a^oY7b po~�r]pcpor dfbx3Yvb gl\+\B�=jl\OxA_a\ki Y p Y°��`,b,xA_ r dfb d7�Y7b,z q \�d7�V_on,\ r b,x r i,\Ob5_�j.Y7^G_ r x q \v� �6n rsp zf\kd ~ \k_a^ r x�tdfj=_ r xOY q j,^cdfjl\O^c_ � {�Y p(~ d�i,\ q \Oi�` por b=z�_an,\}dfj@_ r x p~ d@i,\ q]r b,z¤xkd@i,\��"Î��gÕ(�]ÅbßÎ�aàg��á����6n,\~ d@i,\ q � p \k_}`=j ��d7^ pors~ ` q Yv_ r dfbedv�VY pcr b,z q \FÍ�`,x r _o\ q Y � \k^O� p `,zfzf\ p _a\ki¦Y ~ Yh� rs~ ` ~ q]r zfn5__a^oY7b pc~�rspopor dfb�{�df` q i�d@xkxO`,^�Yv_�^cdf`,zfn qs� ¹WÖDi�i,\kzf^o\k\ p Y7b=i�Y ~�r b rs~ ` ~ d7��_o^aY7b po~�r]popcr dfb�Yv_^od7`,zfn q�� �aà,à i i,\Ozf^c\O\ p ��� gl\Ob,x9n�_o\ p _` pcr b,z�_an,^cdf`,zfn@t�zfd r b,z,� ~�r b rs~ ` ~ t r d7b r]�kr b,z�xOd pc~�r x^aY ��p Ï p n,d�{|b r bQ¥ r z,�m·@���f��Ñ�{�Y p¾p \k_!`,jQ_ad ~ \3Y p `,^o\�_an rsp Yvb,z q \�i,\kj/\kb,i,\kb,xO\v���6n,\ ~ d@i=\ q d7�

Distance from PMT

Cerenkov cone from EM cascades

Direct light fromCerenkov cones

X

θ

Scintillator triggers

Through-going cosmics

Detector active layer

Ä�ÅÎÆ?È5ÉuÊ�j7ËÇ���3ÌX)¾Ê�ÐwÙGØ�Ó³Ê�Ö³Ó�Ò�:�Ñ5Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É�Ï�Ð5Æ�8ÎÊ|ÉuÊ�Öu*=Ò?Ð�Ö³Ê�Ë_an r]p Y7b=zf` q Yv^�i,\kj/\kb,i,\Ob=xO\�Y7zf^c\O\Oi�kw`.Y qsr _aYv_ r �f\ q�� { r _on�_an,\gl\Ob=x9nh_o\ p _ r b,z<{ r _an�_on,\(b,d7_o\Oii r9l \k^o\Ob=xO\_an,Yv_6dfb q�� d7b,\ q Y � \k^�d7�Hm�`,x r _a\V{�Y p|~ d@i,\ q \ki¤{|n r]q \YQ��` qsq�p n,d�{�\k^|_on,^od7`,zfn�Y qsqy,�7\ q Y � \O^ p {�Y p�~ \OY p `,^c\Oi��!�6n,\;^o\ p ` q _ p d7�=_on,\ por]~ ` q Yv_ r dfbY7b,i�_an,\;g/\kb,x9n<_o\ p _ p Y7^o\ p n=d?{|br b�¥ r z,�@·��s��n��.Y7b,i8·@�����}^o\ p jl\Oxk_ r �7\ qs� �[o�b=d?{ q \Oi,z7\�dv��_on r]p6~ Yh� r]~ ` ~ t�z5Y r b@tuY7b=z q \|Y qsq d�{�\OiY7ih�c` p _ ~ \Ob5_<d7��_on,\�i,\k_o\Oxk_odf^&p%j r _ax9nqpbr�y,zf`,^o\�¹,�s�=��tV_adhdfj=_ r]~�r]� \:_an,\ por zfb.Y qX��r \ q imd7��_on,\r b=x r i=\Ob5_�\ q \Oxk_o^odfb p � por b=xO\6_an,\ r ^X_o^aY��c\kxk_ad7^ � Y7b,z q \�{�Y p[u b=d?{|b����6n r]p Y7b,z7` q Y7^�i=\Ojl\Ob,i,\kb,xO\

Page 145: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,�M!I�GHE@¤ ð ¥vM�O�M!w#$Kxzy/x ��nv¹

Ä�ÅÎÆ?ÈwÉuÊ�j7ËÇ��47Ì�{}|b~�&� A�¢�fÅÇÕVÈ*8ÇÏ3ÓuÅÎÒ?ÐQÒ�:�Ñ5Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É�Ï�Ð5Æ�8ÎÊ|ÉuÊ�Öu*=Ò?Ð�Ö³Ê�Ë

Ä�ÅÎÆ?ÈwÉuÊ�j7ËÇ�B�7ÌH�;Ê�ÖuÈ*8ÎÓuÖXÒ�:�)¾Ê�ÐwÙGØ�Ó³Ê�Ö³Ó�Ò�:�Ñ5Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É�Ï�Ð5Æ�8ÎÊ6ÉuÊ�Öu*=Ò?Ð�Ö³Ê�Ë

Page 146: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��n,· ð ¥ ð ¥��FE�GHE��G�D:¤JIKE@¤�L�D:¤EFNM!O��E{�Y p�r]~ j/d7^c_9Yvbw_���df^�d7_an=\O^�^c\3Y p dfb p Y p {�\ q]q ��� � p \k_c_ r b=z�_an,\�j r _ax9n�_ad�_an=\ ~ Y�� rs~ ` ~Y7b,z q \�d7��_an,\ u b=d?{|b�_o^aY��c\kxk_odf^ r \ p �/\ q \Oxk_o^odfb p ��^od ~ g.Yvx u z7^odf`,b=i°\ l \Oxk_ p r�\ p jl\Ox r Y qsqs� ��^od ~^o\�t p x3Yv_c_a\O^ r b,z r b}_on,\ p j/\kxk_o^od ~ \k_o\O^ p t�{�df` q i�b=d7_;xO^od pop _an,\�i,\k_o\OxA_adf^�Yv_�_an,\F� ~ Yvz r x�p5Y7b,z q \Y7b,i�_anw` p xkdfb5_a^ r g,`=_o\ pcr zfb r y.xOY7b5_ qs�¤q \ pop6por zfb.Y q _an.Y7bhj,^cdfj/\k^|\k�f\kb5_ p �

� qsp d,� por b,xO\�{�\ u b,\k{¿_an=\�\ q \Oxk_o^odfb>p p ¸�� Y p YÛ��`,b,xA_ r dfb�d7� r _ p ��d�x3Y q j q Y7b,\°Y7b=z q \v�Y7ih�c` p _ r b,z<_on,\Vj r _ax9n�d7��_on,\Vi,\A_a\kxk_ad7^�Y qsq d�{�\ki¤` p _ad ~ Yh� rs~�rs� \�_an=\Vi,\A_a\OxA_adf^�^o\ p jldfb p \E��df^Y�j.Y7^G_ r xk` q Yv^ ¸�� �:�6n r]p Y q]q d�{�\Oi°` p _od�\Ob,n.Yvb,xO\�i,\k_o\OxA_adf^�^o\ p jldfb p \���d7^�Y�j.Y7^c_ r xk` q Y7^ ¸�Y7b,i�i,\Oxk^o\OY p \V_on,\ p \Ob pcr _ r � r _ � ��df^�d7_on,\O^ p �R�³b¤_on r]p {�Y � {�\Vxkdf` q i�j r x u Yvb�Y7b,z q \6��df^�{|n r x9n_an=\�i=\k_a\kxk_odf^�p pEpcr zfb,Y q {�Y p|q \ pcp i,\Ojl\Ob,i=\Ob5_`,jldfb ¸ � ���� `b�@��]��z��UXW��!�A� � Z@W

m r zfn5_EYv_c_a\Obw`.Y1_ r d7b r bh_on,\Q���������� i,\A_a\OxA_adf^ p ��Y p i r]p xk` pop \Oi r b p \OxA_ r d7b´¹,�s�=�s�=�s�7� r]p i,`,\_ad�_on,\ p _a^cdfb,z��'ñªY7g p df^cj=_ r dfb°j,^od7j/\k^c_ r \ p d7�;_an,\�m�`,x r _o\�` p \OieY p _an=\}dfj=_ r x3Y q \ q \ ~ \kb5_ pd7�(_on,\�i,\A_a\OxA_adf^ p � ��d½b,\O`=_o^aY qsr]� \+_an=\ por zfb.Y q i,\Ojl\Ob=i,\Ob,xk\�dfb q \kb,z7_on�i,`,\�_odÛ_an,\��'ñY7g p df^oj@_ r d7b��7Y��'ñ¦y q _a\O^�{�Y p¾r b p \k^c_o\OiQgl\k_³{�\O\kb:_an,\bm�`,x r _a\�Y7b,i�_an,\��[�+�(�v�6n r]p�~ Y7i=\�_on,\q]r zfn5_Y1_o_a\kbw`.Yv_ r dfb r b+_an=\:i,\k_o\OxA_adf^ ~ df^c\ q]r b,\3Yv^VY7b=i ~ d7^o\Qn=d ~ d7zf\Ob,\kdf` p g � \ l \OxA_ r �7\ q��g q d@x uwr b=z(df`=_;Y qsq �'ñ ^c\Oz5Y7^ci q \ pop d7�l{|n,\O^c\ r _�d�xOxO`=^ p�r b:_on,\ q]r b=\3Y7^ q \Ob,zv_an�d7�l_an,\6i,\A_a\kxk_ad7^O���_o_o\Obw`.Yv_ r dfb°�7\O^ p ` p�q \kb,z7_an°i,Yv_9Y=��xOd ~ j.Y7^ r b,z¤_on,\}i,\A_a\OxA_adf^{ r _anmY7b,i�{ r _an,d7`=__an=\��'ñy q _a\O^k�,Y7^c\ p n=d?{|b r b�¥ r z=�@·@���3¹,�X�6n,^cdf`,zfn�t³zfd r b,zQxkd po~�r xV^aY ��p �.Yv_�¹W· i �,Y7^o\` p \Oi���df^;_an,\ p \i.Yv_aY=���� W!U��R� � �g�

�\k_o\OxA_adf^;b,dfb qsr b,\OY7^ r _ �:rsp Y�jld7_a\kbw_ r Y q.p df`,^cxO\�d7� pG�@p _a\ ~ Yv_ r x�\O^c^odf^�Y7b,i�Y p;p `,x9n¤{�Y p�~ dfb�tr _odf^o\ki¤^c\Ozf` q Y7^ q�� ����_�{�Y p xO^ r _ r x3Y q _on.Yv_�_on,\Vi=\k_a\kxk_odf^�jl\Oi,\ p _9Y q]p i r i¤b,dv_�i,^ r ��_�d7^[f.`=xk_a`,Yv_a\dfb�_ rs~ \ p x3Y q \ p dfb�df^ci,\O^|d7��_an,\�n,\ q]r x r _ � f r j,j r b=z���^c\�kw`,\kb,x � �

�\k_o\Oxk_odf^ pcr zfb,Y q�q]r b=\3Y7^ r _ r \ p {�\O^c\ ~ dfb r _odf^o\ki�g � xOd ~ j.Yv^ r b=z<dfb=\Ei,\A_a\kxk_ad7^�p p Y pc��~�~ \�t_a^ � i,^ r ��_E{ r _an�_on,\}d7_on,\O^(i,\A_a\kxk_ad7^�p p Y pc��~�~ \k_o^ � i,^ r ��_3���6n,\}j,^ r b,x r j q \ r i=\3Y�n,\k^o\ r]p _on,\q d�{ j,^cdfg.Y7g rsq]r _ � _an.Yv_:g/d7_on½i,\k_o\OxA_adf^}jl\Oi,\ p _aY q]p { rsq]q i,^ r ��_Q_an=\ p Y ~ \¤{�Y � Yv_:_an=\ p Y ~ \_ rs~ \v������_an=\O^o\ r]p b,d´i=^ r ��_O�!gld7_onÛi,\A_a\OxA_adf^<p p Y pc��~�~ \A_a^ � { rsq]q ^o\ p jldfb,i r i,\Ob5_ r x3Y q]qs� Y7b,i_anw` p j q d7_o_ r b,z�dfb,\(� p ��_an,\�d7_on,\O^|{ r]qsq z r �7\�Y pcq dfjl\�d7�¾d7b,\7���6n r]p�r]p|p n=d?{|b r b+¥ r z=�1·��s��·���!\ki,\ p _9Y q i,^ r ��_ p|por zfb.Y qsr b,z�jld popcr g q \ pc��p _o\ ~ Yv_ r x<\k^o^od7^ p { rsq]q�p n,d�{�`,j�Y p i,\A� r Yv_ r dfb p ��^od ~Y:y,_|_ad�`,b r _ � �

� por]~�r]q Y7^#_a\ p _�{�Y p _od ~ dfb r _adf^!_an,\ pcq dfjl\6i,\k� r Yv_ r dfb p ��^od ~ i,\A_a\OxA_adf^;Y pG��~�~ \k_o^ r \ p � p �

Page 147: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,�M!I�GHE@¤��#¥vM�O�M!w#$Kxzy/x ��nD�

Ä�ÅÇÆ?È5ÉuÊ1j7ËÇ�¡ 5̤&�Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É$|b¢ �XÓ³Ó³Ê�ÐvÈwÏ3ÓuÅÇÒ?ÐeÏ�Ö<Ï�:]È�ÐwÙaÓuÅÎÒ?аÒ�:}8ÎÊ�Ð5Æ�ÓuØ.Ëe×�Ø5Ê�Ö³Ò�8ÇÅ�ÑfÝ�Ù9ÅÎÉGÙ78ÎÊ�Ö(ÖGØ5Ò";ÓuØ5Ê�Ï3Ó³Ó³Ê�Ð7ÈwÏ3ÓuÅÎÒ?Ð�*,Ê9É�ÈwÐ�ÅÎÓR8ÎÊ�Ð5Æ�ÓuØ$;;ÅÇÓuØ}Ð5Ò�|[¢¤£(8ÇÓ³Ê9É�Ë�×�Ø5Ê6Ò�*,Ê�ÐfÝ�Ù9ÅÎÉGÙ78ÇÊ�Ö�ÖuØ5Ò";¦ÓuØ5Ê�Ï3Ó³Ó³Ê�Ð7ÈwÏ3ÓuÅÎÒ?Ð*=Ê9É<ÈwÐwÅÎÓF8ÎÊ�Ð5Æ�ÓuØ¥;;ÅÎÓuØ�ÓuØ5Ê�£(8ÎÓ³Ê9É�ÅÇÐ�Ö³ÓuÏ�8?8ÎÊ�Ñ.Ë°×�ØwÊ}Ú�Ê9ÉuÓuÅÇÙ9Ï�8;Ï�¦5ÅÇÖ�Å�Ö(ÓuØ5Ê�ÙaÊ�ÐvÓ³ÉuÒ?ÅÇÑmÒ�:�ÓuØwÊ���& 0ÑwÅÇÖ³Ó³ÉGÅ Þ È5ÓuÅÎÒ?Ч:sÒ�É;Ê�Ï�ÙGØ�*=Ò?ÖGÅÎÓuÅÎÒ?Ð.Ëgl\3Y ~ xO`=^o^o\kb5_;Y pc��~�~ \A_a^ r \ p �!�Ez5Y r b�� por b,xO\�_on,\�i,\A_a\kxk_ad7^ p�~ \3Y p `,^o\|Y pcr zfb,Y q j=^odfjldf^c_ r dfb,Y q_od�_an,\Qg/\OY ~ xk`,^o^c\Ob5_3��_on,\:n,\ q]r x r _ � t�xOdf^c^o\ q Yv_a\ki�Y pG��~�~ \k_o^ �hr b´_on,\:i,\A_a\kxk_ad7^ p(p n=df` q i°^c\Atp j/d7b,i r i,\kb5_ r xOY q]q�� { r _on+_on,\:n,\ q]r x r _ � t³xkdf^o^c\ q Yv_a\ki´Y pG��~�~ \k_o^ � d7��_an=\��:ò¨� p �F�\k� r Yv_ r dfb p��^cd ~ Y poq dfjl\(d7�¾d7b,\({�df` q i por zfb.Y q jld pcpor g q \ pc��p _a\ ~ Yv_ r x�\O^c^odf^ p d7^6j/\ki,\ p _9Y q i,^ r ��_ p6r b�_an,\\<kw` r j ~ \Ob5_O�[©@n,d�{|b r b�¥ r z,��·@����� r]p _an,\�x3Y q xO` q Yv_o\Oi poq d7j/\|��^od ~ _an,\ p \E_o\ p _ p Y p Y(��`,b,xk_ r dfbdv��^o`,b+bw` ~ gl\O^E��d7^�i,Yv_9Y�_9Y u \Ob´��^cd ~ ��ªgªD�=���6n rspEp n,d�{ p _an,\ q d7b,z�_o\O^ ~£p _9Yvg r]qsr _ � d7�!_an,\jl\Oi=\ p _aY q]p �[�+d p _�d7�/_on,\ poq dfjl\ p Y7^c\6xOdfb pcr]p _a\Ob5_;{ r _on��EYvb,i}_an,\ q Yv^ozf\k^X\O^c^odf^�g.Yv^ p dfb p d ~ \r b,i r x3Yv_o\ q d�{ p _9Yv_ r]p _ r x p ^o`,b p �|��ªgªgª}i.Y1_9Y:{�Y pEpcr]~�r]q Yv^O�

© rs~�rsq Y7^ ~ \A_an,d�i p {�\O^o\�` p \Oie_od+x9n=\Ox u �:ò¨� qsr b,\OY7^ r _ � jl\O^G��df^ ~ Y7b,xk\�g � xOd ~ j.Y7^ r b,zd7b,\�:ò¨� { r _anhY7b,d7_on,\O^k���Vz5Y r b��=_on,\ r i,\OY:g/\ r b,z}_on.Yv_6_an=\§�Aò¨� p gl\ r b,z�xOd ~ j.Y7^c\Oi�{ r]qsq\B�@n r g r _(_an,\ p Y ~ \�Y pc��~�~ \k_o^ �°r �;b,\ r _an,\k^<Yv^o\}i,^ r ��_ r b,z�{ r _on�^o\ p j/\kxk_�_ad�_an=\�dv_an,\k^�r�¥ r z,�·��s���DtA�

Page 148: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��ng� �W¥«�W¥��FE�GHE��G�D:¤JIKE@¤�L�D:¤EFNM!O��E

¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬

­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

Ä�ÅÎÆ?È5ÉuÊKj7ËÇ�Bj7Ì#&�Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�ÉXÏ�Ö¯®7Õ�Õ(Ê9Ó³Éc®ÙaÒ?Õ(*�Ï3ÉGÅÇÖuÒ?Ð.Ë�×;Ø5Ê�Ï�¦7Ê�Ö#Ï3ÉGÊ;Ñ5Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É!Ï�Öc®7Õ�Õ�Ê9Ó³ÉGÅÎÊ�Ö�ÅÇÐ*�Ï3ÉGÓuÖ*,Ê9É�Õ�Å?8?8�ÅÎÒ?Ð.ËDetector linearity - Slope of (A°

det vs. ABCM1)

Run number

Slop

e <± slope² >³ = 0.994 ±´

0.004

Run number

Slop

e <slope² > = 0.998 ± 0.004

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

7200 7300 7400 7500 7600 7700 7800

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

7200 7300 7400 7500 7600 7700 7800

Ä�ÅÎÆ?È5ÉuÊ�j7ËÇ�Bµ7Ì�&�Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�ɳÝ�)K0R�¶8ÇÅÇÐ5Ê�Ï3ÉGÅÇÓ-®�ˤ�fØwÒ";;Ð+Ø5Ê9ÉuÊ<Ï3ÉGÊQÑ5Ê9ÚfÅÇÏ3ÓuÅÎÒ?Ð�Ö :]ÉuÒ?Õê�3Ë·6f-�*,Ê9ÉVÉGÈwÐ.-¸:sÒ�ÉÊ�Ï�ÙGØ�Ñ5Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É�-h:]Ò�ÉXµ¹6�66ÉGÈ�ÐwÖ9Ë/×;Ø5ʾØ�Ï�Ñ5ÉuÒ?ÐÏ3ÉGÕ�Ñ5Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�ɾÅÇÖ�ÖuØ5Ò";�ÐVÅ�ÐEÓuØwʾӳÒ�*�*(8ÎÒ�Ó9-�ÓuØ5ÊXÊB8ÎÊ�ÙaÓ³ÉuÒ?ÐÏ3ÉGÕ ÑwÊ9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É�ÅÇÐ:ÓuØwÊ�8ÎÒ";¾Ê9É�*(8ÇÒ�Ó9Ë#×�Ø5Ê�Ö³Ê�Ñ�Ï3ÓuÏ�Ï3Éuʨ:]ÉuÒ?Õ �������7ËX×�Ø5Ê���������Ñ�Ï3ÓuÏ�Ï3ÉuÊ�ÖuÅ�Õ�Å?8ÇÏ3É�Ë

Page 149: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,�M!I�GHE@¤��#¥vM�O�M!w#$Kxzy/x ��nD�

Ä�ÅÇÆ?È5ÉuÊ�j7ËÇ�"ºvÌ!��Ö¯®fÕ�Õ(Ê9Ó³ÉGÅÇÊ�Ö�Ò�:�)K0R�+�6ÚfÖ9Ë�)K0R�¤47Ë�×�Ø5Ê�ÖuÊ|ÑwÏ3ÓuÏ�Ï3ÉuÊ :]ÉuÒ?Õ ÓuØwÊ��������(ÉGÈ�Ð.Ë

Page 150: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��nDª �W¥«�W¥��FE�GHE��G�D:¤JIKE@¤�L�D:¤EFNM!O��E» Uq��U�¼>�½Z[��¾¨�½�K¿ � a � �g�^�KW!À » � �cÁ �

� p Y7bhY7i=i r _ r dfb.Y q x9n,\kx u dfb�i,\k_o\OxA_adf^|jl\O^c��d7^ ~ Y7b,xO\�Yvb,i p _9Yvg r]qsr _ � ��_an,\ qsr zfn5_|Y1_o_a\kbw`.Yv_ r dfbjl\O^V`=b r _ q \kb,z7_anh{�Y pV~ dfb r _odf^o\ki´jl\O^ r d�i r xOY q]q�� _on,^odf`=zfn,df`=_�_an=\:�E�V���;��� \B�=jl\O^ r]~ \Ob5_ p ��6n,\ p \ p _a`=i r \ p�q d�d u \ki���d7^X^o\ q Yv_ r �f\�x9n.Y7b,zf\ p�r b:_an=\�jl\O^ut³`,b r _ q \Ob,z7_on�Yv_o_o\Obw`.Yv_ r dfb�Y p Y({�Y �_ad ~ d7b r _odf^�^aY7i r Yv_ r dfb�i.Y ~ Y7zf\6_ad<_an,\�m#`=x r _o\7�K©�n,d�{|b r b¤¥ r z,�k·@����� rsp Y�j q d7_�d7��_on,\V^oYv_ r dd7�/_an,\E\ q \kxk_o^odfbqp p;~ d ~ \Ob5_o` ~ r�Y p�~ \3Y p `,^o\ki¤{ r _on�_on,\ ÂF��à p t�_ad�_an,\��!��à por z7b.Y q d7��_on,\�[�+�(���6n rspr]p j q dv_o_a\ki°Y p Y¤��`,b,xk_ r dfb´d7��^o\ q Yv_ r �f\<i r]p _9Y7b=xO\Q��^cd ~ _an,\}�[�+�(���6n,\ poq dfjl\ p{�\O^o\ExOd ~ j.Y7^c\Oi���df^�x9n.Y7b,z7\ p d��7\O^�_on,\�j/\k^ r d�i�d7�#Y qsq �E�V���;����^o`,b p �KÄEYvi r Yv_ r dfb}i,Y ~ Yvzf\{�df` q i¦gl\ r b,i r xOYv_a\ki g � Yvb r b,xO^c\3Y p \ r b _on r]p�pcq dfjl\�d?�7\O^�_ rs~ \v�¦�6n=\ pcq dfjl\�d7�^c\ q Y1_ r �7\Yv_c_a\Obw`.Y1_ r d7b}j/\k^X`,b r _ q \kb,z7_on}i r i:b=d7_�x9n.Y7b=zf\�_an,^cdf`,zfn=df`=_X_on,\(��ªgªg�Edf^���ªgªDªV^o`,b p ����_X{�Y pxOd7b,x q `,i,\Oi�_an,Yv_|_an,\m�`,x r _a\(\ q \ ~ \Ob5_ p dv�!_on,\�i,\k_o\Oxk_odf^ p�p ` l \k^o\Oi+b,d�^aY7i r Yv_ r dfb�i.Y ~ Y7z7\7�

Ä�ÅÎÆ?È5ÉuÊ}j7ËÇ���7Ì#×�Ø5Ê�ÉGÏ3ÓuÅÎÒ�Ò�:.ÊB8ÇÊ�ÙaÓ³ÉuÒ?Ð:Õ(Ò?Õ(Ê�ÐvÓuÈwÕ Ó³Ò��&¨0mÏ�Õ(*(8�ÅÎÓuÈwÑ5Ê�Ï�Ö¾Ï�:ZÈwÐwÙaÓuÅÇÒ?Ð�Ò�:�Ñ5Ê9Ó³Ê�ÙaÓ³Ò�É8ÎÊ�Ð5Æ�ÓuØ�Ë#×�Ø5Ê|ÑwÏ3ÓuÏF:]Ò�É�ÓuØ5Ê�Å�Ï�Ñ5ÉGÒ?ÐfÝ��;ÉcÕ Ï3ÉuÊ|ÖuÅÇÕ�Å?8ÇÏ3É�Ë

Page 151: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�,�M!I�GHE@¤��#¥vM�O�M!w#$Kxzy/x ���gÆH�§7Ç È ²�WhS S TVU�PXW È ¯�NQMkWh²XR3²�6n=\(Y7b.Y q���por]p d7��_on,\j,n ��por x p Y pG��~�~ \k_o^ � {�Y p Y ~ ` q _ r t p _o\Oj�j,^od�xO\ pop {|n r x9n���Y qsq]p�r b5_ad�_an,\��d q]q d�{ r b,z:x3Y1_a\Oz7df^ r \ p�É

ÊvË ¶XÌÎÍÐÏ�ѹÒ-Ñ�Ó�Ô(Õ�Ö�¶XÒØ×�µ�Ô�\Oi r x3Yv_o\Oi�Y7b,Y qs��porsp�p d7��_³{�Y7^o\v����%V�l�!Ä���{�Y p {|^ r _o_o\Ob p j/\kx r y.x3Y qsqs� ��df^�_an r]p j=`,^Gtj/d p \7���6n=\´Y7b,Y qs��porsp {�Y p i,\ por z7b,\Oi¦_ad r b,x q `,i,\ p \k�f\k^aY q Y7`=_od ~ Yv_a\ki¦xk^od pcp t�x9n,\Ox uwpY7b,ihx9n,\Ox uwp d7b pG�@p _a\ ~ Yv_ r x p �

Ê ·:µ=Ó�Ñ%Ed7_<Y qsq d7�;_an,\�i.Y1_9Y�Y7^o\�` p Y7g q \7��Â;Y7^ r df` p(~ \k_on,d�i p Y7b,iÙ� xk`=_ p t³^c` q \ p p#Y7^c\�xk^o\OYv_a\ki_admi,\3Y q { r _an¦\"�@jl\OxA_a\Oi�^o\¯�c\Oxk_ r dfb p�p `,x9n�Y p \�kw` r j ~ \kbw_ ~ Y q ��`=b,xk_ r dfb p Y p {�\ q]q Y pp `,g=_ q \:i,Yv_9Y¤\k^o^cdf^ p {|n r x9n�Y l \OxA_(j.Y7^ r _ � i.Yv_aY r b+j.Y7^G_ r xk` q Yv^O���³b�Y7i,i r _ r d7b��._ad�j,^c\At�f\Ob5_�g r Y pcr b,z�_an,\h^o\ p ` q _ p ��_an,\¥� xk`=_ p t³^c` q \ p p ~ ` p _�j,^cd7_a\kxk_¤Y7z5Y r b p _��÷d?�7\O^ut³xO`@_o_ r b,z½pk�`=\ p _ r dfb,Y7g q \�g,`@_Edv_an,\k^c{ r]p \�zfd@d�i�\k�7\Ob5_ p �

ÊvÚ Ö�Ô�Û�Ì*Ü$ÝÞÌÎÑ<Ï�ßVßVÔ�Ó�Û�Ï�6n,\ ~ \3Y p `,^o\ki�^aY3{ Y pG��~�~ \k_o^ � Y7b,i r _ p;por zfb ~ ` p _�g/\Ex9n,\Ox u \OihY7z5Y r b p _ p _9Yv_ r]p _ r xOY q\"�@j/\kxk_aYv_ r dfb p ��� q]p d�Y pc��p _a\ ~ Yv_ r x(_a\ p _EY l \Oxk_ r b,z�dfb qs� _an,\ por zfb�d7��_an,\�Y pG�@~�~ \k_a^ �x3Y7b½gl\¤\ ~ j q d � \Oie_ad�\kb p `,^c\¤_an=\�Y pG�@~�~ \k_a^ �mr]p Yhj,n ��por x p \ l \OxA_}b,d7_:Y7b r b p _o^o`@t~ \kbw_aY q xOd7b p _o^o`,xA_3���6n r]p x9n,\kx u�r]p6r b=i,\Ojl\Ob,i=\Ob5_Vdv�XY7b � dv_an,\k^ pG��p _a\ ~ Y1_ r x�\k^o^od7^ p �

ʤà Ï�Ñ"Ó�Ô(ßVÌ�Ó�Ò-Õ�ÑÂ;Y7^ r df` p6pc��p _a\ ~ Yv_ r x(\O^c^odf^ p Y7^o\(j=^od�i,`,xO\ki+g � Y:bw` ~ g/\k^�dv� r b p _o^o` ~ \Ob5_aY q Y7b,i ~ Y1tx9n r b,\�\ l \OxA_ p ���6n,\ p \¤\ l \kxk_ p x3Yvb�Y qsq Y7j,jl\3Y7^(_od+gl\�j.Y7^c_�d7��Yhn=\ q]r x r _ � t�xOdf^c^o\ q Yv_o\OixO^od pop#p \kxk_ r dfb�Y pc��~�~ \A_a^ � �X���@`=b,i,\k_o\OxA_a\OiQY7b,i�`,b,xkdf^o^c\OxA_a\Oi��1_on,\ p \;n=\ q]r x r _ � t�xOdf^c^o\ q Yv_o\Oipc��p _o\ ~ Yv_ r x p {�df` q i�g r Y p _an,\�j,n ��por x p Y pc��~�~ \A_a^ � x3Y q xO` q Yv_ r dfb p �

á}âäã â/å Tæ���½ç

Ã�`@_ p dfb½_an,\¤i.Yv_9Y°` p \Oi½��df^:xOY q xk` q Y1_ r b=z´_an,\�^oY3{¡Y pG��~�~ \k_o^ � {�\k^o\ ~ Yvi,\�Y p}q d@d p \�Y pjld pcpor g q \7�èÃ�`=_ p {�\k^o\ ~ Y7i,\ q Y7^oz7\ qs� dfb qs� {|n,\Ob \�kw` r j ~ \Ob5_:{�Y p�~ Y q ��`,b,xA_ r d7b r b,z=��¥.df^\B�=Y ~ j q \7�li.Yv_aY�xk`=_ p {�\k^o\ ~ Y7i,\({|n,\kb´_an=\Qgl\3Y ~ xk`,^o^c\Ob5_(i,^cdfj,jl\Oi´gl\ q d�{é�Dê��<�>©�n,d�{|br b ¥ r z=��·@����ª r]p Y´_ � j r xOY q xk`=_:_a^ r zfz7\O^o\ki½g � gl\3Y ~ i,^od7j@t³df`@_3�°�6n,\�xk`=_ r b5_o\O^c�vY q�r]p<p \k__od�j,^o\kxO\Oi=\�_on,\�i,^odfjldf`=_|jld r bw_�g � ��Æ:{ r b,i,d�{ p Y7b,i�_od�^c\ p ` ~ \V·DÆQ{ r b,i,d�{ p Yv��_a\k^�g/\OY ~rsp ^o\O\ p _aY7g q]rsp n,\ki�� �6n,\Q·DÆ { r b,i,d�{Ãi=\ q Y � rØë �f�s�g��� p \kxOdfb,i p t+Y q]q d�{ p _on,\mg/\OY ~ Y7b,i

Page 152: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

���=� �W¥?ì#¥íM!xXîKï�ïNE!Gm¤�î�M�O�M!w�îKxzy/x

_9Yv^ozf\A_�_ad p _9Yvg r]qsr]� \v��Ã�`@_ p {�\k^o\EY q]p d ~ Y7i,\�{|n=\Ob�_on,\������ ��Y r]q \Oi��fi=\k_a\kxk_odf^;�� �fd q _9Y7z7\ p_a^ r j,jl\Oi°d l df^ r �;_on,\ p jl\OxA_a^cd ~ \A_a\k^�p p�~ Y7zfb=\k_ r x<y.\ q i p \A_o_ r b,z�i,^ r ��_o\Oi��<�¾Y7g q \�·@�s� p n,d�{ p_an=\�jl\O^cxO\kbw_aY7zf\�d7�!i.Yv_9Y q d p _6��df^6\OY7x9n�_ � jl\�d7�¾xk`=_3�

��_ rsp<rs~ jldf^G_9Y7b5_(_ad+b,d7_o\�_on.Yv_<i,\Ox r]por dfb p dfbÛxk`=_ p {�\k^o\ ~ Y7i=\�ð"ñóò¹ôhõ¡ñ_on,\�i.Yv_9Y�{�\k^o\Y7b.Y qs��� \ki����³beY7i,i r _ r d7b���ö>ô<xO`=_ p {�\k^o\ ~ Y7i=\}dfb°_an,\�Y pG��~�~ \k_o^ � �Q�6n�` p x9n,d r xO\�d7�;xk`=_ p{�\O^o\�b,d7_6_o\ ~ j=_a\ki+g � _on,\�k�`,Y q]r _ � d7�!_an,\�i.Y1_9Y=�

Beam cuts

Window number÷

Cur

rent

(ch

anne

ls)

Threshold

Cut intervalø

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200

ùqú«û�ü�ýcþKjDÿ������������� 7ü��ú���¯þ7ý�������������� ü��� �cú���� ���"![ú#��$��%!&�Dü�')(�þ7ý%*+�,��ý��}ýcþ7û�ú����-���"cú�'Fþ.�¹ý���ü���$�/(½þ���'0$�ý1��2�34��ü�.2½þ7ý/ú���$Îÿ

576 Ó 8�Ô(ÛhÕgÔ�9¸Ó;:�Ì�Ó�ÌVÍ=< ѹÑ�->@?A>+B@?AC�DFE�ÂGC l Æ=�#H�IJLK�DAM�>%?)NOC�PRQ,P,STM Æ=�VU�I�/K�?WKXK�B<k�YZP,[\PR?�PRC�S��=K�PRQ,YZD\> n@� n�I©"]O>+B@?ADAC�^;>@?A>+D�^;P,[1_`?�YZST>+a b=�s��I��>�K�^cYZSZ[1?WK�NZQR>dC�DeC l f � n�IJgC�?WK�Q�B@YT?�[ H�Hf�ih�Ij ��(��?þFkDÿ µ��gl>þ7ý1 ¡þ�����¹û�þ)���m$�����n�����op$*ü�þo�n�q*þ� 7ü���

Page 153: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

rtsFu-v wgxpy{z#¥|u })u-~�îp�"�1� H�b��

��>+K�^���C"aZYTQ�K�?AP,C�SnB+YT?A[t��>@DA>YT[A>+aXaZYTDAP,STM ?��Z>�B�K�QRB+YZQ,K�?�PRC�S�Cv��?��Z>�T>+Q,PRB+P#?o��_�B+C�D\DA>@Q�K�?A>+aNO>�K�^�?AD�K�ST[A]OC�D\?�B+C�D\DA>@B@?�PRC�SZ[nC7�eNO>�K�^�[1��[\?�>@^�K�?�P,B@[O��Je�Z>@[A>�B@YT?�[�YZ[A>�[A>@]�K�D�K�?�>�B@DAP#?�>+D\P�K?A��K�S�?��Z>dB@YT?�[FYZ[A>@ah�4C�D?��Z>dD�K���K�[\��^;^�>%?�D\��a�K�?WK@�.Je�Z>+[\>�B@YT?FB+DAP#?�>@DAP�K���>+D\> ÉH7����>�K�^�>+SZ>@DAM���^;C"aTYZQ�K�?AP,C�S��K�[e?AC"CX[A^�K�QRQ�C�DeC��!������p�oJ��G[AQ,C�]�>/^;>�K�[\YZDA>@^�>@S�?�[e��>@DA>d?WK���PRSZMX]ZQ�K�B@>7�b@�e� B+B@>+QR>+D�K�?�C�D��K�[ YZ[\P,SZM¢¡÷�=K�[\?\_��4>+>@aZN�K�BW�¤£��¥Je�TP,[¦K���>@B@?A>+a§?A�Z>¨NO>�K�^ ^�C�aZYZQ,K�?�PRC�SB+C�S�?�D\C�Q�YZ[\>+a¦?ACX>+[\?�K�NZQRP,[A�©?A�Z>dN�>+K�^�?�DAK�SZ[\]�C�D1?F�Z>+QRP,B+P#?o��^�K�?ADAP#ª/�

U=��«F�F¬­>@DAD\C�DA[�C�D��=K�PRQ,YZD\>+[k�á}âäã â�® ¯ ç"°)±²±²³m´TµZ°Je�T>¦[\P,^;]ZQ,>�]TDA>+^;P,[\>©C7� ?A�Z>�K�[\��^;^�>%?�D1�¶B�K�Q,B+YTQ�K�?AP,C�S·PR[7?�C¸^�>+K�[AYTDA>©?��Z>�aZP#��>@DA>@SZB+>�P,SaT>@?�>@B@?AC�D)[\P,M�SZK�QmNO>@?o��>+>+S�?��Z>dQR>k�¹?FK�SZa�DAPRM���?�>+QR>+B@?ADAC�S��Z>@Q,PRB+PR?o��P,S�?A>+D�K�B@?�PRC�S�D�K�?A>+[k�

�§º¼»¤½�¾·»�¿»¤½XÀ|»�¿

º²Á;½�¾ÂÁÿÁX½XÀ|ÁX¿

Ä f �#H�U�Å���T>+DA> »¤½�ÆÇ¿�È PR[n?A�Z>�B+D\C�[A[�_o[\>+B@?AP,C�S¶K�SZa ÁX½¤Æi¿�È P,[n?��Z>�>@É�>@S�?XD�K�?A>�[A>@>+S·N��Ê?��Z>�aT>@?�>@B@?AC�DO�B@C�DAD\>+[\]�C�STaZP,SZMX?�CXD\P,M���? Ä Q,>A�¹?�Å�NO>�K�^��Z>+QRP,B+P#?o��[1?WK�?A>+[k�ËJe�T>�>%É�>+S�?)D�K�?A>dP,[eaZPRDA>+B%?�Q#��]ZD\C�]�C�D1_?AP,C�SZK�QË?ACÌ?��Z>©aTPR��>+DA>@S�?�P�K�Q�B@DAC�[\[1_o[\>+B%?�P,C�SÍK�SZa¶?��Z>©NO>�K�^ÎPRS�?A>+SZ[\PR?o�7�¨��>@B�K�YT[A>�?��T>©>@É�>@S�?DAK�?�>FP,[pK�Q,[AC�K(�4YZSZB@?AP,C�S;C7��N�>+K�^ÏP,S�?A>+SZ[\PR?o�f��?A�ZP,[p[APRM�S�K�Q�^�YZ[\?ËNO>)SZC�DA^�K�Q,PRÐ+>+a7?ACn?A�Z>�N�>+K�^B@YZDAD\>+S�?�[ACd?���K�?pC�SZQR���Z>+QRP,B+P#?o��_oB+C�DADA>@Q�K�?A>+aÃB@DAC�[\[1_o[\>+B%?�P,C�S�aZP#��>@DA>@SZB+>@[�K�D\>eB+C�^;]ZYT?A>+a��LJe��YT[?A�Z>dD�K��ÑK�[\��^�^;>@?AD\�©PR[

�)Ò,Ó=Ô¦º Á;½�Õ�Ö�½�¾¶ÁX¿TÕ�Ö@¿ÁX½�Õ�Ö�½ÃÀ|Áÿ�Õ�Ö@¿

Ä f �#H f Å���T>+DA> Á ½�ÆÇ¿�È PR[g?��T>�aZ>%?�>+B%?�C�DL[AP,M�S�K�Q�K�SZa Ö ½¤Æi¿�È P,[�?��Z>�N�>+K�^0B+YZD\DA>+S�?p[\P,M�S�K�Q�B@C�DAD\>+[\]�C�STaZP,SZM?ACÍD\P,M���? Ä Q,>A�¹?�Å�NO>�K�^ �Z>+QRP,B+P#?o�×[1?WK�?A>+[O�¼� [�aZP,[\B+YZ[\[A>@a�P,S¢[A>@B@?AP,C�S§U,�ib@�RHf�VU,�F?��Z>Ê>+QR>+B@?ADAC�S�T>+Q,PRB+P#?o�ØPR[�D\>@É�>+DA[\>+aÍK�?ÃKh�4DA>+Ù�YZ>@SZB@�¨C7�FbgÆ�EFÐ7�ÌJe�T>�[APRM�S�K�Q��4DAC�^�?A�Z>�aZP#��>@DA>@S�?AP�K�QËB+D\C�[A[[\>+B%?�P,C�SÍPR[;PRS�?�>+M�D�K�?A>+a|C�É�>+DÃ?��T> b�b&^;[A>@B���PRSZaZC���[��4C�DX>�K�BW�|DAPRM���? Ä QR>k�¹?WÅ��Z>+QRP,B@PR?o�¶[1?WK�?A>7�Je�T> K�[1��^�^;>@?AD\�·PR[X?A�Z>+S|B+C�^�]ZY"?�>+aÚK�[;Û�Û=�ÜÛ&^�[\>+B¸¡Ü��PRSZaZC��_o]�K�P,DA[@£tC�D©¡Ü]ZYZQ,[\>%_�]�K�P,D\[+£tCv�C�]Z]�C�[APR?A>��T>+Q,PRB+P#?o�©[\?�K�?�>@[O��Je�Z>��T>+Q,PRB+P#?o�©[\?�K�?�>�C7�L?A�Z>�Ý�D\[\?)��P,SZaZC��ÑCv�t?��Z>n]�K�PRD�P,[FBW�ZC�[A>@SDAK�SZaZC�^�Q#�f�T?A�Z>d[A>+B@C�SZa���P,SZaZC��ÞC7�g?A�Z>d]�K�PRDP,[eC�]T]�C�[\PR?A>7�Je�Z>Ëa�K�?�KFK�B+Ù�YZP,[\PR?AP,C�S/>@Q,>+B%?�D\C�SZP,B@[�NZYZP,Q#?��4C�D�EF�-�p�pß.àÚP,S�?�>@M�D�K�?�>+a/?A�Z>�[\P,M�SZK�Q,[��4D\C�^ÑK�QRQ

[\C�YZD\B+>+[�aZP,D\>+B%?�QR�ÃK�SZa�?A�Z>FP,S�?�>@M�D�K�?A>+a;�-«�÷É�K�Q,YZ>@[Ë��>+D\>)D\>�K�a�N��Ã?A�Z>�Ãeád«��âDAYZS;B+C�S�?ADAC�Q

Page 154: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

H�b�b zW¥?ì#¥Íu-�XîKï�ï¦x-wgy�îÚu })u-~�îp�"�1�

[\��[1?�>+^h��ãdP#É�>@S�?��Z>)DA>@Q�K�?APRÉ�>@QR�X[\Q,C��¢D�K�?A> C7��?��Z>-aZK�?WK�K�B+Ù�YZPR[APR?AP,C�S���?A�Z>/K�[1��^�^;>@?AD\�;B+C�YTQ,aNO>�B+C�^�]ZY"?�>+a¦P,S¦DA>�K�Q�?AP,^;>7�Je�ZPR[-K�QRQ,C���>+a+�4C�D)^7YTBW�ÌC7�L?A�Z>�]TDA>+QRP,^;P,S�K�D\�©K�S�K�QR��[\P,[�?�C�NO>aZC�ST>ÃC�S¸Q,P,ST>�N��&�-ä)����Ä­?�C©BW�Z>@BW���4C�D-[\P,M�S�K�QL]�K�?A�ZC�QRC�M�P,>@[ C�D [\?WK�?�P,[1?�PRB�K�QLK�SZC�^�K�Q,PR>+[)K�[?��T>naZK�?WKÃB�K�^�>/PRS��

åU¹Ræp¹(ºU¹=ç à Ò=èO9Ú<¤é Ë Ñ<Ï�ßæßèÔ*Ó¹Û�Ï� S�P,^;]�C�D\?WK�S�?m[\��[\?A>+^�K�?�PRB�BW�Z>@BW���4C�D�]ZK�DAP#?o�/>%ª"]O>+DAPR^�>@S�?�[�P,[�?�CFDA>%É�>+D\[A>Ë?��Z>Ë>+QR>+B@?ADAC�S��Z>+QRP,B�_PR?o��]�K�?A?A>+D\S¦��PR?A�ZC�YT?FBW��K�SZM�P,STM�K�S���C�?A�Z>+D�aZ>%É"PRB+>�[\��[\?A>+^�K�?�PRB+[O��Je�ZP,[��K�[ K�B@B+C�^;]ZQRP,[A�T>+aN��ÌPRSZ[A>@D\?�PRSZM©K�ê Õ ��]ZQ,K�?�>�P,S ?A�Z>7Q�K�[A>+D N�>+K�^+�/Je�TP,[/]ZD\C"B@>+aZYZD\>ÃDA>%É�>+D\[A>@[d?A�Z>Ã�Z>@Q,P,B@PR?o��C7�?��T>�>+QR>+B%?�DAC�SZ[�D\>+Q�K�?�PRÉ�>;?ACÌSZC�D\^�K�Q.C�]�>@D�K�?AP,C�S¨K�SZa¶D\>@É�>+DA[\>+[7?A�Z>�K�]T]�K�DA>@S�?Ã[APRM�S¨C7��)ë�ìX�Je�Z>7ê Õ �X]ZQ�K�?�>d]�C�[APR?AP,C�S�PRS=�4C�DA^�K�?AP,C�S��"P,S�C�DFC�YT?)C7�t?��T>�Q,K�[A>@D)NO>�K�^h���K�[ SZC�?)DA>@B+C�D\aZ>+aP,S¸?��T>�a�K�?WK�[\?�D\>�K�^h���oST[\?�>+K�a��tPRS=�4C�D\^�K�?AP,C�S¦�K�[�DA>@B+C�D\aZ>+aØN��Ê��K�SZa¨PRS¸?A�Z>�E K�QRQ.�¼QRC�MNOC"C����XJe�ZPR[d?A>+BW�ZSTP,Ù�YZ>;]ZDA>@B+Q,YTaZ>+[�K�S��¸P,S=�4C�DA^�K�?�PRC�S&K�NOC�YT?/?A�Z>��T>+Q,PRB+P#?o��_�DA>%É�>+D\[�K�Q.[1?WK�?AYZ[K���>+B%?�P,STM�K�S��&C7�Ë?��Z>X«��F¬²>@Q,>+B%?�D\C�SZP,B@[-���ZP,BW�Ê^;P,M���?-NTP�K�[-?A�Z>Ãa�K�?�K©��P#?��¸K©[\��[1?�>+^�K�?AP,B[APRM�SÊDA>@É�>+D\[�K�Q����)S��ÊK�[\��^;^�>%?�D\�¸[\P,M�SØDA>%É�>+D\[�K�QË[A>@>+S¨?A�Z>+D\>k�4C�D\>7�tPR[nK�S¨PRSZaZP,B+K�?�PRC�S&C7�?A�Z>]Z����[APRB+[nK�[\��^;^�>%?�D1�f���FÉ�>@D�K�M�PRSZM�?��T>XK�[\��^;^�>%?�D\�¦��PR?A�Ì?��ZPR[/[AP,M�S&P,SZB@Q,YZaZ>@a&B�K�STB+>+QR[nK�S��[\��[1?�>+^�K�?AP,Bd>+D\DAC�D\[�?A��K�?�aZCXSZC�?)aT>+]O>+SZa¦C�S©?��Z>d[\?�K�?�YT[FCv�L?��T>�ê Õ ��]ZQ,K�?�>�íVÛ�î�ï��Je�Z>�C�DAP,M�P,S�K�QLK�[A[\P,M�ST^�>@S�?�C7��?��Z>;[APRM�S¨C7��?��Z>�K�[1�"^;^;>@?�D1�&��PR?A�ØD\>+[A]O>+B%?�?AC¦?��T>�ê Õ �]ZQ,K�?�>���K�[dK�D\NZPR?AD�K�D1�f�/ðØ>ÃYZ[A>@aÊ?A�Z>;�¦ñ�QRQ,>+D)]�C�Q�K�D\P,^;>@?�>@DF?AC�É�>@DAPs�¹�¦?���K�?-?��Z>Ã[\P,M�S&Cv�Ë?A�Z>K�[1�"^;^;>@?�D1����K�[�B+C�D\DA>+B%?�íVî���ï��Je�Z>��¦ñ�Q,Q,>@DnE)>+QR^��TC�QR?AÐÃB+C�PRQ,[n]ZDAC�aZYZB@>�K¦^�K�M�ST>@?�PRBÃÝ�>+QRa¶K�S�?�P�_o]�K�D�K�QRQ,>+Q Ä ]�K�DAK�Q,QR>+Q�Å)?�C

?��T>ÊNO>�K�^ ���Z>+Sâ?��Z>&É�C�QR?�^;>@?A>+D�B+C�SZSZ>+B%?�>@a§?�CÂ?��T>+P,D©]OC���>@D¦[\YZ]Z]ZQ#�¢DA>+K�aZ[ À Ä _�ÅA�{�^�K�M�SZ>%?�P,BÝZ>+Q,aX]�K�D�K�QRQ,>+Q�?�Cd?��Z>�NO>�K�^òB�K�YZ[\>+[�KnST>@?�K�Q,PRM�SZ^;>+S�?.C7�O?��T>F^�K�M�ST>@?�PRBe^�C�^�>@S�?A[C7��?��Z>¨�¦ñ�QRQ,>+D�?WK�D\M�>@?�>+QR>+B%?�DAC�SZ[ K�Q,C�SZM·?A�Z>ØaTP,DA>@B@?AP,C�S¢C7��?��Z>¸NO>�K�^h�có�P,SZB@>Ø>@Q,>+B%?�D\C�SZ[K�D\>ÌSZ>+M�K�?�P#É�>+Q#��_oBW��K�D\M�>+a¢]�K�D\?�PRB+QR>+[O�e?A�Z>+PRD�[A]ZPRSZ[©K�D\>Ì?��Z>@SâK�Q,PRM�SZ>+aÚK�S�?�P�_o]�K�DAK�Q,QR>+Qe?�C¶?A�Z>aZPRDA>+B%?�PRC�S�Cv�T?��T>�NO>�K�^h�g�oSn?��ZPR[�B�K�[\>�DAPRM���?\_���K�SZaZ>@a�PRSZB+PRaZ>+S�?�>+QR>+B@?ADAC�ST[L��K�É�>�K)Q,K�DAM�>@D�B+D\C�[A[[A>@B@?AP,C�S:�4C�DL[AB�K�?A?�>@DAPRSZM-?���K�SÃQ,>k�¹?1_o��K�SZaZ>+aÃ>@Q,>@B@?�D\C�SZ[k��K�SZa7��>e>%ª"]�>@B@?p?�C [A>+>FK-]OC�[AP#?�P#É�>ô_�õK�[1�"^;^;>@?�D1��PRS�?��Z> P,S�?�>@M�D�K�?A>+a¦�¦ñ�QRQ,>@D�B@C�P,SZB@P,aZ>@SZB+>/[\P,M�SZK�Q��Lö¤C�D�?��Z>ÃH�î�î�÷�D\YZSZ[��>�4C�YZSZa?��ZK�?e���Z>+S�?��Z>d��K�Qs��_���K�É�>/]ZQ,K�?�>-��K�[FP,S�K�STa�?A�Z>dB+C�PRQ�É�C�QR?WK�M�>/DA>+K�a¦ST>+M�K�?APRÉ�> Ä P,SZaTP,B�K�?�P,STM?��ZK�?L?A�Z>^�K�M�SZ>%?�P,BpÝ�>@Q,a7��K�[.K�S�?�P�_o]�K�D�K�QRQ,>+Q�?AC ?��T>N�>+K�^�ÅA��?A�Z>^;>�K�[\YZDA>@aXôe_oõ©K�[\��^;^�>%?�D1���K�[�]OC�[\PR?�P#É�>v�tJe�ZP,[p[\�ZC���[�?��ZK�?ËC�YZDËK�DANTPR?�DAK�D\�7K�[A[\P,M�ST^�>@S�?ËC7��?��Z>�NO>�K�^Ï�T>+Q,PRB+P#?o�ÃK�[pDAPRM���?C�D)Q,>k�¹?F��K�[ B@C�DAD\>+B@? ���Z>+SÌ?A�Z>���K�Qs��_���K�É�>�]ZQ�K�?A>�PR[)PRSÌK�SZa C�]Z]OC�[AP#?�>����T>+SÌ?��T>���K�Q���_���K�É�>]ZQ,K�?�>ÃPR[-C�YT?O�Ã� M�K�PRSÌ��>;B+C�SZB+QRYZaZ>+a¸?��ZK�?/?��Z>XB@C�DAD\>+B@?d[\P,M�S¸C7��C�YZD/^;>�K�[AYZD\>+^;>+S�?nC7��?A�Z>

Page 155: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

rtsFu-v wgxpy{z#¥|u })u-~�îp�"�1� H�b�U

]ZK�DAP#?o��_`É�P,C�Q,K�?�PRSZMÃK�[1�"^;^;>@?�D1�©P,[�^;P,S�YZ[k��Je�ZPR[e�K�[FC�]Z]OC�[\PR?�>(�4C�D?A�Z>;H�î�î�îÃDAYTSZ[O��JË��]ZPRB�K�QD\>+[\YZQR?A[��4DAC�^ ?��Z>@[A>Ì?A>+[\?A[�P,S�H�î�î�÷¶K�D\>&[A�ZC���S¢P,SøJgK�NZQR> f �ih@�ÑJe�Z>¸^�K�M�SZPR?AYZaZ>¦C7�/?��Z>K�[\��^�^;>@?AD\��K�SZa�?A�Z>d[\?�K�?�PR[\?�PRB�K�Q�>+DAD\C�D�C�S©?��Z>d^;>�K�[\YZDA>@^�>@S�?-K�D\>/SZC�?FDA>@Q,>%É�K�S�?F>�ªTB@>+]T?F?�C[\�ZC���?��ZK�?e?��Z>d^;>�K�[\YZDA>@a�[AP,M�S�PR[eSZC�?�[1?WK�?AP,[\?AP,B+K�Q,Q#��K�^7NZP,M�YZC�YZ[k�.«-YZDAPRSZM7?��T>n>�ª"]�>@DAP,^;>+S�?

«/K�?�> ô�YZS äFYZ^7NO>+D ê Õ � �¦ñ�Q,Q,>@D�ù�C�PRQ �)[\��^;^�>%?�D\�� ]ZD\P,Q���Û h�b�ú�î �oS À _WHf�Ü÷�hpû¦�Üú�b

h�bTH�ú �oS _ À Hf�Ü÷THgû¦�Üú�b��÷ h�b�h�ú �oS À _WHf�VU f û¦�Üú f� K���b h f H�h á-YT? À À Hf�ÜÛ�bËû¦�Üú�Uh f H�÷ á-YT? _ _WHf�VU�îËû¦�Üú fî h f î�b á-YT? _ _WHf�ih�ÛËû¦�Üú�Uh f î f �oS À _WHf�ÜÛ��pû¦�Üú�U

H�ú h�Û���ú �oS _ À Hf�Ü÷�úËû¦�Üú��H f h�h�Û�� á-YT? À À Hf�Ü÷��pû¦�Üú��h�h�Û�h �oS _ À Hf�Ü÷�ÛËû¦�Üú��

j ��(��«þFkDÿÜü��g�����n� ý���'0ý�þ����«þ7ý[ý/ü����?A�Z>eê Õ ��]ZQ�K�?A>Ë��K�[�?�C�M�M�Q,>+anP,S�?AC C�D�C�YT?gC7�Z?A�Z>�Q,K�[A>@Dg]�K�?��7>%É�>+D1��C�?��Z>@Dga�K��7�.ßpK�BW�7M�D\C�YZ]�Cv�ê Õ ��]TQ�K�?A> [A>%?�[eB@C�S�?WK�PRSZ>+a��"C�S�K�É�>@D�K�M�>v�ZU�÷�C�SZ>%_��ZC�YZD�DAYZSZ[k�pJe�Z>/K�É�>@D�K�M�>dK�[\��^�^;>@?AD\���4C�D>+K�BW�¸M�DAC�YZ]Ì�K�[/B�K�QRB+YZQ,K�?�>@aÌK�SZa&STC�DA^�K�Q,PRÐ+>@a¦?�C&H7�iú=�-�pQRC�?A?AP,SZM;?��Z>@[A>ÃD\>+[AYTQR?�[k��K�[-[\�ZC���SPRS;öLP,M,� f �i��ú=��[\�ZC���[Ë?A�Z>�>@��>+B@?ËC7�O?��T>)K�[\��^�^;>@?AD\�Ã[\P,M�SXD\>@É�>@DA[AK�Q���PR?��Ã?A�Z>e?�C�M�M�Q,P,STM C7�O?��Z>ê Õ ��]TQ�K�?A>7�LJe�T>-[APRM�S�D\>@É�>@DA[AK�QmP,S;?��Z> K�[\��^;^�>%?�D1��PRSZaZPRB�K�?A>+[p?��Z> K�[\��^;^�>%?�D\�;PR[�Kn]Z���"[\P,B@[]T�Z>+SZC�^�>@SZC�S STC�?FKÃ[\��[\?A>+^�K�?�PRBnB@C�SZ[1?�DAYTB@?3�åU¹RæU¹(ºp¹(º ÿ�������� à�� ���� �������� EF>+QRP,B+P#?o��_oB+C�DADA>@Q�K�?A>+a©NO>�K�^�P,S�?�>@SZ[AP#?o���K�[F?A�Z>dC�SZQR��SZC�S"_�Ð+>@DAC Ä ?�CXÝ�D\[\?FC�DAaT>+DWÅ[1�"[1?�>@^�K�?AP,BÙ�Y�K�S�?APR?o�7�;Je�TP,[d[\��[\?A>+^�K�?�PRBÃ�K�[d��>+]T?n?�C�Q,>@[A[/?��ZK�SÍHX]Z]T^ N��ÊK�[\Q,C�� �4>@>+aZNZK�BW�&C�S&?��Z>�.�oJ��­>%��>@B@?)K�[�aZPR[AB+YT[A[A>@aÌP,S©[\>+B%?�P,C�S¦U,�Üb=�#Hf�Üb=�� STC�?��Z>@D/[AC�YTDAB+>ÃCv��[1��[\?�>@^�K�?�P,B@[-P,[ �Z>+QRP,B+P#?o��_oB+C�DADA>@Q�K�?A>+aÌBW�ZK�SZM�>@[/P,S&]�K�DAK�^;>@?�>@DA[ ?A��K�?

K���>@B@?e?��T>/^�>+K�[AYZD\>+a�[AB+K�?A?A>+D\P,SZMÃDAK�?�>@[O�p� M�K�P,S���?�C7Ý�D\[\?�C�D\aZ>+Dk�"?��T>/aZ>@?A>+B@?AC�D�D�K�?A>+[k� Á��¤Æ���ÈK�DA>�KV�4YZSZB%?�PRC�SÃC7�ON�>+K�^ò]ZK�D�K�^;>@?A>+D\[.P,SZB@P,aZ>@S�?tC�S7?��Z>?�K�DAM�>@?3�LßLªTB@>+]T?AP,SZMnNO>�K�^GP,S�?�>@SZ[AP#?o�f����TP,BW� PR[���K�SZaZQR>+a�[A>@]�K�D�K�?�>+Q#�f��?��T>�DAK�?�>daZP#��>@DA>+STB+>+[F[A>@>+SÌN��©?A�Z>�aT>@?�>@B@?AC�DA[FP,[FK}�4YZSZB@?AP,C�SCv�/��>+K�^ >+ST>+DAM��f�������>+K�^ ]OC�[AP#?�PRC�SÂK�?X?��Z>©?�K�DAM�>%?3����� �"!�K�SZaÍ��>�K�^ K�SZM�QR>�K�?Ã?��Z>?�K�DAM�>@?3�$#��&%��cE)>+QRP,B@PR?o��_oB@C�DAD\>+Q�K�?�>+a¢BW��K�SZM�>+[¦P,S§K�S��âC7��?A�Z>+[\>¨]�K�DAK�^;>@?�>@DA[���P,QRQ/K���>+B@?

Page 156: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

H�b f zW¥('#¥Íu-��)�*�*¦x-wgy+)Úu })u-~�)p�"�1�

ùqú«û�ü�ýcþekDÿ-,/.��10�2/,)2�����¯þ���43�'n'FþW¯ý53n�cú?û��§ý/þW��þ7ý1�����Ðÿ j q*þË2�q63��/ú� W�g���53�'d'�þW¯ý53�*�q�þ7ýcþ����ý1'd���9ú877þ�$o�n�¹ÿ9.�*Dú��m¯þ��o¯þ�$d(:3!ú����¯þ7ý�cú#��û��+0�;/,2��#��¯þKú���o�e�q*þp�����¯þ7ý�(½þ���'ø2����q-(½þW�,��ýcþ.�q�þ.2�q���o��3= W���q���$�þ��p�q�þ�����ü�ý1 ¡þ�ÿ j q*þ��¯þ�$�����d�¹ýcþe� ý���'Ñ�q*þd�������/2��¹ý�=<Aý/ü��?>��1q��%!Ë�p�q�þ@0A;/,/2�����¯þe!t���Kú����¯þ7ý1¯þ�$�,��ýp�q�þ þW��þ���$�����d�¯þW��7ÿ

Page 157: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

rtsFu-v wgxpy{z#¥|u })u-~�)p�"�1� H�b�Û

?A�Z>�aT>@?�>@B@?AC�D�DAK�?�>�K�SZa¸?���YZ[�K���>+B@?n?��T>�K�]T]�K�DA>@S�?�]Z����[APRB+[�K�[\��^;^�>%?�D\�7�1BFë�ì���E)>@Q,P,B@PR?o��_B@C�DAD\>+Q,K�?�>@aDC�YZB%?�Y�K�?AP,C�ST[�P,S|?��Z>@[A>Ì]ZK�D�K�^;>@?A>+D\[O�e�ZC���>@É�>@DO�)B�K�S×NO> ^;>�K�[AYZD\>+a¢K�SZaÚQ�K�?A>+DB@C�DAD\>+B%?�>+ah�4C�DeYZ[\P,SZMÃ?��T>���>�K�^ ��C"aZYTQ�K�?AP,C�S©J�>+BW�ZSTP,Ù�YZ>7�E ���F GÑ<�: 6IH �����4<O9KJ©9�� H �� � �Ë��^�C�aZYZQ,K�?�PRSZM�?��T>�NO>�K�^�]�K�D�K�^�>%?�>+D\[FK�SZa�^�>+K�[AYZD\P,SZMÃ?A�Z>�B@DAC�[\[1_�[A>+B%?�PRC�S¦[\>+SZ[\PR?APRÉ�PR?o�©Cv�?A�Z>daZ>@?A>+B%?�C�De[\P,M�S�K�Q�?�C7?A�Z>+[\>d]�K�D�K�^�>%?�>+D\[O�T��>dC�NT?�K�P,SZ>@a©B+C�>ML;B+PR>+S�?�[��P#?��©���ZPRBW����>/B�K�SB+K�Q,B@YZQ�K�?�>-B@C�DAD\>+B@?AP,C�ST[?�C7?��T>dK�[\��^;^�>%?�D\��B�K�YT[A>+a�N����Z>@Q,PRB+PR?o��_�B+C�D\DA>+Q,K�?�>@aNC�YZB%?�Y�K�?�P,C�SZ[P,S?A�Z>+[\>�]ZK�D�K�^;>@?A>+D\[O�XJe�Z>;D�K��ÏK�[1��^�^;>@?AD\�ÌPR[-?��Z>@S¨B@C�DAD\>+B@?A>+a��4C�D-?��T>;[1��[\?�>@^�K�?�P,B;K�[1��^X_^;>@?AD\�

�@OQPSR/º¢�)Ò�Ó4Ô ¾ �+TVUST Ä f �#H�Û�Å���T>+DA>��+OWPSR�P,[�?��Z>e>�ª"]�>@DAP,^;>+S�?�K�QZK�[1��^�^;>@?AD\��K�SZaÃ�@TXUYT�P,[L?A�Z>eK�[1��^�^;>@?AD\��aZYZ>?�C/�T>+Q,PRB+P#?o�B@C�DAD\>+Q,K�?�>@a¦[1�"[1?�>@^�K�?AP,B/>%��>@B@?�[k�Je�Z>d[\��[1?�>+^�K�?AP,BdB+C�D\DA>@B@?�PRC�S��4C�D?��T>nNO>�K�^c]�K�DAK�^�>%?�>@DA[�B�K�S�NO>-��DAPR?\?�>@S

»?ZW[\Z º ]^ _ `ba c »c � _ � _ Ä f �#H�h�Å���T>+DA>�� _ DA>@]ZDA>@[A>@S�?A[n?A�Z>Ã]�K�DAK�^;>@?�>@DA[ Ä ���d�e#A�f%��g��Å)DA>@[A]O>+B%?�PRÉ�>+Q#�f��Je�T>hCZYZB@?AY�K�?�PRC�SZ[PRS¦?A�Z>�aZ>%?�>@B@?�C�D [APRM�S�K�Q�K�D\>�QRP,SZ>+K�DeB+C�^�NZP,S�K�?�P,C�SZ[�C7�t?��T>+[A>�^�>+K�[AYZD\>+aÌNO>�K�^¥]ZK�D�K�^;>@?A>+D\[O���>�K�^Ñ^;C"aTYZQ�K�?AP,C�S P,[�?��Z>.?A>+BW�ZSZPRÙ�YZ>�YZ[\>+an?�CFC�NT?WK�P,S/?��Z>ËB+C�DADA>@B@?AP,C�SnB+C�>ML;B+PR>+S�?�[k� c »�Õ c � _ ��oSÌC�D\aZ>+DF?�C;Ý�SZa c »�Õ c � _ �O��>7SZ>@>+aÌ?AC�]O>+D\?AYZDANÌ?A�Z>�NO>�K�^¥]ZK�D�K�^;>@?A>+D\[-K�SZa C�NZ[A>@D\É�>?A�Z> c » C�YZB@?AY�K�?AP,C�SZ[k��J�C¦?A�ZP,[d>+STa��tK�[naZ>@[AB+D\P,NO>+aØP,SÊ[A>+B%?�PRC�S¨U,� f �Üb=����>�YZ[A>;[\?A>+>@DAP,STM C�D¡Ü^;C"aZYTQ�K�?AP,C�Sm£OB+C�P,Q,[ C�S&?��Z>XNO>�K�^;Q,PRSZ>7K�STaØK©>@SZ>+D\M��&É�>@DASZPR>+DdP,SÌ?A�Z>;K�B+B@>+Q,>@D�K�?AC�DO��Je�Z>+[\>^;C�aZYZQ�K�?�P,C�S�B+C�P,Q,[�K�DA> aZ>+[\P,M�S�K�?�>+aji=k��Il7º­H�m/m/m f �p����]ZYZQR[AP,STM�?��Z>/^;C�aZYZQ�K�?�P,C�S�B+C�P,Q,[Ë��>B+K�S·^;>�K�[\YZDA>;?��Z>nC�YZB@?AY�K�?AP,C�SZ[�]�>@D�B@C�P,QpP,SÊ?��Z>�^�C�SZPR?AC�DA[k�I� _ K�SZa¨?��T>�aZ>@?A>+B%?�C�D�[AP,M�S�K�Q»?ZW[\Z � c »c i=k � c � _c i=k �poY�qlú­H�m/m/m f m Ä f �#H�÷�Å

ä)>�ª�?F��>nSZ>+>@a�?AC�PRS�É�>+D1?F?A�Z> f�r&f ^�K�?ADAP#ª�s:tvusxw?y�zc � _c i=k ¾b{ | c � _c i=kA}v~ a m Ä f �#H�î�Å

Page 158: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

H�b�h zW¥('#¥Íu-��)�*�*¦x-wgy+)Úu })u-~�)p�"�1�Je�ZPR[;B+K�S|N�>�aZC�ST>�C�SZQR�·P��n��������� P,[XSZC�?X[AP,STM�YZQ�K�DO�·J�CØ^;>+>%?;?A�ZP,[ÃD\>+Ù�YZPRDA>+^;>+S�?X��>¦SZC�?�>?��ZK�?-��PR?A�&[A>%É�>+SØB+C�PRQ,[ Ä [AP�ª&B@C�P,QR[-K�SZa¸C�ST>7>+SZ>@DAM�� É�>+D\SZP,>@DWÅQ��K�SZa&?o��>@QRÉ�>X^;C�SZP#?�C�D\[ Ä ?A>+S��Ë� ]ZQ,YZ[.?o��C�aT>@?�>@B@?AC�DA[�ÅpM�P#É�>@[�K/?�C�?WK�QZCv��SZPRSZ>@?o��_�[AP#ªÃ[AQ,C�]�>@[X�4DAC�^ò���TP,BW�X?�CdBW�ZC�C�[A>n�g����M��� �ð¢�ZPRQ,>�C�SZQ#�7?o��>@S�?o��_`ÝZÉ�>-É�K�QRYZ>+[�K�D\>FST>+>+aT>+a�?�Cn[A]ZK�S�?A�Z>)[\]�K�B@> C7����������� ��?A�Z>@��K�D\>)D\>+Ù�YZP,D\>+a?�C�N�>7C�D\?��TC�M�C�S�K�Q��FJe��K�?/PR[O�O�ZC�DAPRÐ+C�S�?�K�QLK�SZaÌÉ�>@D\?�PRB�K�Qg]�>@D\?AYZDAN�K�?�P,C�SZ[ C7�.?A�Z>�NO>�K�^ ^7YT[\?NO>;aT>+B+C�YZ]ZQ,>@am�4D\C�^ >+K�BW�ØC�?��Z>@DO�X�{�ZC�DAPRÐ+C�S�?�K�QtaZ>�C�>+B%?�P,C�SØB@C�P,Qt[\�ZC�YZQRaØ^;C�É�>Ã?��T>;NO>�K�^C�SZQ#�|�ZC�DAPRÐ+C�S�?�K�Q,Q#�f�§ó"P,^;P,Q,K�DAQ#�ØÉ�>+D1?�P,B+K�QFaZ>MC�>@B@?AP,C�SZ[�[A�ZC�YTQ,a×[\�ZC�� É�>+D\?AP,B+K�Q)^;C�?AP,C�SÍK�SZaQ,P#?A?AQ,>/C�DFSZC��TC�DAPRÐ+C�S�?WK�Q�^;C�?AP,C�S������t?��Z>�N�>+K�^ ]O>+D\?AYZDANZK�?�PRC�S C7�tC�SZ>nB+C�PRQ���K�[)B+C�YZ]TQ,>+a¦?�C^;C�É�>+^;>+S�?ËP,S;N�C�?��X�ZC�D\P,Ð+C�S�?�K�Q¤K�SZaXÉ�>@D\?AP,B�K�Q�N�>+K�^�aZPR[A]ZQ,K�B+>@^�>@S�?O��?��Z>�^�K�?�D\P#ª��g������� ��C�YZQ,aNO>©[AP,STM�YZQ�K�D�K�STa|STC�S"_oPRS�É�>+D1?�PRNZQ,>v�Ê�)SÂK�aZaZP#?�PRC�S�K�QËDA>@Ù�YTP,DA>@^�>@S�?ÃP,[�?A��K�?Ã>+K�BW�|B+C�PRQ�^7YT[\?]O>+D\?AYZDAN�?A�Z> B@C�DAD\>+[\]�C�STaZP,SZM�^�C�STPR?�C�Dp��P#?���[\Y�L;B+PR>+S�?�K�^;]ZQ,P#?�YZaT>)C�D�SZC�SZST>+M�QRP,M�PRNZQ,>e>@DADAC�DA[��P,QRQ�]ZD\C�]�K�M�K�?�>-?A�ZDAC�YTM���?A�Z>dP,S�É�>@DA[\P,C�S�]ZDAC�B+>@[A[k��Ñ?o�"]TP,B�K�Q�^�K�?ADAP�ª�C7�@�g�������� PR[

¾ ��H�÷�mihËûØú�mÇ� ¾ Û�m#Hgû¨ú�mi� ����b�mÜbËûØú�mi� H f mi÷ËûÊú�mÇ� �AmÜU�ûÊú�mÇ�¾ Û�mi�ËûØú�mib ��Û�÷�mÜÛËûØú�mÜb hAm f ûØú�mÜb ¾ U�ú�U�miúËûÊú�mib H�ú�miúËûÊú�mÇ�

¾ H+U f m f ûØú�mib ¾ ú�mÜbËû¨ú�mi� b�Û f m f ûØú�mi� U�mÇ�pûÊú�mib ¾ f m f ûÊú�mÇ�¾ hAmVU�ûØú�mÇ� ¾ �"H�î�m f û¨ú�mi� � f m#HgûØú�mi� ¾ H�b f mÜU�ûÊú�mÇ� H�ú�mÇhpûÊú�mÇ�

¾ b�U�U�mi�ËûØú�mÇh H��AmÜîËû¨ú�mih ¾ ÷�úAmibËû¨ú�mÜ÷ ¾ H�m#HLûØú�mi÷ ��b�÷AmiîËû¸ú�mÇhÄ f �Ç��ú�Å

á-SZB+>��6�g��������:� ~ a P,[eC�NT?�K�P,ST>+a©��>nB�K�S¦NZYTP,Q,ac »c � _ º ]^k `ba c »c i=k | c �_c i=kA} ~ a Ä f�� �"H�Å

Je�Z>+S¦[AYZNT[\?�P#?�YT?AP,SZMÃ?A�ZP,[ePRS�?AC;ßpÙ�S ��fA� H�h���>d��K�É�>»?Z�[YZ º ]^ _ `ba ]^k `ba c »c i=k | c �

_c i=k } ~ aM� � _W� Ä fA� ����ÅJe�Z>n[\��[\?A>+^�K�?�PRB�K�[\��^�^;>@?AD\� Ä P,M�SZC�DAPRSZM7NO>�K�^Ã_oB@YZDAD\>+S�?FSZC�D\^�K�QRP,Ð+K�?�PRC�S¤Å.P,[?��T>+S

�@TXUYTgº²»?Z�[YZ�½�¾·»?Z�[YZ�¿»?ZW[\Z+½XÀ|»?Z�[YZ�¿ Ä fA� ��b�Å

K�SZa�?��T>n>�ª"]�>@DAP,^;>+S�?�K�Q�K�[1�"^;^;>@?�D1���Z��P#?���B+C�D\DA>@B@?�PRC�SZ[�P,[�+OWPSR�º-�)Ò,Ó=Ô ¾ �@TXUYT

Page 159: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

rtsFu-v wgxpy{z#¥|u })u-~�)p�"�1� H�b�÷

º »¤½�¾·»�¿»¤½XÀ»�¿ ¾

»?Z�[YZ�½�¾¶»?Z�[YZ�¿»?ZW[\Z�½XÀ»?Z�[YZ+¿ Ä fA� ��U�Å

5 ��< /n� � HW�ß.Q,>@B@?�D\C�SZPRB&B+DAC�[A[1_`?WK�QR�øK�^;C�SZM·?��T>ØB@C�^�]OC�SZ>@S�?�[�P,Sø?��Z>ÊaZ>%?�>+B%?�C�D�C�D�«��F¬Î[\��[\?A>+^

PR[XK�SZC�?A�Z>+DÃB@C�SZB@>+DASÂ?��ZK�?X^�PRM���?7PRS�?ADAC�aZYZB@>©�Z>+QRP,B+P#?o��_oB+C�DADA>@Q�K�?A>+a¶[1��[\?�>@^�K�?�P,B©>@DAD\C�DA[ � JgC^;C�SZP#?�C�D.B@DAC�[\[Ë?�K�Q,�?��[A>%É�>@D�K�QOBW��K�SZST>+Q,[ËC:��?��Z>)«F�F¬¢��>@DA> B@C�SZSZ>@B@?A>+a�?AC�H �if É�C�Q#?�NZK�?A?A>+DAPR>+[B@C�STÝ�M�YZDA>@a¶K�[dB+YTDADA>@S�?7K�STaÊÉ�C�QR?�K�M�>X[AC�YTDAB+>@[ � ó"P,M�SZK�Q,[d�4D\C�^ ?A�Z>+[\>�B@YZDAD\>+S�?7K�SZaÊÉ�C�QR?�K�M�>[\C�YZD\B+>+[e��>+D\>d?ADA>+K�?�>@a�K�SZa�B�K�NTQ,>+a©PRaZ>+S�?AP,B�K�Q,QR�Ã��P#?���?A�Z>/E)� �p�ËßtàGa�K�?�K7[APRM�S�K�QR[ � �)[�?��Z>NZK�?A?A>+DAPR>+[pB�K�SZSZC�?Ë��SZC��×C:��K�S��Ã�Z>@Q,PRB+PR?o��_�B+C�D\DA>+Q,K�?�>@aÃ>@É�>+S�?�[M�"?��T>@�Ã]ZD\C�É"PRaZ>+a;[APRM�S�K�QT[AC�YZD\B+>@[���TP,BW����>+D\>:�TN��;aZ>%Ý�SZPR?AP,C�S���Z>+QRP,B+P#?o��_oP,S�É�K�D\P�K�S�? � EF>+Q,PRB+P#?o��_�B+C�D\DA>@Q�K�?A>+aX[APRM�S�K�QZ?A�Z>+S��"[A>@>+S�C�S?A�Z>+[\>X«F�F¬�BW��K�SZSZ>+QR[�����C�YZQRaÌP,STaZP,B+K�?�>��Z>+QRP,B+P#?o��_oB+C�DADA>@Q�K�?A>+a�B+D\C�[A[�_�?WK�Q,��C�D [\P,M�SZK�Q�]ZP,BW��_oYT]K�^�C�STM�[\?)?��Z>7>@Q,>@B@?�D\C�SZPRB+[ � ôF>@[AYZQ#?�[-C:�.?A�Z>+[\>7?�>@[\?�[ Ä [A�TC���S¸PRSÌJLK�NZQ,> fA� ÷�Å)K�D\>7B+C�ST[AP,[1?�>@S�?��P#?���Ð+>@DACX?���YZ[�P,SZaTP,B�K�?�P,STM7SZ>+M�Q,P,M�P,NZQR> B+D\C�[A[�_�?�K�Q,� �

ó"P,M�SZK�Q�ó"C�YTDAB+> �)[\��^�^;>@?AD\��F�Q�5�8�(��� [ ¾ úAmiú�ú f û�ú�mÜú�ú�h�]T]Z^Ö �Q�5�8�(��� [ a ¾ úAmiú�ú"H�û�ú�mÜúTH f ]T]Z^Ö �Q�5�8�(��� [S� ú�mÜú�ú f ûnú�mÜúTH�Û7]T]Z^

j ��(��«þFkDÿ-���1�Kþ��cü�����t���>þ��?þ� �¯ý����*ú� W�p ¡ý1������34����8 Ã 1q*þ� 5 �ÿ� [�K�SøK�aTaZPR?AP,C�S�K�Qe]ZDA>@B�K�YT?AP,C�S�?��Z> ����Je[���>@DA>ÌPR[AC�Q,K�?�>@a¡�4D\C�^ >�K�D1?��"_�M�DAC�YTSZaøK�SZa

[\�ZP,>@Q,aZ>@a¢�4D\C�^ K�Q,Qt>@Q,>+B%?�D\C�SZP,B�SZC�P,[\>XP,SÊK©M�DAC�YTSZaZ>+a£�=K�DAK�a�K���_oNOC�ª � Je�Z>X[\�ZP,>@Q,aZ>@aØ[\P,M�S�K�Q,[QRP,SZ>@[ ��>+DA>X>@Q,>+B%?�D\P,B�K�Q,QR��PR[AC�Q,K�?�>@a��4DAC�^¥>�K�D\?���_oM�D\C�YZSZa&YZS�?AP,QL?A�Z>@� DA>�K�BW�Z>+a¸?��Z>XEF�-�p�pßtà«��F¬�P,S&?A�Z>�B@C�YZS�?�PRSZM��ZC�YZ[\> � Je�ZPR[d^�>%?��ZC�a¨K�É�C�P,aZ>@a¨M�D\C�YZSZa�_oQ,C�C�]Z[-���TP,BW�ÊB+C�YZQRaØ]TP,BW�YT]¦�Z>@Q,PRB+PR?o��_�B+C�D\DA>+Q,K�?�>@a©[APRM�S�K�QR[ �

Page 160: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

¤ ¥ ¦e§ ¨ª©¬« ­® ©°¯ª± ²³¨p¯ ¦µ´ ¶ · ¸¹¯ªº»± ¯¢¯�¸I¼½´

¾X¿dÀ³Á ���Â�� ���9b�/� H ��<O9³Ã1� ������=<O9 <¤éÄ� Á �Â��:����:���=<O9 � ������ H � �� ª��� 6 ���� ���9b�#¹ÅJ©9D� À³Á ���Â�� ª�"9Æ��:�� Á ��<�ÇÈ� 9�è�� Á �Â��:����:���=<O9D� �Ø:I� ��<AÇÆ��� � ¹WÉÊ ¿ 9��6����<ªË���� p�

ÌÎÍ�Ï ÐÒÑnÓÕÔ¹ÑjÖ�Ód×Je�Z>Ã>�ª"?AD�K�B%?�PRC�S¸C:�.É�K�Q,YZ>@[f�4C�D ?A�Z>7[\?AD�K�STM�>ÃÙ�Y�K�DA�j�4C�DA^Ø�=K�B@?AC�DA[M�³Ù ZÚ K�SZa£Ù ZÛ �4D\C�^¥?A�Z>^;>�K�[\YZDA>@a K�[1��^�^;>@?AD\��D\>+Ù�YZPRDA>+[FP,S�?A>+DA]TDA>@?�K�?�PRC�S©C:��?��Z>/?A�Z>+C�D\>@?AP,B�K�Q�K�[\��^;^�>%?�D1�©P,S�?A>+DA^;[C:��?��Z>d>@Q,>+B%?�D\C�^�K�M�SZ>@?AP,Bd�4C�DA^e�=K�B%?�C�D\[ �

E)� �Ë�pßtà¼DA>+B@C�DAaT>+a¶K�?AC�?WK�QgC:�)H�h�î � Û©B+C�YZQRC�^7NZ[/C6��NO>�K�^ C�S&?WK�D\M�>@?dC�É�>+Dd?��ZD\>+>X>%ª�_]O>+DAPR^�>@S�?WK�QmD\YZSZ[ � ó��ZC���S P,S�öLPRM � Û � HnK�DA>-?A�Z>d[\?�K�?�PR[\?�PRB�K�QbC�YZB@?AY�K�?AP,C�SZ[�PRS�?��Z>d]ZYZQR[A>�_o]�K�PRDK�[1�"^;^;>@?�D\P,>@[h�4C�D¦H�î�î�î � äFC�?�>�?��Z>�É�>@D\?AP,B�K�Q)[\B�K�QR>:!e?��Z>¦a�K�?�KØK�D\>&ãdK�YZ[\[AP�K�S¡�4C�DXC�É�>@D�haZ>@B�K�aZ>@[ �

ó"�ZC���S&P,S öLP,M � Û � �A��]�K�SZ>+QgK�Å�K�DA>n?��Z>�D�K��GK�[\��^;^�>%?�D1��a�K�?WK � Je�T>7a�K�?�K�K�D\>�M�D\C�YZ]O>+aP,S�?AC�Ü� ]ZQ,K�?�>NÝ\[AQRYZM�[SÞ������T>+DA> K;¡Ü[AQRYZMZ£�P,[�K�M�D\C�YZ]�C6��a�K�?�K�[A>%?�[Ë?WK���>+S���PR?A��?A�Z>NÜ� ]ZQ,K�?�>FP,S �Je�Z>XSZ>�ª"?X¡Ü[AQRYZMZ£mPR[dK�M�DAC�YT]ÊC6��a�K�?WK©[A>%?�[/��PR?A�¸?A�Z>�Ü� ]TQ�K�?A>ÃC�YT? � Je�Z>X[AC�QRP,a&NZQ,K�BW� N�K�DA[C:�.?A�Z>7[AÙ�Y�K�DA>%_`�K�É�>;QRP,��>�Q,PRSZ>nP,SZaZPRB�K�?A>�?A�Z>ÃK�É�>@D�K�M�>�D�K��­K�[\��^;^�>%?�D\�:��PRSÌ]Z]Z^j�b�4C�D)[AQRYZM�[��PR?A�©?��Z>ÎÜ� ]ZQ,K�?�>/C�YT?FK�SZa�P,S��TDA>+[\]�>@B@?APRÉ�>@QR� �Je�Z>�aZK�?WK��4DAC�^Þ?��Z>p?��TDA>+>ËDAYTSZ[g�ZK�É�>�NO>+>@S�B@C�DAD\>+B@?A>+aß�4C�D�D\YZS"_�[A]O>+B+P#Ý�Bp[\��[\?A>+^�K�?�PRB+[gK�SZa[AB+K�Q,>@a�PRSXC�DAaZ>@D.?�Cd^�>@DAM�>e?A�Z>+^�PRS�?�C/?��Z>eÝ�SZK�Q�a�K�?�Kn]OC�P,S�? � Je�Z>�Ý�DA[1?Ë[\?�>@]���K�[.?�CnB+C�D\DA>@B@??��T>�H�î�î�÷na�K�?WKÅ�4C�D�K�[1��[\?�>@^�K�?�P,BF>+D\DAC�D�P,SX?��Z>)P,SZB@P,aZ>@S�?>+QR>+B%?�DAC�S�>+ST>+DAM���K�STa�N�K�BW��M�D\C�YZSZaB+C�S�?ADAPRNZYT?�PRC�SZ[.aZYT>F?ACd?A�Z>e?WK�D\M�>@?p��PRSZaZC���[ � Je�Z>@[A>FB+C�D\DA>@B@?�PRC�SZ[ËK�D\>FaTP,[AB@YZ[A[\>+a�PRSX[A>+B%?�PRC�SZ[fA� � � b �Çf K�STa fA� U;K�SZa�K�D\>n[\YZ^;^�K�D\P,Ð@>+a�N�>@Q,C�� �ä)>�ª"?���?��TP,[�Ý�S�K�QgS�YT^7N�>@D)��K�[/K�a�à\YZ[\?A>+a��4C�D�?��Z>�Ý�SZPR?A>�K�B+B+>@]T?WK�SZB+>ÃC:�L?��Z>7[\]�>@B@?ADAC�^Ã_

>@?A>+D\[/P,S�?�C©K�¡i]OC�P,S�?+£�K�[1��^�^;>@?AD\��É�K�Q,YZ>�[AC�?��ZK�?-P#?-B�K�S&N�>7B@C�^;]�K�DA>@a ?�C�?��Z>�?A�Z>+C�DA>@?AP,B+K�QH�b�î

Page 161: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

rtsFu-v wgxpyá',¥ÍyFxË�¹âg~�wL��u-}@ã°ã-�1��rÕâL�Z�"��äe} H�U�ú

65,135,968pair entrieså

1

10

10 2

10 3æ10 4ç10 5è10 6é

-60000 -40000 -20000 0 20000ê

40000 60000

ùqú«û�ü�ý/þ+ëDÿ����glXü����¯þ2���ú«ýp���43�'d'FþW¯ýì3��,��ýF�������Dÿ j q�þd�������d$�����d�¹ýcþF�cú#'�ú����¹ýBÿK�[\��^�^;>@?AD\�ÌK�?/K�[\]�>@B+PRÝZB ¸ � É�K�Q,YT> � Je�Z>7Ý�STPR?�>7K�B+B@>+]T?�K�SZB+>XB@C�DAD\>+B@?AP,C�S��B�K�Q,B+YTQ�K�?A>+a É�P�K��C�S�?�>�ùK�DAQRC��T��K�[e?��Z>d[�K�^�>f�4C�DFK�QRQ�?A�ZDA>@> ¸ � ��PRSZ>+^�K�?�PRB+[ �Je�ZPRDAa��T?A�Z>dB+C�D\DA>@B@?�>@aØH�î�î�÷ÃK�SZa¸H�î�î�îÃ�A��K�[\��^;^�>%?�DAPR>+[���>+D\>�[\B�K�QR>+a©?�CÃ?A�Z> ¸ � C:��?��Z>

H�î�î�î7�Ëa�K�?WK � Je�Z>dB+C�D\DA>@B@?�PRC�SZ[D\>+Ù�YZPRDA>+a �4C�D�[AB�K�Q,P,STM7P,S ¸ � ��>@DA>d[A^�K�Q,Q�K�SZa©C�S�?A�Z>/C�D\aZ>+DC6�H�I � Je�Z>@[A>n[AB�K�Q,>+a�É�K�Q,YT>+[e��>@DA>d?��Z>@S¦B@C�^7NZPRSZ>+a�PRS�?AC;KÃ��>+PRM���?�>@a���Ý�S�K�QmS�YZ^�N�>@D �í)[\P,SZM·[\C�^;>ÌP,S�?�>@DA]OC�Q�K�?�P,C�SÚC:�/?A�Z>&>+QR>+B@?ADAC�^�K�M�ST>@?�PRBî�4C�D\^ �=K�B@?�C�DA[���?��T>Ì?��Z>@C�DA>%?�P,B+K�QK�[\��^�^;>@?AD\�)�K�[�B+K�Q,B@YZQ�K�?A>+adK�STad?A�Z>+SdB@C�^�]ZK�DA>@a-��PR?��$B@��ï5ð.?�Ce>�ª"?AD�K�B%? Ä Ù$ñÚ À ú�mib�î��:Ù$ñÛ Å Õ Ä Ù ðgòÛ Õ6ó ð�Å �ôvõìö÷õìö ø�ù µ�µ�³�ú�´�û ù÷üfýJe�T>/H�î�î�÷ aZK�?WK-SZ>@>+aZ>@a;?A�ZDA>@>[A^�K�QRQ"B@C�DAD\>+B@?AP,C�ST[L?�C-����K�?t�K�[.C�DAPRM�P,S�K�Q,QR� ]ZYZNZQRP,[\�Z>+a�í�H�ú�U�ï��NZK�[A>@aÌC�S�[AYZNZ[\>+Ù�YZ>@S�?daZK�?WK;K�S�K�Q#��[AP,[ � Je�T>+[A>�K�DA>naZPR[AB+YT[A[A>@aÌP,S�[A>@B@?AP,C�SZ[ fA� � � b �Çf K�STa fA� U �ù�C�DADA>@B@?AP,C�SZ[v�4C�DeNZK�BW��M�DAC�YTSZaZ[)K�DA>dQ,PR[\?A>+a�P,S�JgK�NZQ,> f��ÇfA��Ñ[AYT^�^�K�D\��C:�gB+C�D\DA>+B%?�PRC�SZ[FK�SZa�YZSZB@>+D\?�K�P,S�?AP,>+[�PR[eQ,P,[1?�>@a©N�>@Q,C���PRS�JgK�NZQR>dÛ � H � H �

ôvõìö÷õ�® þ û ü ûo´T³ ¯ ú³ú�³�ÿ)´�� ü ú�³�oS©C�DAaZ>@D�?�C7B@C�^;]�K�DA>F?��Z> ^�>+K�[AYZD\>+a�K�[1��^�^;>@?AD\�������ZPRBW��É�K�DAP,>@[���P#?�� ¸ � �"��P#?���?A�Z> ?��T>+C�_D\>@?AP,B�K�Q�K�[1��^�^;>@?AD\�;���ZP,BW��K�[\[AYZ^;>+[K7]�C�PRS�?�É�K�QRYZ>@�4C�D ¸ � ��?��Z> ¸ � ^7YT[\?NO>/K�a�à\YZ[\?A>+a �4C�D?A�Z>�ÝZSZPR?A>�K�B+B+>@]T?WK�SZB+>�C6��?��T>�[A]O>+B%?�D\C�^�>%?�>@DA[ � Je�TP,[�PR[daZC�SZ>;N��ØB@C�^;]�K�DAPRSZM©?��Z>��¦C�S�?�>ùK�DAQ,CØ[AB+K�?A?A>+DAPRSZM¨D\>+[\YZQR?A[�?�C¶KØ]OC�P,S�?�B�K�QRB+YZQ,K�?�PRC�S|K�[A[\YZ^�PRSZMØ?A�Z> >%��>@B@?APRÉ�> ��PRSZ>+^�K�?AP,B+[ �

Page 162: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

H�UZH '������ �Lxpy�g��x�

a)A

raw

(ppm

)

b)nm

Data Set Number

c)ppm

ùqú«û�ü�ýcþhëDÿ-,��X� �d����!G���43�'d'FþW¯ýì3¦��þ7ý1�/ü��/$�����©�¯þW7ÿ������?ú#$��,��2½þ����� 7ú?ý1 W�«þ��-�¹ýcþÃ� ý���'c�q�þ����?þ� A3¯ý�����������$�ý������t�o2½þ� �¯ý���'FþW¯þ7ýBÿ j q�þ��o¯þW2�2���o¯þ7ý1�1ú��.$*ü�þeo���q�þ�2½þ7ý/ú���$*ú� @ú����¯þ7ý1cú����������q*þFq������R3!t����þ72�����¯þ�ÿ j q�þ�� ������� ÿÜü;�,��ý � ��$�þ7û�ýcþ7þ��)���p� ýcþ7þ�$���'$ÿÃ(���[þ��9ú� 7ú��3�3= ���ýcýcþ��#��¯þ�$ q���ý/ú87W��������2Z���cú�cú����Ã$(ú���þ7ý/þ��� ¡þ�'Fþ����cü�ý/þ�$X��þ��¹ýË�q*þe��¹ýcû�þW7ÿ. �"!L��ýcýcþ� �cú����Ão���«þW�,p�o2½þ� �¯ý���'FþW¯þ7ý$�����d$(ü�þo�n�����Z���m(½þ���'Ñ2��¹ý\��'FþW¯þ7ý�$*ú#��þ7ýcþ��� ¡þ��7ÿ

Je�Z>)�¦C�S�?A> ùK�DAQ,CdK�[A[AYT^�>@[Ë?A�Z>e[�K�^;>e]�K�DAK�^;>@?�>@DAPRÐ�K�?AP,C�SÃK�[t?��Z> B%$�&FB�K�QRB+YZQ,K�?�PRC�S���S�K�^;>+QR�?��T>�ãdK�QR[\?�>@De]�K�DAK�^�>%?�>@DAP,Ð+K�?�PRC�SN�4C�D Ù�' Ú K�SZa�?��Z>�� K�PRSZÐ/a�K�?�K��4C�D Ù�' Û �JLK���PRSZM/?��Z>eDAK�?�PRC-C:�¤?��T>)K�É�>+D�K�M�>�K�B+B@>+]T?�K�SZB@> K�STaÃ]�C�PRS�?.B�K�QRB+YZQ,K�?�PRC�SZ[��"PR>+QRaZ[pK-B+C�D\DA>@B%_

?�PRC�S �=K�B@?AC�D�SZ>+>@aZ>+a�?�C;>%ª�?�DAK�]OC�Q�K�?A>/?��Z>d^;>�K�[\YZDA>@aÌK�[1�"^;^;>@?�D1��?�CX?��T>d?A�Z>+C�DA>@?AP,B+K�Q�]�C�P,S�?B�K�Q,B+YTQ�K�?AP,C�S �

ù�C�DAD\>+B%?�P,C�SÏö¤K�B@?AC�D˺ B Ä � _ �g#/�)(*(�Å� B � +",ºÞú�mÜî�î�b�û×úAmiú�ú�b�m Ä Û � H�Å

���Z>@DA> � _ PR[�?A�Z>p>@��>+B@?APRÉ�>�P,STB+P,aT>+S�?�N�>+K�^Ñ>+SZ>@DAM���K�a�à\YZ[\?A>+aÅ�4C�D�?�K�DAM�>@?�Q,C�[\[A>@[ �#/�)(*( PR[�?A�Z>d>@��>+B%?�PRÉ�>d[AB�K�?A?�>@DAPRSZM�K�SZM�Q,>K�SZa � B � +", PR[�?A�Z>��¦C�S�?�>�ùK�D\Q,CX]ZD\>+aZPRB@?�PRC�S©C:��?��Z>nK�[1��^�^;>@?AD\� �

Page 163: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

rtsFu-v wgxpyá'-�ÍyFxË�¹âg~�wL��u-}@ã°ã-�1��rÕâL�Z�"��äe} H�U��

ó"C�YZD\B+> ù�C�D\DA>@B@?�PRC�S .�B Õ B Ä IXÅ z H�î�î�÷ .�B Õ B Ä IXÅ z H�î�î�îó�?WK�?�P,[1?�PRB+[ _ H�b � b h � �/I� _ h � ú b � U¸ � _ H � ÷ H � ÷�K�BW��M�D\C�YZSZa H � � ú � Û ú � Û

j ��(��?þ+ëDÿ����0�gü�'n'd�¹ý53d���� ���ýcýcþ� �cú������p����$à �����¯ý/ú�((ü�cú������to�d�q�þ¨þ7ý/ý���ý1�Kú���1Þ�,��ýp�q�þ�'�þ����cü�ýcþ�$���43�'n'FþW¯ý53�ÿJe�Z>XÝ�S�K�QËK�[1��^�^;>@?AD\�&PR[n^�YZQR?AP,]ZQRP,>+a N��¸?A�ZP,[dS�YZ^7NO>+DÕ�4C�DnK�aÂà\YT[\?�^;>+S�?n?�C�?��Z>XÝ�SZP#?�>

K�B+B+>@]T?WK�SZB+> �ôvõìö÷õ32 465¢ý ú7�"8Sû ü:9Je�T>�K�[\��^�^;>@?AD\�î�4DAC�^ÎH�î�î�î��\� K�STa¸?A�Z>ÃB+C�DADA>@B@?A>+aØK�[\��^;^�>%?�D\�î�4DAC�^ H�î�î�÷���>@DA>;[AB�K�Q,>+a?AC�?A�Z> ¸ � É�K�Q,YT>�C:�g?��Z>�H�î�î�îX�e^;>�K�[\YZDA>@^�>@S�? � Je�Z>+[\>�É�K�Q,YZ>@[F��>+D\>�?��T>+SÌB@C�^7NZPRSZ>+a�P,S�?�CKÃÝ�S�K�Q�DA>+[\YZQR?�[\�ZC���S PRS�JgK�NZQR>dÛ � H � b �Je�Z>dB+C�^7NZP,ST>+a¦K�[\��^;^�>%?�D\�"�4C�D�K�QRQ�?��ZD\>+>dDAYTS¦]O>+D\P,C�aZ[eP,[

� B � º ½<; ' �= B?>_ Ä ¸ �_ ÅA@ _½<; ' ��B��=

º ½<; ' �= Ä B _ Ä ¸ �_ Å ÀDC B _ ÅE@ _½<; ' �= @ _º½<; ' �= �YB _ Ä ¸ � Å À �GFIH�J#KFIL�M � Ä ¸ �� ¾ ¸ �_ Å � @ _½<; ' �= @ _ Ä Û � ��Å

���T>+DA> N:OQP P,[?A�Z>da�K�?WKÃ[\>@? z H�î�î�÷���H�î�î�îÃ�g��C�D/H�î�î�îÃ�\� �FIH J�KLQM P,[/?��T>��¦C�S�?A>©ùK�D\Q,C�_�B�K�QRB+YZQ,K�?�>@a&aZ>+]O>+STaZ>+SZB%�¨C6�?��Z>X?��T>+C�D\>@?�PRB�K�QK�[\��^;^�>%?�D1�©YZ]OC�S ¸ � ! FRH J#KLQM º§ú�mÜî�î�b �

@ _ P,[?A�Z>/��>@P,M���?�PRSZM��=K�B@?AC�D z @ _ º­H Õ .�B �_ôvõìö÷õTS þfù µ¤± þ �=ú�´ ù µ ýJe�T>h�4C�DA^ �=K�B@?�C�DA[/YZ[\>+aÊP,SÌ?��T>Ã]�K�D�K�^�>%?�>+D\P,Ð+K�?�PRC�SÌC:� B@�VU�K�D\>ÃM�PRÉ�>+S¸P,S&JgK�NZQR>ÃÛ � b � �)Q,[ACPRSZB+QRYZaZ>@a K�D\>/?��Z>n]�>@DAB@>+S�?WK�M�>�>@DADAC�DFPRS©?��Z>�K�[\��^;^�>%?�D1�����ZP,BW��P,[FK�?\?�D\P,NZYT?A>+a©?�CX?��T>n]ZK�D1_?AP,B@YZQ�K�D÷�4C�DA^e�=K�B@?�C�D �

W�XZY [R\^] _^`ba�[Zc^dfe^ghe^ai[3jk] [3[Zdfe?abl�m^nio nio

Page 164: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

H�U�b '-�ip��|yFx��1âg~�wL�B@��ï5ð Ä ]Z]T^�Å\û �ZqArTs�rt� û �Zqfuvqw� ¸ � Ä Ù�x�� Õ�y Å �H�î�î�÷ Ä C�DAPRM�P,SZK�Q a Å+í�H�ú�U�ï _WH�U �if ú�û � � ú{û�H � H ú � U�÷H�î�î�÷ Ä ù�C�DAD\>+B%?�>+a�Å _�H�U � h���ú�û¼� � ��b�û©ú � ��Û ú � U�h�UH�î�î�îX� _�H fA�if H f û H � H�÷�û©ú � ��h ú � U�h�hH�î�î�îX�\� _�H�U � ú�U�ú�û¼� � ÷�b�û©ú � � f ú � U�Û�Ûù�C�^7NTP,SZ>@a _�H fA� ú�U�î�û²ú � î�÷�û©ú �Çf Û ú � U�h�h

j ��("�«þ+ëDÿ-,��{z��43�'d'FþW¯ý/ú«þ��Ë���R¯þ7ý}|��*ú�¯þe�� W ¡þW2������ ¡þ ���ýcýcþ� �cú���� ÿ

ö�C�DA^�öOK�B@?�C�D ~ËK�Q,YZ> ô�>M� � .�B@�VU Õ B@�VUÙ ð Ú Õ Ä Ù ð Û Õ6ó ð�Å ú�miî�î)ûÍú�miú�� í�H�ú f ��î�ï b�IÙ ' Ú Õ Ä Ù ð Û Õ6ó ð�Å ú�mRH�Û)ûÍú�miú�b í b��A�¤b�b��¤b�U��¤b f �¤b�Û�ï U�IÄ Ù ð Û Õ6ó ð�Å Õ Ä Ù ð Û Õ6ó ð�Å H�miú f ûÍú�miú�� íV�"H+ï ��IÙ ' Û Õ6ó ' Å Õ Ä Ù ð Û Õ6ó ð�Å H�mRH��FûÍú�miú�U íV��ú�ï U�Ij ��(��«þnëDÿ � �����?þ� �¯ý���'d�¹û���þWcú� X�R��ý1' �,�� �o��ý1��*L����ý\'d���?ú877þ�$Ìo���T� ð Û ;�� ð � ÿ ù���ýd��ü�ý$ gú���þ�'d��cú# W�W*�T� ð Û ;�� ð ��� .-� � ëDÿ j q�þX�����on ����9ü�'d� ú��d�q�þ�þ7ýcý���ý§ú���� �VU $*ü�þÃo�¦�q�þ��Dü���¯þ�$ þ7ý/ý���ýú��&�q*þ ���ýcýcþ���2T����$*ú���û �R��ý\'Ñ�,�� �o��ý"ÿ

ÌÎÍ*� � Ó:�0�6�����

ðØ>n^;>�K�[AYZD\>+a¦KX]ZK�DAP#?o��_`É�P,C�Q,K�?�PRSZM�>@Q,>+B%?�D\C���>�K���K�[\��^;^�>%?�D\��C:�B@Rk� º ¾ H f miú f ûÍú�miî�÷ Ä [1?WK�?WÅ�ûÚú�m f Û Ä [1��[\?%Åt]Z]Z^Îm Ä Û � b�ÅK�?e?A�Z>d��PRSZ>+^�K�?AP,B-]OC�P,S�? � #v� Ó)� � º0H��AmÜb-�FK�SZa � ¸ � � º§ú�mÜU�h�h Ä ã/>�~ Õ B�Å � ����©YZ[\P,SZM�ß.Ù�S � b � U��7��>n>%ª�?�DAK�B@?)K7É�K�Q,YZ>f�4C�D Ù ñFC:�

Ä Ù$ñÚ À ú�mÜb�î��:Ù$ñÛ ÅÙ òìðÛ Õ6ó ð º0H�m f ��h�ûÚú�mÜú�U�÷ Ä [\?WK�?�Å�ûÚú�mÜú���h Ä [\��[1?%Å�ûÚú�mÜúTH�H Ä ?��Z>@C�DWÅ�m Ä Û � U�Å���Z>@DA>d?��Z>dQ�K�[\?e?�>@DA^ K�DAP,[\>+[��4D\C�^cYZSZB@>+D1?WK�PRS�?AP,>@[eP,S©?��Z>nK�ª"P,K�Q#_`É�>+B%?�C�D?A>+D\^î��B H �í)[\P,SZMXß.Ù�S � b � U�bXST>%ª�?FK�SZa©?��T>d� K�PRSZÐ É�K�Q,YT>d�4C�DvÙ�' Û íV�"H@ï��T��>/>%ª�?�DAK�B@?FK�É�K�QRYZ>d�4C�D�?A�Z>Q,PRSZ>�K�DB+C�^�NZP,S�K�?�P,C�S�C:�L?A�Z>d[\?AD�K�SZM�>nÙ�Y�K�DA�N�4C�D\^ �=K�B%?�C�D\[�C:�

Ä Ù ZÚ À ú�mib�î��:Ù ZÛ ÅÙ òìðÛ Õ6ó ð ºÞú�mÜú�Û�î�û×úAmiú f Û�û×ú�miú�b�î�m Ä Û �if Å���Z>@DA>Ã?��Z>ÃÝ�D\[\?n>+D\DAC�DdK�DA>7?��T>Ã>+DAD\C�DA[dPRS£Ù ñnB+C�^�NZP,SZ>@a¸P,S&Ù�Y�K�aZDAK�?�YTDA>:��K�STa¸?A�Z>X[A>@B+C�SZa>+D\DAC�DePR[�aZYZ>/?�CÃ?��T>nYTSZB+>@D\?WK�P,S�?�PR>+[�P,S©?��T>n>@Q,>@B@?�D\C�^�K�M�SZ>%?�P,B@�4C�DA^á�=K�B@?AC�DA[ �

Page 165: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

rtsFu-v wgxpyá'-�ÍyFxË�¹âg~�wL��u-}@ã°ã-�1��rÕâL�Z�"��äe} H�U�U

ö�DAC�^²?��ZPR[��>nB�K�S¦>�ª"?AD�K�B%?�?��Z>d[\?AD�K�STM�>+SZ>@[A[FD�K�aTP,YZ[e]�K�D�K�^;>@?A>+DFK�[� Z�À �AmÜ÷�î�� ó³Z º§úAm f H�b�û×ú�mÜUTH f û×ú�mi����÷ Ä Û � Û�Å

á-D��ZYT[AP,STMX?A�Z>n��C�SZS�a�K�?�K��4C�D Ù�' Û íÜ��ú�ï �Z��>d��K�É�>Ä Ù ZÚ À ú�mÜb�î��:Ù ZÛ Åk�-�w���Ù òìðÛ Õ6ó ð ºâú�m#H�����ûÚú�mÜú f ÛFûÚú�mÜú�U�h�� Ä Û � h�Å�4D\C�^����ZPRBW����>n>%ª�?�DAK�B@?

� Z�À �AmÜ÷�î�� ó³Z º§úAmi÷�î�î�û×ú�mÜUTH f û×ú�mÜb�U�Û Ä Û � ÷�ÅJe�Z>>@Q,>@B@?�D\C�^�K�M�SZ>%?�P,B �4C�DA^ �=K�B%?�C�D\[tDA>@^�K�P,S7K)^�K�à\C�DL[AC�YZDAB@>eC:�¤YZSZB@>+D\?�K�P,S�?o� �4C�D Ä Ù ZÚ ÀúAmib�î��:Ù ZÛ Å � Je�T>+DA>7K�DA>�>%ª"]�>@DAPR^�>@S�?A[-P,S¦]ZDAC�M�DA>@[A[Xí b�÷���b�î���H�ú�Û��gH�ú�hA�gH�ú�÷�ï#���ZP,BW�Ì��PRQ,Q�[APRM�_

STPRÝ�B+K�S�?�QR�ÍP,^;]ZD\C�É�>¦?A�Z>&K�B@B+YZDAK�B@�ÚC:�/?��Z>&>@Q,>@B@?�D\C�^�K�M�SZ>%?�P,BÎ�4C�D\^ �=K�B@?�C�DA[ � Je�T>+[A>¸SZ>%�^;>�K�[AYZD\>+^;>+S�?�[)B+C�YZQRa¦�ZK�É�>�[\P,M�STPRÝ�B+K�S�?)PR^�]ZK�B@?�C�S�P,S�?A>+DA]TDA>@?�K�?�PRC�SZ[FK�SZa�?��T>�B@C�SZB+QRYZ[APRC�SZ[��>n^�K���aTD�K��0K�NOC�YT?�[1?�D�K�SZM�>Õ�4C�DA^á�=K�B@?AC�DA[ �

� QR[AC���?A�Z>+D\>�P,[e��>@?-B@C�SZ[\P,aZ>@D�K�NZQR>�YTSZB+>@D\?WK�P,S�?o��P,S¦?A�Z>nB�K�QRB+YZQ,K�?�PRC�S�C:�t?��T>�K�ª"P,K�Q�É�>+B%?�C�DDAK�aZP,K�?�P#É�>�B@C�DAD\>+B%?�P,C�SZ[�í f h�ï � «->%?�>+D\^�PRS�K�?AP,C�S�C:�ÆÙ H P,[�?��Z>@DA>M�4C�DA>eC:�¤[\P,M�SZP#Ý�B�K�S�?LP,S�?�>@DA>@[\?ËK�SZaK�aZaZDA>@[A[\P,SZMX?��ZPR[e��P,Q,Q�N�>nKÃM�C�K�QmC:���4YT?�YZD\>d>%ª"]�>@DAPR^�>@S�?A[�í Û�Û�ï �ð¢�ZPRQ,>/DA>@B+>@S�?)��C�DA����K�[FP,^;]ZDAC�É�>+a ^;>�K�[AYZD\>+^;>+S�?�[FC:�=Ù�' Ú í b�÷A�Ob�Û��¤b�U�ï����ZP,BW�¦DA>+aTYZB+>@[?A�Z>ÃYZSZB@>+D1?WK�PRS�?AP,>@[/aZYZ>7?�C�?A�ZP,[@�4C�DA^ �=K�B@?AC�D���>+DAD\C�D/B+C�S�?ADAPRNZYT?�PRC�SZ[d�4D\C�^ ?��Z>Ã>@Q,>+B%?�D\C�^�K�M�_

ST>@?�PRBÕ�4C�DA^á�=K�B@?AC�DA[FK�D\>/[\?�PRQ,Qm[\P,M�STPRÝ�B+K�S�? Ä [A>@>dJLK�NTQ,>dÛ � b�Å �ÌÎÍ�� ���6� � ��Ô0� �� 6¡ ¢t� £6�/Öv¤%���=Öv¥� 6�

ó<¦v§E¨�©A¨Gª�«�¬-­®¬6�¯ª��°¦²±fªA©�¨�­°³�¦"�T¬-©f´ �µ¨G¶�ª�¬�©A±�«·±�¸�«VL�¶v¹°º»ª�¼½¦�¶¾¨�¹°±f¦¿¨�º�º"ªA�°©A¦�¦À¬:�Áª��°¦²¦vº·¦�¶�ªA©A¬G´²¨�³-­�¦�ª�«�¶��T¬-©A´¬�µ¨�¶�ªA¬-©A±M��Ù ' à ð à ZÚ Ã Û Ã Æ H È ¶�¬-­�ª�©f«·¼°¹�ªA¦¯ª�¬�ª���¦%¦�º�¨�±Äª�«�¶¯±A¶v¨GªAªA¦v©A«�­°³�¬:�½¦vº·¦�¶�ªA©A¬-­°±=�T©f¬-´ªA�°¦�­Å¹°¶vº�¦v¬-­ �

õt¨�©A³�¦Æ±fª�©A¨�­°³-¦XÙŹE¨�©\�6¶v¬-­�ªA©A«·¼�¹�ª�«�¬-­°±:ª�¬¿ªA�°¦ÃÉ-¦v¶ ª�¬-©�´²¨Gª�©f«#ªÇ¦vº·¦�´²¦�­�ª�±�¬:�Ȫ��°¦�§°©f¬�ª�¬-­¨G©A¦Æ©A¹�º·¦v¸6¬�¹�ª�¼��ǪA�°¦Æ§°©A¦�±A¦�­Åª�©f¦v±A¹�º�ª�± ��É ¬¿¶v¬-­�ªA©A«·¼�¹�ª�¦Æ±f«·³-­°«#ÝE¶¾¨G­ÅªAºR��ª�¬ÎÙ ZÚ ���}¦Æ©A¦@Ù<¹�«·©A¦ªA�°¦�Ê�ËÊ:§E¨�«�©A±"ª�¬7�E¨�É�¦�¸°«R�½¦v©f¦v­�ª¯©A¨�¸°«�¨Gº�¸�«·±fªA©A«�¼°¹�ª�«�¬-­°± �ÌÉ �°«�±Á¶¾¨G­¿¼½¦?¸°¦v±f¶v©A«�¼½¦�¸¿¼��"�T¬-©f´²«�­°³É<«�©fª�¹°¨�º7´²¦�±A¬-­<Âw¼E¨�©1�-¬-­�«�­ÅªA¦v©f´²¦�¸°«�¨GªA¦�±fª�¨Gª�¦�±%±f¹°¶W�ͨG±?¨ÆÎÁÏ6Ð�º�¬�¬-§�±���¦ ª�¶ �

�Ñ­�¬�ª��°¦�©:§�¬-±A±f«·¼°º�¦�¦%ª�§°º·¨�­E¨GªA«·¬-­��T¬�©?ª���¦Æ±A´²¨�º·ºt±A«�³-­E¨�º{¬:�ȱfªA©�¨�­°³�¦v­°¦�±A±�«·­ÍªA�°¦�­Å¹°¶�º·¦v¬�­«�±�ªA�E¨Gª�ª��°¦²±A«�³-­°±$�T¬-© Ù ZÚ ¨G­°¸pÙ ZÛ ´�«·³���ª�¼�¦²¬-§�§½¬-±f«�ªA¦À¨�­�¸Òª��Ź°±�ª�¦�­°¸®ª�¬Ó¶¾¨�­�¶v¦vºÈ¦¾¨G¶W�

Page 166: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ô¾ÕÅÖ '-�#×<�Í�¹âI*�*ÓØ-y+)ÙØ }dã0�ì* vp~�� ÚÌØ w���äe} �¬�ªA�°¦v© �ÒÉ �°«�±�¦%ª�§°º·¨�­E¨GªA«·¬-­®¶¾¨�­Û¼�¦Àª�¦�±fª�¦�¸D¼��®¦%ª�§½¦�©A«�´²¦�­ÅªA±7���°«·¶W�Ü´�¦¾¨G±A¹°©f¦Ýª��°¦�±A¦ �T¬-©f´�µ¨�¶ ª�¬-©f±%±f¦v§E¨G©�¨GªA¦vºR�:�°±A¹�¶W�ͨ�±hª���¦�Þ ß%¦�¦%ª�§½¦�©A«�´²¦�­Åª¸�«·±A¶�¹°±A±f¦v¸Í¼�¦vº�¬�� ��w­�¶v¬-­�ª�©A¨�±fª�ªA¬Ñª���¦h±A´²¨�º·º�ÉG¨�º·¹°¦�±0«·­�¸°«·¶v¨Gª�¦�¸�¼���ª���¦h§°©A¦�±A¦v­�ªp�}¬-©A�?�-ª���¦¯à�ä » ªA¦v©A´ �T©A¬�´

§°«�¬-­�Âw­Å¹°¶�º·¦�¬-­�±A¶¾¨ ªAª�¦�©A«�­°³?«�±mÉ-¦�©\��¸°«#�R¦�©A¦v­�ª��T©A¬�´áª��°¦�¬-©A¦ ª�«�¶¾¨�º�ÉG¨�º�¹°¦v±t¶v¨�º·¶�¹°º�¨GªA¦v¸/�«�ªA�â¶W��«·©�¨Gº§�¦v©fªA¹°©A¼°¨Gª�«�¬-­�ª���¦v¬-©1�ƨGª�º�¬��Û¦v­°¦�©A³-«�¦v± �ÌÉ �°«·±0±f¹°³-³-¦�±fªA±Áãåä Ö-æ ¬:�Qª��°¦Á­<¹�¶vº·¦�¬-­m£ç±�´À¨G±A±0´²¨��¼�¦�¶v¨�©A©f«·¦�¸è¼��¿±Äª�©A¨�­°³-¦dÙŹE¨�©\�<± ��Ѻ�±A¬�� «-�1óÙ¦%ª�§½¦�©A«�´²¦�­ÅªA±�±A¹°³-³�¦v±fªè±Äª�©�¨G­°³-¦&ÙŹE¨�©\�<±è¶¾¨G©A©\� Ô ú Â���ú æ ¬:�âªA�°¦6­Å¹°¶vº�¦v¬-­�£b±

±A§�«·­�í Õ Û�� Õ ÷�ï �ä?¦%É-¦v©Äª��°¦�º·¦�±A±��éª��°¦�§°©f¦v±f¦v­�ª�©f¦v±f¹°º�ª�«·±�±f¹�L�¶v«�¦v­�ª�ª�¬è©A¦5àf¦�¶�ª�ª���¦�´�¬-©f¦�¦%ª<ª�©f¦v´�¦�´²¬<¸°¦vº�±�T¬-©â±fª�©A¨�­°³-¦�Ù<¹°¨�©A�¸É-¦�¶�ª�¬�©Æ¶v¹°©f©A¦v­�ªÆ¶�¬-­�ª�©f«·¼°¹�ªA«·¬-­Òª�¬ÇªA�°¦Ý­Å¹°¶vº�¦v¬-­ � öÌ«·³ � Û � äDZA��¬��±�ªA�°¦

§°©f¦v±A¦�­�ªh©A¦�±A¹°º»ª¯«·­�ª���¦Ñ§E¨�©A¨�´�¦�ª�¦�©}±f§E¨�¶�¦:¬:� � ZTÀ �AmÜ÷�î�� ó³Z ¶v¬-´�§E¨�©f¦v¸��«»ª���ª��°¦?§°©A¦�¸°«·¶ ª�«·¬�­°±¬:��ÉG¨�©A«�¬-¹°±h´�¬�¸°¦�º·± �

µsê

ρ s

101

óIô#õ^ö�÷køhë�ù ��ú�ûIü ÷ ü�ý ø�þwø�÷âÿ�� ü�� ø������#ø ü� ô��õÝÿwþw÷ ü Åõ�ø��ø*ÿkÿ:þwø�÷ ý ÿ ü þ ������� � ù�����ø�� ü ô»ÿ?þ��Åøü �������{ø ÷kø�õ^ô�����·÷�� ý �^öÅ÷"÷kø*ÿkö��Vþkÿ��Èô#þ�� ü ÿkÿkö ý �Åþkô���Åÿ��»ôVÿwþwø ô��þwø �-þ�ù!���Åø"�#�^ô$ þkÿ ü ÷Äøø*ÿwþkô ý�ü þwø*ÿ�·÷�� ý&%¾ü ÷Äô��^öÅÿ ý � ø��Vÿ*ù' û ù#(Áø*ô#õ�ø�÷*),+�ë*- � �%ù�� ü�ý�ý ø�÷�),+/..- + �0/¿ø*ô#õ�ø��1),+�,�- 2 3%ù ûIü ÷5 4),+*5�- 6 �?ù<� ü�ý�ý ø�÷�),+ ' -7 �ù98 ü ��ø�) 5:6*- 5 8<;²öÅÿ�������) '>= 6*- ë 3?ù ûIü ÷5 ?),+ � - � ��ù�@A���õ9),+�+.- '>= ��ù �B���õ9) '�'>= -

Page 167: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ú�C%ØEDGFgx�HJI-�KHFxML¹â!NOFPLèØEQ@ã°ãERSLRÚÕâPL?LTR�ä"Q Ô¾ÕVUÌÎÍSW Xè�Ç�0��Ô�ÓÉ"Y ¦:±fªA©�¨�­°³�¦EZŹE¨�©\[h�T¬-©f´ �µ¨G¶�ª�¬�©A±Á´²¨.]�§°º�¨.]²¨�±f«·³-­°«$^E¶¾¨G­Åª}©A¬�º·¦%«·­Àª Y ¦Ñ«�´²§�¬-©fª�¨�­�ªÈ¸°¦v³-©f¦v¦�±¬6�F�T©A¦v¦�¸°¬-´ �T¬-©é¸°¦v±f¶v©A«�¼°«·­�³Ñª Y ¦}­Å¹°¶vº�¦v¬-­ �{É"Y «·±Ì¦�_�§½¦�©A«�´²¦�­Åª��-ßa`Eb�b�c�dfe>g Y ¨�±{¶v¬-­�ªA©A«·¼�¹�ª�¦�¸¬�­°¦�¶v¬-­�±fª�©A¨�«·­�ªh¬�­Ýª Y ¦�±f«ihv¦Ñ¬kjé±fª�©A¨�­°³-¦lZŹE¨G©\[À¶�¬-­�ª�©f«·¼°¹�ªA«·¬-­²ª�¬�ª Y ¦:­Å¹°¶vº�¦v¬-­mg°¨Gª¨�§E¨�©Äª�«�¶ ¹�º�¨�©on p�qB`?¸°¸°«»ª�«·¬�­E¨�ºsr}¬-©\[¿±Äª�«�º·ºR­�¦v¦v¸�±?ª�¬�¼�¦�¸�¬-­°¦�ª�¬�¸°¦�ªA¦v©f´²«�­°¦�ª Y ¦�¼�¦ Y ¨.t<«·¬-©¬kj¹ÙvuÚ Ã Û¨G±?¨�jT¹°­°¶ ª�«�¬-­�¬kj�n p.q

É"Y ¦�©A¦â¨�©A¦�±f¦�t-¦�©�¨�ºt¦�_�§�¦v©f«·´�¦v­�ª�±%«·­wr}¬-©x[¿¬-©h§°º�¨G­°­°¦v¸�ª�¬�¨�¸�¸°©A¦�±A±ª Y «�±h§°©A¬-¼�º·¦v´zy

{ |l}w~!� Ô�Ô-Ô ï�y É"Y «·±è§E¨�©f«�ª�]Kt�«�¬-º�¨ ª�«·¬�­ ¦�_�§½¦�©A«�´²¦�­Åªè«�±è¶�¹°©A©f¦v­�ª�º$] ©A¹°­�­°«·­°³ ¨Gª��ǨG«·­?h� r«�ª Y��p ¬kj0ª Y ¦�¸°¦�ªA¦v¶ ª�¬-©:¶�¬-´�§°º·¦ ª�¦���qGb0~!` Õ r«�º·ºt´²¦v¨�±A¹�©A¦�¨�jT¬-©xrÁ¨�©A¸Í¨�­°³-º�¦�¨�±S]�´�´�¦�ª�©S]¶�¦v­�ª�¦�©A¦�¸ ¨�©f¬-¹°­°¸Òä Ö � � n p<���#����ä � Ù�x��A� y ��p>�\��q É"Y «�±Er«·º·º{´²¦v¨�±A¹�©A¦Æª Y ¦Æ¶�¬-´�¼°«�­°¦v¸�jT¬-©f´jµ¨G¶�ª�¬�©A±*gÙvuÚw� �#��� Ô Ù<uÛ q�b�~!` Õ ¹°±A¦�±�¨w�k� ó `�g�� Ö-Ö �Ó¦�~ ¼�¦¾¨G´ ¬�j���� æ §�¬-º�¨�©f«ih�¦v¸è¦vº·¦�¶ ªA©A¬-­�±â«�­°¶v«�¸°¦v­�ª�¬-­Ò¨ Ô ��¶v´��tßG�ݪ�¨�©A³�¦�ª.q É"Y ¦�¸°¦�ªA¦v¶ ª�¬-©�«·±�¶�¬-´²§�©A«·±f¦v¸�¬kj�b"¼?� p ¶�©x]<±fª�¨�º·±¨G©A©�¨G­°³-¦v¸Ó«·­Ó¨²©f«·­°³�jT¬-©?¨�ªA¬�ª�¨Gºé±f¬-º·«�¸è¨�­°³-º�¦�¬�j��#q��G±A© � ±f¦v¦��Ì«·³?q U q Õ ��q É"Y ¦�«�­°¦vº·¨�±fªA«·¶�©�¨ ª�¦v±

LH2 Target

Beam

PbF Crystals2

óIô#õ^ö�÷køa��ù,� ú���� �Åø ý�ü þkô � ��� û��m  � ü þB; ü ô$V¡�ù

r«�º·º"¼�¦¿¨�¼�¬-¹�ª�¢ Ô �ͺ·¨�©A³�¦v©�ª Y ¨�­Òª Y ¦²¦vº�¨G±fª�«�¶À©A¨Gª�¦�±*g Y ¬�r}¦�t�¦v©Æª Y ¦�jµ¨�±fª0£¤ ¦v©A¦�­?[�¬�t®±A«·³�­E¨�º«�­Òª Y ¦¥b�¦�� p ¨�º·º�¬�r±�¦�º·¦�¶�ª�©f¬-­°«�¶²¸°«�±A¶�©A«·´�«·­°¨Gª�«�¬-­Í¼�¦�ª�r}¦v¦v­Üª Y ¦²¦�º�¨�±Äª�«�¶À¨�­�¸Òª Y ¦²«�­°¦vº·¨�±fªA«·¶¦�t-¦�­ÅªA±*q§b�¨P` Õ Y ¨�±�ª�¨k[�¦�­D¨G§°§°©A¬._�«·´²¨GªA¦vº©]ª�k��� Y ¬-¹�©A±�¬kj¼�¦¾¨G´«r«»ª Y ¨�¼�¬-¹�ª Ô^Ö � Y ¬-¹°©A±¨G­E¨�º©]9h�¦v¸è± Y ¬�r«·­�³�ª Y ¨Gª%¨�±A¦v­�±A«�ªA«©t<«�ª�]À¬kjP¬®­��¯��¢ Ô �9°9± Y ¨�±¼½¦�¦v­Ó¨�¶ Y «·¦�t-¦�¸mq

² }´³µ{v¶�·l¸�¹º� U�Õ g U�U ï�y É"Y «�±Er«·º·ºé©A¹�­�±f¹°´�´²¦�©�¬kjA�k��� Ô ¨Gªv�ze É Â�¦¯¨GªA¦v±�»éª Y ¦Æ³-¬�¨�º{«·±ªA¬ªjT¹�©fª Y ¦v©�«·±A¬�º�¨GªA¦½¼vu¾ ¨�­°¸ ª�¬�´²¦v¨�±A¹°©f¦¿ª Y ¦è¦�¿½¦v¶ ª�«©t�¦Í¨:_�«·¨�º¯¶v¹�©A©A¦�­�ª.go¼ À!q0ÁT`l�ÂbM��c

Page 168: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ô¾Õ � IVÃ�Ä�Ã0ÅlÆ�FGÆ!HFx

´�¦¾¨�±f¹°©A¦�±Ñª Y ¦ £¤ ¦v©A¦�­?[�¬�t6±f«·³-­°¨�º{¬�jB�k���´�Ó¦�¨ ¦vº�¦v¶ ª�©A¬�­°±:¦vº·¨�±fªA«·¶v¨�º·º$]¿±A¶v¨GªAªA¦v©A¦�¸�jT©A¬-´Ç�tßE�¨�­°¸Ò¸°¦v¹�ª�¦v©f«·¹°´ ª�¨�©A³�¦�ª�± � ±A¦v¦¥�Ì«·³#q U q Ö ��q�` Õ �½Èm` ¼½¦v¨�´ ¬kj¯ä Ö-æ §�¬-º�¨G©A«ih�¦v¸�¦vº�¦v¶ ª�©A¬�­°±â«�±

óRôVõ^ö�÷køa��ùÉ+ ú��V� ��ø ý�ü þkô � ��� �V  ; ûËʺÌ�ü þB;�ÍÎ��Ï1Ð ü þwø*ÿ*ù±A¶v¨GªAªA¦v©f¦v¸è¨Gª¯¼°¨�¶>[Vr¯¨�©f¸è¨�­°³-º�¦v±Á¬�j Ô ä���Ñ}ªA¬ Ô �k��Ñ � n p"���T� Ô � ¼vÒ��B�kÓ��Sp��x��q�`?±¯ª Y ¦?¶v¬-¹°­�ªA«·­°³©�¨ ª�¦Ñ«�­¿¨�­V]²¬-­°¦Ñ¬�j7ª Y ¦ÑªA¦v­Ý¸�¦�ª�¦�¶�ªA¬-©¯±A¦�³-´�¦v­�ª�±h«�±Á¬-­Àª Y ¦Ñ¬�©A¸°¦�©¯¬kj Ô �����Çß�h�g�ª Y ¦Ñ±A«�³-­E¨�º�±¨�©f¦è«�­�ª�¦v³�©�¨GªA¦v¸ ¨�±Æ«·­ ßa`Eb�b�c�d�q�Ô Y ¦v©f¦Çßa`Eb�b�c�d «·±Æ±f¦v­°±f«�ªA«©t-¦¿ªA¬Ò¨6¶�¬-´�¼°«�­E¨Gª�«�¬-­Ü¬kj¼ uÕ �KÖ ¼ u¾ g�ÁT`E��b���c «·±±A¦�­°±A«»ª�«©t�¦�ª�¬�ª Y ¦�¶v¬�´�¼°«·­°¨Gª�«�¬-­¿¬kjéª Y ¦�±fªA©�¨�­°³�¦�´²¨�³-­�¦�ª�«�¶GjT¬-©f´jµ¨�¶ ª�¬-©a¼ u¾ ¨G­°¸èª Y ¦â¨:_�«�¨�ºsjT¬�©A´×jµ¨�¶ ª�¬-©�g4¼ uÀ qBØ%¦�±A¹°º»ª�±"jT©A¬�´ ¦¾¨�©fº·«�¦v©h¸E¨Gª�¨ÙjT©A¬-´ÚÁ9`l��b���c¨�©f¦�± Y ¬�r­Ó«�­z�Ì«·³?q U q U q

¼<Û:�É����ïÎy!c�Ü Ô Â�� Ô �«�±{¹�­°¸°¦v©{¶v¬-­�±fª�©f¹°¶�ªA«·¬-­�¨Gª�Ý��t¨�¼sq�ÞlÛßr«�º·º�´�¦¾¨�±f¹°©A¦Èª Y ¦È§E¨�©f«�ª�] t<«·¬-º·¨Gªf«·­�³Ñ¦vº�¦v¶ ª�©A¬�r}¦¾¨k[�«·­�ªA¦v©xjT¦�©A¦�­°¶v¦¯«�­âª Y ¦Á±f¶¾¨Gªfª�¦v©f«·­°³?¬kjQ§�¬-º�¨�©f«ih�¦v¸�¦vº·¦�¶�ªA©A¬-­°±ËjT©A¬-´ ª Y ¦Á­Å¹°¶�º·¦v¬�­mq`¯ª?´²¬-´�¦v­�ªA¹°´ ªA©�¨�­°±SjT¦v©f±Ñ«·­¿ª Y ¦â©A¨�­°³-¦�¬kj�n p �à�#� Ô ��á Ô ��� � ¼<Ò��A�kÓ�� p g�ÞlÛ4r«·º�ºI´²¦v¨�±A¹�©A¦¼<uÕ g4¼vu¾ ¨�­�¸Â¼ À6¨�­�¸Ó§°©f¬�t�«�¸°¦�­°¦�r ¸E¨Gª�¨Æ¬-­¿ª Y ¦�±A¦ jT¬-©A´Jjµ¨�¶�ªA¬-©A±¨Gªan paâã�#� Ö � ¼<Ò��A�kÓ��Sp�q`ѱS]<´²´�¦�ªA©A«·¦�±}§�©A¦v¸�«·¶�ªA¦v¸²¼�]�ª Y ¦EÁŪ�¨�­°¸°¨�©A¸w�Ó¬�¸�¦vº�«·­�ª Y ¦?¨�¼°±f¦v­°¶�¦:¬kjI±Äª�©A¨�­°³-¦�Z<¹°¨�©\[ƶ�¬-­�ª�©f«·¼°¹�ª�«·¬�­°±*g�tG¨�©x]�jT©A¬-´Çä?ä�ª�¬wä?ä Ö §°§°´ «·­Ýª Y «·±}´²¬�´²¦�­ÅªA¹°´ ©A¦�³-«·´�¦kq É"Y ¦�´²¦v¨�±A¹°©f¦v´�¦v­�ª§°©f¦v¶v«�±A«�¬-­Ó«�±¸°¦v±f«·³-­°¦�¸ÓªA¬²¼�¦<¬®­E��­æå Ö-æ q"�Ì«·³#q U qç�Ʊ Y ¬�r±%ª Y ¦�¦�_�§�¦v¶�ªA¦v¸Í¦�_�§½¦�©A«·´�¦v­�ª�¨�º¦v©f©A¬-©¨G­°¸Ó±f¬-´�¦v�t¨Gªfª�«�¶v¦ è ¤�é ª Y ¦v¬�©x]¿§°©f¦v¸°«�¶�ªA«·¬-­°±.� Ö�Ö ï�q

É"Y «·±²¦�_�§�¦v©A«�´²¦�­�ªÝ«·±²¨®¶�¬-¹°­�ª�«�­°³®¦�_�§�¦v©f«·´�¦v­�ª¥r«»ª Y ¨®±A§�¦v¶ ª�©A¬�´²¦ ª�¦v©²±fª�]<º·¦Ó¸°¦�ªA¦v¶ ª�¬-©±x]<±Äª�¦v´ ¸°¦�±A«�³-­°¦v¸Ç¨�©A¬�¹°­°¸Ó¨�¸°¦�¸°«·¶v¨Gª�¦�¸Ç±f¹°§½¦�©A¶�¬-­°¸°¹°¶ ª�«�­°³²ªA¬-©A¬<¸°«�¨GºR´²¨�³-­°¦ ª.gQ¨�±± Y ¬�r­Ç«·­�Ì«�³?q U q��#q É"Y ¦Ó´À¨�³�­°¦�ª�«·±�¼°¹�«·º�ª�¬�jl�Ò¶�¬-«·º�±�ª�¬�³-¦v­�¦v©�¨ ª�¦Í¨ Ô q U É ¦v±fº�¨ê^E¦vº�¸mqãc�º�¨�±Äª�«�¶¾¨�º�º©]±A¶v¨GªAªA¦v©f¦v¸Û§E¨�©Äª�«·¶�º·¦�±vr«·º�º}¼�¦Ý´�¬-´�¦v­�ª�¹°´ ±f¦v§E¨�©A¨Gª�¦�¸ ¨�­°¸ëjT¬<¶v¹°±f¦v¸Û¼V]®ª Y ¦Ý´À¨G³-­°¦�ª�¬-­�ª�¬

Page 169: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ú�C%ØEDGFgx�HJI�ÃKHFxML�Æ!NOFPLèØEQ�ì�ìERSLRÚlÆPL?LTR�í"Q Ô¾Õ �

óRôVõ^ö�÷kø´��ùÉ� ú�î ø*ÿkö��#þkÿv�·÷�� ýï��  ; ûËÊºÌ �� ø*ö�þwø�÷ÄôVö ý ),����- ü �:ð ÷���õ�ø�®þ ü ÷kõ�ø�þkÿ�) '�'�7 -Tùf����øÿwþw÷ ü �õ�ø®ñ�ö ü ÷�ò � �� þw÷Äô��<ö�þkô���Çþ��¿þ���øÙ�Å÷���þ���<ÿ ý�ü õ��ø�þkô �Æý � ý ø� þ�ó ü þv� p�ô =�õ�' ó÷ö"ø�ùPú*û�ü p üÑôVÿ�9����þwþwø ®% ÿ�ù7þ���ø?ôVÿ�� % ø � þ���÷ ü ��ô ü � � ö�÷k÷kø�Gþ�ù

ýwþxÿ���� j Ô�U�� ý���xþ� j þ�� ��������iý������\þ�����.ý��\ÿ ��ý�� t ý��������?þ n p � �kþ���������#þ������\Y?ÿ j ���*ý�� � � ý��#ÿ q� Y#ÿ �\ÿ<ý��xÿlÿ ����Y���� j � Y?ÿ�þ\ÿ��?ÿ � ÿ � �����oþxÿ�� þ����!"����� ý���� þ # � � ý���ÿ �½ý������$�$�%�\Y?ÿlþ ]�&'& ÿ ��� ] ý _ �iþ� j � Y#ÿ�þ � ÿ�������� & ÿ��\ÿ �(���)��� t ÿ®ý%����� ý���þ������êý��$���iÿ*� j�+ �#q � þ�� q,� Y?ÿ Þ Û ÿ _ � ÿ���� & ÿ ��� r ����- ÿ�� ���.�$�$���\ÿ �/��%� r � � Y4ý�þ\ÿ*þ qe � � Y4ý�þ\ÿ%���?ÿ g ý�0 �kÈm` - ÿ*ý & � j��k��1 � ��� ý���� h ÿ�� ÿ��iÿ � �������?þ r ���� - ÿwþ��.ý���� ÿ��\ÿ � j ��� &� ���������?þ2�� ý �k� � & �43E� �>ý�����ÿ�� q�Þ Û?r ���� & ÿ.ýkþ��$�\ÿ��\ÿ�� ��������$�lÿ �iýkþ����� � ���������?þ j ��� &53 ��6Ò�g � �

þ��.ý���� ÿ�����.��ý��27 Þ ÿ ¨�qVb ���������,�\ÿ ������?ý��$���©ÿ*þ8� j:9�;(<&�k� Ñ>=@? � Ñ � �����\ÿ�þ � ���$�'���<ý��®ÿ �©ÿ ���������j ��� r ý�����þ��.ý���� ÿ ����$� ý��$���iÿA� jB9DC2<&�kÑ*qE� �(� ¿ þ\ÿ �8� Y$�©þPþ & ý���� j ��� r ý����®ý��.���iÿAý��$�*���\þF� & � ý�������G� Y?ÿ ^ ���$�\ÿ�� jH& ÿ ���I� g � Y?ÿ�0 �kÈm` - ÿ*ý &�r ���J��� t ÿlý��wÿ t ÿ ����� ý��\ÿ����K�\Y?ÿ�����?ÿ �L� j ? � Y h� ÿ �M����� ý���� q

Page 170: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

? 0 Ü IVÃ�Ä�Ã0ÅlÆ�FGÆ!H�N

óRôVõ^ö�÷køo��ù 2 ú ( Û ø ���°ø � þwø ø�÷k÷S��÷Äÿ ü ÿ�� ý øhþ���ø>��÷kø�þkô ��ü ���Å÷kø ô � þkô���Åÿ�),+�+�-Tù

e � � Y4ýkþxÿG� r � g ÿ �iÿ����������?þ r ��� - ÿG�?ÿ��\ÿ � � ÿ � þ��.ý���� ÿ �xÿ � ý�� - ý�� [Vr ý����Ký��$���©ÿ*þO� j�9DC,<?�? � ÑA=P? � Ñ qQ� Y$�iþ r ���� - ÿ ý�� ��� & � ��©þ\Y?ÿ�� - ] �����>ýR����.� - ��� Y@� Y?ÿ & ý����?ÿ���ý��$�S�?ÿ��\ÿ � �����þ ] þT� ÿ & þ - ] ? ����Ñ ý��$�U�\ÿ t ÿ �xþ���.�S� Y#ÿ ��*�xÿ �iý���� t ÿ � ��þ��I������?þ qV� Y$�©þ � �.� þ*� Y#ÿQ� ý�����ÿ ��ý��$�þ � ÿ � ����� & ÿ � ÿ��(�$� r �?þ����\ÿ.ý & j ��� & � Y#ÿW�?ÿ��\ÿ � �����lþ ] þT� ÿ & ý����� r ���$�,� Y?ÿ*�?ÿ � ÿ��������\þ(���G�\Y?ÿ �& ÿ.ýkþ��$�\ÿ�� Y#ÿ - ý�� [Vr ý����¥þ��.ý���� ÿ �xÿ � ÿ �iÿ����������?þ q�Á ÿ � ý�� ýR������'� j �\Y?ÿ j ��� &æj ý��������\þ r ���� j ������ rý Ø �kþ\ÿ � - ���.� Y & ÿ��\Y$��� r �I� Y n p �l�#q 7 gM�#q"XTg2Y �#q � � ¼<Ò��A�kÓ�� p ��� ý � ���������Z�>ý�����ÿ�� q `�?ÿ��.� ÿ����� & �>ý�����ÿ � r ����mý��©þ�� - ÿ(�?þ\ÿ��Q����þ\ÿ � ý�� ýR� ÿ� Y#ÿ ý _ � ý�� j ��� & j ý�������� g?¼<ÀËgTj ����ý*�����>ý��� j U & ÿ*ýkþ��$�xÿ & ÿ ��� þ q[�}w{<{v·�\ ]^]k� ?�? 7 ï�yÙc�Ü�ÜR_ ?�? X �iþ(� ÿ����>ý���� t ÿ�� ] þ��>Y?ÿ �$�.�iÿ �S���`���$�a��� ����� 7 q�� Y$�iþ<ÿ _>_� ÿ ��� & ÿ����K�©þ¥ý��0ÿ _ � ÿ��?þ������b� j�3a`Eb�b�c�dïe ý��$� r ����M���.� ý��wý§þ������$� ^ �.ý������ ] �� r ÿ � n<p�à�#� ?�? � ¼vÒ��B�kÓ�� p ý��$� r ����$�?þxÿGýlþ\ÿ � ��� &5& ý����?ÿ��8����ý����>ý����®ý 9 cedgfG� U Ñ þ��.ý���� ÿ�����.��ý��.���iÿ q� Y$�©þ j ��� r ý���� ý��$���iÿ r ���8���$� �xÿ.ýkþxÿ��\Y?ÿG� ����þ\þ _ þxÿ ��������ëý��O�\Y?ÿK��� rh& � & ÿ ����� & ���\ý��?þ j ÿ��\þý��$�ÂY?ÿ �.�*ÿi�\Y?ÿj� t ÿ �\ý��� ^ ���.�\ÿj� j8& ÿ ���I� qA� �$�>Y�Y$����Y?ÿ����\ý�� ÿ�þGý��\ÿ<ÿ _ � ÿ����\ÿ ��� Y?ý�� r ÿ�þ\ý r�� 3a`Eb�b�c�d � Y>�?þ 3�`Gb�bMc�d e\e<r ���A�\ÿ Z �.��\ÿÂýk�$� ¿ ÿ �xÿ ���'�?ÿ��\ÿ � ������þ\ÿ ��� � ql3�`Gb�bMc�de\e�r ���m�?þxÿwýQ� ý ] ÿ��\ÿ �a�?ÿ��\ÿ �������Ùý �$� ����ý��>YZ�\ÿ � � ý�� ��.�Q�\Y?ÿ � �$����� ÿ r ���\Y è �4ý��T� h�r Y$��>YZ�©þ

Page 171: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

n�C�oEDGFEN�HJI�ÃKH�NML�Æ!NOFPLQoEQ�ì�ìERSL:nlÆPL?LTR�í"Q ? Xk�

óIô#õ^ö�÷køa��ùqp ú ( Û @Áø�þwø � þ���÷hÿ � ��ø ý�ü þkô � ù

�\ý��$�iý��������¥Y4ý���� q�e �½ý��.�$�������� g � Y#ÿ�?ÿ��\ÿ � �����xþ r ��� - ÿEþ\ÿ�� & ÿ���� ÿ �%���*�\ÿ ^ �?ÿ n<p�r ÿ ����Y������$� q� Y#ÿ�ÿ _ � ÿ ��� & ÿ���� r ���� & ÿ.ýkþ��$�\ÿ)� Y?ÿÂÿ �iýkþ�����.ý��� ] þ��*ý����\ÿ �xÿ �ãÿ �©ÿ � �������?þ j ��� & � Y#ÿ`�>�$� �©ÿ �?þ��� ý 3 ��6Ò�g ÿ�# � �\ÿ*ý���������S�?þ����$��ý�7 q���Þ ÿ ¨ - ÿ*ý & � ja��X�1 � ��� ý���� h ÿ � ÿ��iÿ����������?þ q�` �O�\Y?ÿ*þxÿÿ��?ÿ �����iÿ�þ g � Y#ÿ � �\ÿ �.����\ÿ �ªýkþ ]�&'& ÿ���� ] �©þlÿ*þ���� & ý�� ÿ��k��� - ÿ + ? q�� �$� &zqÙØ �$�$�$���$� j ��� �k���Y.���$�\þ r ���$�� ] �iÿ ���0ýêþ�� ý����©þ�����.ý���ÿ �������'� j 0 qrX�1 ý��$� ý � ���Rsxÿ � � ÿ �0þ ] þ��\ÿ & ý������Âÿ��������'� j�9q�Ü�1wqt� Y.�iþaÿ _ � ÿ���� & ÿ��>� r ���� � ��� t ���?ÿ��?ÿ�� ý���©ÿ �Q�� j ��� & ýR������G���/�\Y?ÿj���#ÿ.ý������ & - ���4ý��������� j4u u � È.;.È u ý��$�wþxÿ��oýj�$��xÿ � �t� ���?þ���� ý����>�L�����\Y?ÿ�>�$���iÿ ���v# þAþ����\ý��$��ÿ��?ÿ*þxþt� ý��$��?þ q�Ø ÿ*þ��.��� þj ��� & �\Y$�iþ ÿ _ � ÿ ��� & ÿ ���j� � & - ��?ÿ�� r �I� Yw� Y?ÿ,�\ÿ�þ��$�I� þj� j � Y?ÿ ÁT`l�ÂbM��c ÿ _ � ÿ ��� & ÿ ��� þ r ����ý���� r �$�©þ\ÿ ��� ý��$������$�*� jFu u j ��� &×È u qx [Qys� ?�? 0 ïÎyMcF_��k�R_ ?�? 0 qF� Y$�©þoÿ _ � ÿ���� & ÿ��>�oY?ýkþ - ÿ�ÿ �Âý �$� ��� t ÿ � j ���M7 X �4ý ] þM���$�$�.��$��ý��

Page 172: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

? X ? IVÃ�Ä�Ã0ÅlÆ�FGÆ!H�NÝ�� ý - �?þ����$�W� Y#ÿ x z Ò ��6Ò�{>Ò |�� �\ÿ*ý��������� q x 3 ÿ r ����sý��iþ��*�#þ\ÿ(� Y?ÿ 3 ý��� ` þ\ÿ � ��� &}& ý����?ÿ��\þt���ý����>ý����Âý®þ��*ý����\ÿ ����$� ý��$���©ÿ(� j89 cedgfE� U Ñ*q�Ô ���\Y�ý - ÿ.ý & ÿ��?ÿ ��� ] � j 7 qç�®Þ ÿ ¨�g �\Y?ÿ<ý t ÿ �\ý���ÿ& � & ÿ������ & ���\ý��?þ j ÿ�� r ���� - ÿ n p��à�T� ? � ¼vÒ��B�kÓ��Sp*qMÁ �>ý����iþ�����*ý��ºÿ��������\þoý��xÿEÿ _ � ÿ � � ÿ �)��� - ÿý - ���.� �Tqç��1´q�` þ 3 ÿO�©þEý ��~!gB�¯��� �>�$���iÿ �#þ g �\Y?ÿ �xÿW�.ý�� - ÿO�.�G� ��������� - �.������� j ��� &Ǽ ¾��� ¼ À�& ý [ ��$�W�\Y$�iþoý � ý��T����� �$�iý���� ] ���iÿ.ý�� & ÿ.ý�þ��$�xÿ & ÿ ����� j�¼ uÕ q8� Y$�©þ r ���sý����� r ÿ _ ��� ý�� _�������k� j � Y#ÿ*�iÿ.ý��$��$�¥þ����\ý��$��ÿ,�>Y4ý�����ÿ*���Tÿ �����iÿ��>� u u ���T�$����������� ý���k� � ���zý���ÿ _ � ÿ � � ÿ��ý���� �$�\ý�� ] � j = �T�rXTq8� Y.�iþ�þxY$���$��� � ��� t ��#ÿ� ���#þ���#ÿ � ý - �iÿ���?þ�����Y��"ýkþ & ���?ÿ�� � �xÿ �$�����������?þ j ���u �\ý��$��ÿ j ��� & ä 7 á � 7 q ¤ � & - ���?ÿ � r ���\Y/�xÿ*þ��$���\þ j ��� &�3a`Eb�b�c�d e\e>g � Y$�©þ r ����sý����� r ý� � & � �©ÿ��\ÿlÿ _ ���\ý���������)� jEu u ý��$� È u j ��� & �\Y?ÿ����#ÿ.ý��t��� & - ���4ý������� u u � È$;.È u q� Y?ÿ*þxÿ r ��� [ þ r �����ý��.�ªþ�����.� ^ �*ý������ ] ���%�\Y?ÿ,�4ý��>ý%�xÿ Z �$��xÿ �k���½ÿ�þ��>ý - ��©þ\Yk� Y?ÿ,� & � ��� _�>ý��$�*ÿ�� j � Y?ÿ������©ÿ�� j � Y?ÿ�þ����\ý��$��ÿ�þ\ÿ*ýW� j � Y#ÿ��>�$� �©ÿ ��� q8� Y$�iþA�� j ��� & ýR������ r ����J���j��� r ý����?þ� ���?þ���� ý����$��$�/� �$���\ÿ��>�O� Y?ÿ����\ÿ ����*ý�� & ���?ÿ �©þ�ý��$� � ��� t ���?ÿG���$���4ý��$��ÿ j ��� j �$���\Y?ÿ �i�?ÿ t ÿ ��� � _& ÿ ����� j �\Y?ÿ � Y?ÿ��$� & ÿ �$������� ] � j�è ¤�é q

� � Y?ÿ��\ÿ��iþ��.� ÿ _ ��ÿ ���iÿ ��� - ÿ.ý��.� ] � Y4ý��aY4ýR� Y)�$���aþ�� & ÿlþT��� ý��$��ÿ �#ÿ*þ\þ���%� Y#ÿ � ��� � ���������� q��� Á ��� � �\ý��$���iþ ¦ ý�� ���

Page 173: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

n�C�oEDGFEN�HJI�ÃKH�NML�Æ!NOFPLQoEQ�ì�ìERSL:nlÆPL?LTR�í"Q ? X��

Page 174: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � � ��� � �H� �� �8� �H�Z�  ¢¡ � £ ¤ � �8� �P¥§¦U�H�G¨e �K�����?ÿ��2���vþ�� & �$�iý�� ÿ��\Y?ÿ bM�/��© - ýkþ\ÿ��\ÿ�þ � ���?þ\ÿ���� £¤ ÿ �\ÿ�� [ � t �����Y�� � þ\ÿ�ÿ Á ÿ����������0 q��Tq 7 q ? ��g� Y#ÿaþ�����?ý�� ��c é þ r ÿ �xÿM�$��� t ÿ � r ���\Y ? � �?þª��� Xk� �?þ � �$�iþxÿ _Îr ��.�\Y?þ j ��� & ý þ�����?ý��$��ÿ��?ÿ �\ý������ q� Y?ÿ�þ\ÿEþxY$����� � �$�©þ\ÿ _ r ���� Y?þAý��\ÿ�� ���#þ��iþT� ÿ��>� r ���\Y�� Y#ÿ � �.�iþ\ÿ _ r ���.� Y?þA� jÙ£¤ ÿ��\ÿ � [ � t �����Y�� qP` �� Y#ÿ*þ\ÿ���� & ���$�W���>�\ÿ � t ý��iþ g Y$� r ÿ t ÿ � g �\Y?ÿ ��c é þ��.���$���M� � ÿ�� ý��\ÿ���zý*���#ÿ.ý�� j ý�þ\Y$����� q

é ��� t ÿ � r ��� Y ? � �?þ���� Xk� �#þ � �$�©þ\ÿ _Îr ��.�\Y?þ��\Y?ÿ ��c é þ r ÿ �xÿ*�$�������$���.��$�G��� j �$�� ]�q�` þý)� ���?þxÿ Z �?ÿ��$�*ÿG�\Y?ÿ bM�/� r ýkþvþ\ÿ*ÿ���$�/���$� ] � Y?ÿ�ÿ.ý���� ] � ý����j� j � Y?ÿ����iþxÿ*��� & ÿ�ý��$�ªþ�� & ÿ� j �\Y?ÿ j ý���v��� & ÿ<ýkþ�� Y?ÿ ��c é þ����$���?ÿ �`� ¿PqM� Y?ÿ�ý & ���$����� j ���©þ\ÿÙý��$� j ý����v��� & ÿ r ÿ��\ÿi�$���� ���?þ�� ý����t�$�?ÿM���i�$����?ÿM�>Y4ý��\ý����\ÿ ���iþ������þA����� Y.�iþ j ýkþ��2���\ý��?þ��iÿ ���A�\ÿ���� & ÿM� j ? � �?þA���Bþ�� qª� Y?ÿ��� & ÿj�?ÿ � ÿ��$�?ÿ ���(�>Y?ý�����ÿO�?ÿ � �©ÿ��������ý�� ����þ\þ��\Y?ÿO�.����?ÿMs��$�.���������?þ��.ý��?þxÿ*þlý��>Y4ý��$��ÿO��/�\Y?ÿ�$�����?ÿ � ��� ÿ��>��� ý�� g?r Y$��>Y`��/���$����ý ¿ ÿ����\þ�� Y#ÿ�Y$���©ÿ _ �.ý������iÿ��M�$��� j ���\ý�� ÿ g�r Y$���>Y��>Y4ý��.��ÿ*þ��\Y?ÿ�\ÿ�� � & - ��4ýR������i�\ý�� ÿ gkr Y$��>Y*���i���$��� g ý ¿ ÿ����\þF� Y?ÿA�>Y4ý�����ÿt�?ÿ � �iÿ �������ý�� ����þ\þ«� Y?ÿL�$����?ÿ q«� Y?ÿ�$�����?ÿMs��$�$�������� t ����� ý���ÿ � ��êý Z �4ýkþ�� _ þT� ÿ.ý�� ] þT�>ý��\ÿ ý �$� ��� _ � & ý������� � �$�$����$�%�\Y?ÿW���$��� _ � ¿���\ý��?þ��iÿ ��� t ý����©ÿ*þoý���� �����$��.�,��� y¬ �®­ ���}¯ �°l±³²@´ µ � ;° ­¶H;¸·«¹ Ò °>ºI» �½¼ � ?�¾ � `�q ? �

r Y#ÿ �\ÿ ·4¹ �©þt� Y?ÿ ÿ _ ��ÿ*þ\þ�Y$���©ÿ(� ���$��ÿ �����\ý�������� q� ; �©þ��\ÿ ��� & - ���4ý�������G��� & ÿ q¶H; �©þt� Y?ÿ Y$���©ÿ(�$� ¿ �?þ�����%�©ÿ �$���\Y q° �©þ"þ������\ÿ �Q�>Y4ý�����ÿ���%� Y#ÿj� _ �\ÿ������� q� Y$�©þj���$�$���.ý��\ÿ*þ(� Y4ýR�j�\Y?ÿ t ���I�>ý��kÿ ý�� ���kþ\þvý � _ �%s��.�$��������w�.ý��$�$��� - ÿ,�>Y4ý��$��ÿ �S��?þT�>ý���� ý _�?ÿ����?þ�� ]�g ý��.�)�\Y?ÿ þ������\ÿ��/�>Y4ý�����ÿ(�*ý�� � �\ÿ*þxÿ ���Gý � ��� - �©ÿ & �� j ýkþT�oþ r �����>Y$��.� ý �$� ����.ý�������#þr ���\YÂþxY$���T����� ý��?þ��iÿ��>�\þ q�e ��ý��$�$�I������� g ý��M�\Y?ÿ ? � �?þaþ r �����>Y$��.���\ý�� ÿ r ÿj�?ÿ�ÿ �?ÿ�� g �\Y?ÿi�.����?ÿ- ÿ*Y4ý t ÿ�þ r �I� Yzý & ý�� [ ÿ��/�*ý � ý������>ý��$�*ÿ � ?�? XR¿Îq? X 7

Page 175: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

oGD�D2N�Q�ìERgÀ�o�ÃÂNORTÁÂR*FPL§íoÅ N4N�ì NOR�Q�N8oGHaR*FM ? X 0e � þ\Y$���T� g � Y?ÿzY$���©ÿQ�.�iþ������ - �.�������V�$�9ÿ*þ'�$���'�\ÿ & ý���V��Ã� Y#ÿQ����� t ÿ��$�iÿ��>�¥ÿ _ � ���?ÿ ����� ý��

j ��� & �I�lY4ýkþ j ���lýwþ��\ÿ.ý�� ] þ��>ýR� ÿ q�e �(�iþ(�?ÿ����\Y?ÿ �����?ÿ*ý�� g �$��� � �xÿ �$����� ý - � ] ÿ _ � ���?ÿ��>��� ý�� q�e ��©þ�ý��©þ���� ÿ & � ÿ �\ý����.�\ÿG�?ÿ � ÿ��$�?ÿ��>� q ` þ*���kY>�O���.� � �.� j ������ r þi�\Y?ÿ´Y$���©ÿK�$�©þ������ - �.������� ý��$��xÿ ��� & - ���4ý�������� g �I��ý��iþ����iþ8�?ÿ���� Y#ÿ �m����?ÿ.ý��F�$��� � �\ÿ��$�� �>ý - � ] ÿ _ � ���#ÿ �����iý�� qª� Y.�iþm�� & �I� ÿ �j� Y?ÿ�xÿ*þ�����.������%� j �\Y?ÿ(����?ÿ.ý������ ] �\ÿ*þ��\þ qm� �'�����$��� ÿ���� Y$�©þ � ��� - �iÿ &Âg � Y?ÿ ��c é � �$�iþxÿ r ��.�\Y r ýkþ���$� �xÿ.ýkþxÿ �Z���kÄ ? ��� �?þ q)� Y$�iþi��$���\ÿ.ý�þ\ÿ �S� Y?ÿ�� ���?þ��iþT� ÿ �.� ] � j ý & ���$���i� j �����Y�� � ÿ�� � �.�iþ\ÿ- ] ý����� r ���$�)� Y?ÿ%�$�����#ÿ*þi�������$���V��� & ���\ÿ j �$�� ]�q é �#ÿK���`�\Y?ÿG�Vý���Z� j �\Y?ÿ ¦ �.���iÿ ����X 0bM�/� þ � � Y#ÿ��xÿ*þ��.�������$����$���\ÿ*ýkþ\ÿM��,�����Y��8�xÿ Z �$��xÿ �'��$���\ÿ*ýkþ����$�(� Y?ÿ r ��.�\Y,� j �\Y?ÿ ` é ¤ ��ý�� ÿý��$��ý��.�$��$��þ�� & ÿ��?ÿ�� ý ]�qMÔ ÿ���.� �\ÿ*ýkþ\ÿ��`� Y#ÿ ` é ¤ �Vý��\ÿ r ��.�\YQ���'�\Y?ÿ & ý _ � & � & � j ���$�ÿ Z �$� � & ÿ ���oý��$�´þ�� - þ\ÿ Z �?ÿ������\ÿ*þ�����$� gTr Y$���iÿ - ÿ���� ÿ�� g þT�������þ\Y$� r ÿ �zýW�$��� _ ����?ÿ.ý���ÿ ¿ ÿ����M�$�?ÿ���'�\Y?ÿ(���\ý��?þ��©ÿ ��� t ý��Vý����iÿ�þ�� j �\Y?ÿ ��c é þ q

ÅgÆ®Ç ÈRÉ"Ê�Ë�Ì"Ì�Ç�͸Î�ϪÐOÏ�Ñ�ÒFË�ÆFÓwÔ Ñ Ñ ÑAÕ Ö�ÌqÆg×

Page 176: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � � ��� � �H� ØÙ � �V�ªÚÛ� Ü  Ý� � �ª�@�S�E �� �8� Þ  ¢¡ �Vß � à ¥âá8á� à �EÞÝß ã �ä�w Ýá8åæ�V�E Ý�ç � �äèb�a¦Z Ý� �é�S�P¦Ã�aêqë�ì¸í��î ý�� [ þG��� ýa�����G��ï � � ý��$�.��$�§ý��$� î ý����bðA��� [ - ]ñ& ý�� ] � ÿ � � �iÿQðAÿ��.�¸ð î ýDò�ÿ`�������� � �����þ'�?ý��>ý - ýkþ\ÿ�þ'� î ý��'� �^ò�ÿ��¥ýw� ý�����ÿGï®�\ý���������Ã��ï�� î ÿ & � & ÿ������ & �\ý��$��ÿ)��ï�� î ÿ 3�ØGÁ� ý���� ó é �$����$�a� î ÿk� ý�þ��Gï÷ÿ ð & ����� î þ�ðAÿ î ýDò�ÿ�� ý [ ÿ��Û�?ý��>ýZ�xÿ Z �$��xÿ �ô���V�*ý��� - � ýR� ÿ/� î ÿþ � ÿ � ����� & ÿ � ÿ��\þvý��(� î ÿ,�xÿ & ý���$���$� & � & ÿ����>ý.ó Ô ÿ�ý��\ÿ î � � ��$�%��� ^ �.�iþ î � î ÿ ý��4ý�� ] þ��iþ(��ï� î �iþ(�4ý�� ý - ] � î ÿ®ÿ �.�S��ï2� î ÿ ] ÿ.ý�� ó ��î ÿ*þxÿ'ðA���$���w� � & � �iÿ � ÿW� î ÿ�þ\ÿ �i��ïL�4ýR�>ý - ý�þ\ÿ*þ(� î ý��ðA���$��Q� �^òkÿ �M� î ÿ<ýDò�ý���iý - �iÿ & � & ÿ��>��� & �\ý��$��ÿ�þM��ïE� î ÿ 3GØ�Á � ý����ó��î ÿK� � �����*þ��4ý�� ý)�#þ\ÿ �Sï®���(� î ÿ,�\ÿ��*ÿ��>�O� � ��� & �õ.ýR������?þ�ðBÿ �xÿwý�� Z �.��\ÿ��S�.�$�����$�Âÿ _ � ÿ�� _� & ÿ ���\þÙÿ Ü 7�ö X öÃ÷ ¨ ¤ Á.ø ý��$� ÿ Ü 0�ö ? öÃ÷ Þ é 3ø ó é �$����$�/� î ÿ�þ\ÿ)� � ��� & �õ.ýR������?þvþxÿ�òkÿ � ý���� &*_� ���¸òkÿ & ÿ ��� þ����G� î ÿ,ù Á.úBû ¤ ùü� � ��� & ��õ.ý�������?þ � ������ÿ �$�$�xÿ*þ(ðBÿ �\ÿ & ý��?ÿ�ó ��î ÿ�þ\ÿ'� & � ���^ò�ÿ _& ÿ ��� þ�ðA���$�� - ÿlÿ _ ���xÿ & ÿ � ] �?þ\ÿ ï®�$�Hï®���t� î ÿ(ï®�.���$�\ÿ�� � ��� & �õ*ý�������� � ���Rsxÿ���� þ�ó½ý Ü�X�¿þ ÿ � ���������� ��������� ÿ���� � ��� ���

��î ÿ��4���?ÿ.ý���� ý��$�kÿi��ïE� î ÿ î ��� î �xÿ*þ�����.������½þ � ÿ�������� & ÿ�� ÿ��\þ�ÿ _ � ÿ��$�?þ� � ��� + 7��"ö Þ ÿ ¨�© ��ó��î �?þ ý��4ý��>ý - ýkþ\ÿ)� � ��� & �õ�ÿ � ýR�'ö.ó! Þ ÿ ¨(© �GðL��� [ þ*ðAÿ�����^ò�ÿ��,� î �iþið î ���iÿ%�\ý��$��ÿ�ó ��î ÿ� � �����þ��4ýR�>ý�� - �>ý����?ÿ �/�$�$����$�'� î ÿ Þ é 3 ÿ _ � ÿ ��� & ÿ�����ðM�I� î ý#"%$�& � ý����kÿ���þ��>ý�� [ ���¸òkÿ ����$�� î ÿ�ï®�$��(' º*) �\ý��$��ÿ���ïH� î ÿEþ � ÿ � ����� & ÿ � ÿ �xþtðAÿ��\ÿ�#þ\ÿ �%���W� � ��� & �õ*ÿ�� î ÿ�4ý�� ý - ýkþxÿ*þtï®��� - ��� î3GØ�Á ùµý��$� 3GØ�Á.3 ý��Wö.ó+ X�Þ ÿ ¨(© ��ó û þvÿ _ � ÿ����\ÿ �V� î ÿ�� - � ý���?ÿ��Z�4ý�� ý - ýkþxÿ*þjðL��� [ ðBÿ ���? X�X

Page 177: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

o�,-,2N-.�ì0/gÀ21EÃ435,mN�n76 8líMÁ`N�6EN-8�n"í9.03:6.o0.;6 ì(N�6EN-8�Á4/<.�o�6=/�í9. ? X?>ï®��� & ö.óq0 Þ ÿ ¨�© �(����7�ó"ö Þ ÿ ¨�© ��ï®���t� î ÿ(ð î ���©ÿ�' º*) � ý��$�kÿ(��ï = X � & óþ ÿA@ B CED4F ���������������G��IHKJ�� L ÿ � � ��� ���

��î ÿS� � �����þ)�4ý��>ýZ� ý [ ÿ��é�$�$����$�V� î ÿ ¨ ¤ Á ÿ _ � ÿ ��� & ÿ ��� � ���^ò���#ÿ �Û� î ÿw� �$� �������$�$�I� ] ���� � ��� & ��õ*ÿ�� î ÿ 3GØ�Á ùñ� � �����þ��?ý��>ý - ýkþ\ÿ<ý���7.ó�ö Þ ÿ ¨�© �<ý��.�`7.ó X®Þ ÿ ¨�© ��ó ��î ÿ*þxÿO�4ýR�>ý - ý�þ\ÿ*þî ý^òkÿoþ�� & ��iý��4�\ÿ�þ������.�������?þ�ý��$��ý�� ���$� ý����iÿ�þ�ýkþF� î ÿ��4ý��>ý - ýkþ\ÿ�þ8� - � ý���?ÿ��®ý��ª���^ðAÿ�� & � & ÿ ��� ý.ó3 �^ðAÿ ò�ÿ ��� î ÿK' º*) � �^òkÿ � ý���ÿi�©þ��� & �I� ÿ �:óþ ÿ L DNMPO O �QSR H�TU��J��VXWY��PWZ� [���S���������

Á � ÿ � ����� & ÿ � ÿ � é ý��>ý - ýkþ\ÿ ú � ý��.��ÿ \ º*) � ý��$��ÿö.ó+ X®Þ ÿ ¨�© � � � ���'7.ó"ö Þ ÿ ¨(© � = X ó"ö,� &3GØ�Á ù 7.ó�ö Þ ÿ ¨(© � ]�ó! Þ ÿ ¨(© � _ 7.ó�0 Þ ÿ ¨(© � = 7�ó"ö,� &7.ó X�Þ ÿ ¨(© � 7.ó"7 Þ ÿ ¨(© � _ 7.ó_^ Þ ÿ ¨(© � = ]�ó"ö,� &3GØ�Á.3 ö.ó+ X®Þ ÿ ¨�© � ö.ó�0 Þ ÿ ¨(© � _�Þ ÿ ¨�© � = X ó"ö,� &`baXced*f ÐhgjiXk �ml fAnporqtsvu�f�orf�qxwyaXo<aXcea{zrf �m| uKu�aXq ð{g

Ô ÿ î ýDò�ÿ(�>ý [ ÿ �Q� � �����þ��.ý���� - �\ý��������K�4ýR�>ýWï®��� 3�ØGÁ ù0ý���0 Þ ÿ ¨�© � ý��$�%ï®��� 3GØ�Á.3 ý��7]�ó_^ XÞ ÿ ¨(© ��ó ��î �©þM�4ý��>ý*�©þ - ÿ���$��ý��4ý�� ] õ*ÿ��/�$�^ð�ó3 ÿ��\ÿ<ý��xÿ�� î ÿ<ý�� ���$� ý�� �iÿ�þaý��$�Q�\ÿ*þ������������?þ"ý�� î �©ÿ�òkÿ �/ðM�I� î � î ÿvýDò�ý���� ý - �©ÿ�4ý�� ý - ýkþxÿ*þY}

~��(�w¸��������%y���5�Qye�®y��?�X�����=�;�X�m�5�X�Dye�¸ye�����������v� �%� "%$Y�

� û �$���©ÿ(�?ÿ��\ÿ � & ���4ý��������½ý���� �$�\ý�� ]ä � �\ý��?þTò�ÿ �xþ\ÿ ö.ó ? XW& �ä é �iþ � ÿ��\þ��Iò�ÿ ö.ó XW& �

� û �$���.� ý����xÿ*þ�����.������@÷%� Ô 30��øä � �\ý��?þTò�ÿ �xþ\ÿ ? ó X*& �ä é �iþ � ÿ��\þ��Iò�ÿ > ó! & �

Page 178: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

? X ^ 1EÃçÄ9Ã�3�,2N�n76 8líMÁ`N�6EN-8�n"í9.�3:6$o�. 6ÛnFo�¡�/<1y8�o�6=/�í9.� � � & ÿ��>��� & �xÿ*þ�����.������@÷%� Ô 30��ø

�����9' º*)9¢ ö 7 ¢ ? ö ° x£ ò�ÿ�� ý���� 0.ó Xs¢ ? ö ° x

� � � ý��#þ�ò�ÿ��\þxÿ � ��þ��I������%�?ÿ��\ÿ � & ��?ý��������= ö.ó XW&�&� � � ý��#þ�ò�ÿ��\þxÿ � ��þ��I������%�\ÿ*þ������������0$ó�ö &�&��î ÿwý - �^ò�ÿ ý��$���$� ý��<ý��.� � ��þ��I�������w�\ÿ*þ������������?þ<ý��\ÿ'� ����þ\ÿ*���Qð î ý��i�.ý�� - ÿ®ÿ _ � ÿ � � ÿ��

ý���ö.ó+ XwÞ ÿ ¨�© �jï®����� î �©þ�� ý����kÿ������� ^ ���$� ý�������:ó 3 �^ðAÿ ò�ÿ �Y¤v� î ÿ & � & ÿ��>��� & �\ÿ�þ������.�������`�©þý - ���.�Mï1ý�� ��������ï-]*ðL���\þ\ÿj� î ý���ÿ _ � ÿ � � ÿ �:ó ��î �©þ��*ý�� - ÿvý�������� - �.� ÿ��/���'� î ÿ - ÿ.ý & ÿ��?ÿ ��� ]þ � �\ÿ.ý��)ð î �� î)î ýkþ - ÿ*ÿ�� & ÿ*ýkþ��$�xÿ �%��� - ÿ ý - ���.�9]�ó Xs¢ ? ö ° x ÷¥� Ô 3���ø ó5¦ & � ���^ò�ÿ & ÿ ���\þ���� î ÿ - ÿ*ý & ÿ �?ÿ���� ] ðM��.� î �iþ�ÿ _ � ÿ ���\ÿ �k���K� & � ���^ò�ÿj� î ÿ & � & ÿ ����� & �\ÿ*þ������������/���wý - ���.�? ¢ ? ö ° x ÷%� Ô 30��ø ý���� î ÿ & ��$�.�iÿj��ï8� î ÿiï®���*ý�� � � ý��?ÿ�ý��$�`���´ý - ���.�7 ¢ ? ö ° x ÷¥� Ô 3���ø�^ò�ÿ�� ý�����ý���ö.ó+ X®Þ ÿ ¨�© ��óþ ÿt§ DN¨ ���9�©Q©H O ���S��QG�ªH�«P� �S��«#���ª�WZVX�PQ©���©VYH¬«

��î ÿ 3GØ�Á þ � ÿ�������� & ÿ��\ÿ ��� ���#þ��>ý��>�\þ%÷%­ ø�î ý^òkÿ - ÿ*ÿ�� [ �$�^ðM�a���$� ] ýR�<ý - ���.��� î ÿ¬] ¢ ? ö °e®�iÿ ò�ÿ�� ó ��î ÿ � �xÿ � �©þ������ - ÿ*ý & ÿ��?ÿ ��� ]Z& ÿ.ý�þ��$�xÿ & ÿ ��� þ*�?þ���$�wù ú ý��$� û ��� î ýDò�ÿ & ý��?ÿG�I�� ��þ\þ�� - �©ÿ'��� & ÿ*ýkþ��.�\ÿK� î ÿ¥þ � ÿ�������� & ÿ�� ÿ��W� ���?þ�� ý���� þ & �.� îV& ���xÿ¥ý�� � �.� ý��\ÿ � ] ó ��î ÿ��\ÿ ï®���\ÿð î ÿ��?ÿ�òkÿ �vý - ÿ.ý & ÿ �#ÿ ��� ]k& ÿ*ýkþ��.�\ÿ & ÿ ���(ðAýkþ � ÿ���ï®��� & ÿ���ðAÿ î ýDòkÿ'��ý�� î ÿ��\ÿ��@�?ý��>ý%�?ÿ�� _ÿ*þxþ ý�� ] ï®���t� î ÿj�*ý�����$� ýR������G��ï�­mó

Ô ÿ��?þxÿj� ðA� & ÿ � î ���?þ����,�.ý��� �.� ý��\ÿ�� î ÿ�­8#ÉþZ}��î ÿ%�$���\ÿ � � & ÿ�� î ���¯¤Eð î ÿ �xÿGðAÿ & ÿ.ýkþ��$�\ÿ¥ÿ � ý�þ������ þ��.ý���� ÿ��\ÿ � ÿ��iÿ � �������?þOï®��� & ? ] ¤ ����$���\ÿ � ��� ] �.ý��� �.� ý��\ÿ�­Sï®���t� î ý��oþ � ÿ � ����� & ÿ � ÿ����î ÿw��$�.��\ÿ���� & ÿ�� î ���bð î ÿ �\ÿkðBÿ & ÿ*ýkþ��$�xÿk� î ÿ & �iþxþ���.� ÿ �?ÿ���� ] ��ï ? � " » $ þT�>ý��\ÿk��"%$ &�÷1ÿ?¤Éÿ�# � ø � ����$����?ÿ��$�*ÿ2�4ý�� ý.ó Ô ÿ8� î ÿ��i�#þ\ÿm� î �©þ«���.ï®��� & ý��������ðM��� î � î ÿMý���xÿ.ý�� ]& ÿ*ýkþ��$�xÿ �þ � ÿ � ����� & ÿ � ÿ��������?þT�>ý�������ïF���?ÿ þ � ÿ ������� & ÿ��\ÿ �����,�?ÿ����Iò�ÿ�­Sï®���t� î ÿ���� î ÿ��"þ � ÿ � ����� & ÿ � ÿ ��ó

° þ���$�G� î ÿ*þxÿW� ðL� & ÿ�� î ���?þ�ðAÿ î ý^òkÿ*�.ý���� �$�iý�� ÿ��`� î ÿ�þ � ÿ ������� & ÿ��\ÿ ������?þT�>ý���� þ(��ï2� î ÿ� ðA��þ � ÿ � ����� & ÿ � ÿ��\þBý��8� î ÿ & � & ÿ����>ýlþ�� &'& ý�����õ*ÿ � - ÿ ���¸ð�ó Ô ÿaý��xÿ � � ý��$���$������>ý [ ÿ & ���xÿ�4ý�� ý���Z� î ÿG�?ÿ _ �,ï÷ÿ ð & ����� î þWð î �� î ðA���$�� ý����^ð �?þW���k�.ý���� �$�iý�� ÿ'� î ÿ´þ � ÿ�������� & ÿ��\ÿ �

Page 179: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

o�,-,2N-.�ì0/gÀ21EÃ435,mN�n76 8líMÁ`N�6EN-8�n"í9.03:6.o0.;6 ì(N�6EN-8�Á4/<.�o�6=/�í9. ? X �����?þT�>ý���� þK��ï - ��� î þ � ÿ�������� & ÿ��\ÿ �K�^òkÿ ��� î ÿ/ï®�.�� & � & ÿ��>��� & � ý��$��ÿ*þ'���S0 ¢ ? ö ° x ý���� � _�\ý�� ] ó £ �$�*ÿ - ��� î þ � ÿ ������� & ÿ��\ÿ ��� ���?þ�� ý���� þ î ýDò�ÿ - ÿ*ÿ � & ÿ.ýkþ��$�\ÿ��k���G� î �iþ(�iÿ ò�ÿ��±¤Oýwþ î �����"%$ ¤ ÷÷ÿ?¤Éÿ�# � ø ���$�%�*ý�� - ÿ�?þ\ÿ��%���*�.ý��� �.� ý��\ÿ�� î ÿ - ÿ*ý & ÿ �?ÿ���� ] ���®ýÙþ�� & ��� ý���ý�� � �.� ý�� ] ÿ ��� &*_���4ý�����$�W� î ÿ��?ÿ*ÿ��/��� � ÿ �Tï®��� & ÿ �?ÿ���� ])& ÿ.ýkþ��$�\ÿ & ÿ���� þ�ï®�\ÿ Z �#ÿ ����� ] ó��î ÿ2�>ý - �©ÿ*þ - ÿ���^ð þ�� &�& ý����õ*ÿ8� î ÿAþ � ÿ�������� & ÿ�� ÿ��F�����?þ�� ý����Fò�ý����?ÿ*þ«ðAÿ î ýDò�ÿt�*ý�����$� ý��\ÿ �ðM�I� î � î ÿ<ýDò�ý���iý - �©ÿ��4ý�� ý.ó

� � & ÿ������ & ÷ Þ ÿ ¨�© � ø ­:²�³�´µ²]�ó_^�7 ] >kÜ ó�0 = ö�ó ? X "%$ ¤ ÷1ÿµ¤ ÿ�# � ø? ó! m ] >kÜ ó_] = ö�ó_] "%$ ¤ ÷1ÿµ¤ ÿ�# � øö�ó > ? ] > .ó�0 = ö�ó Ü 3 ÷÷ÿ?¤Éÿ�# � ø

`baXced*f Ðhg·¶?k ¸ ² ³5´�²

� � & ÿ ����� & ÷ Þ ÿ ¨�© � ø ­:² ³5´ Õ? ó_] > ]?^�ö.ó ?O= ö�ó ? "%$ ¤ ÷1ÿ?¤Éÿ ø7.ó! ? ] >�Ü ó Ü = ö�ó_] "%$ ¤ ÷1ÿ?¤Éÿ�# � ø`baXced*f Ðhg·¹?k ¸ ² ³5´ Õ

Page 180: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � � ��� � �H� Ü� �ª�/�   ¡ Ü  Ýá8áF¥»º   ¦V¥5�S  ¦Ã�

¼ ó û ó û �$�����±¤*" é ó Á ó û � & þT�������$�½¤·$ x � ó ¦ ý ] � ý��µ¤+$ Û ùMó ¦ �$������¯¤·$ Û Ý ó ¤ ý�� ý���� �½¤*" ®Þ ó é ó ¤ ý��\ÿ*þZ¤*"¥¾ ¤ ó ¤ ý^ò�ý�� ý5¤·$ Û Ý ó _�ú ó ¤ î ÿ �¯¤ ± ù�ó ¤ î �$�?ý [ �^ò�¤ ± é ó é ý��iÿµ¤+¿ ¤ ó Ô ó$�#ÿ Ý ý���ÿ �Y¤ ±û ó é ÿ��$�Z¤ ±ÁÀ $ ú ó é s\ýDðL��� î �½¤·$ x � ó ¦ óJù � þ��\ÿ ��b¤j" Á óJù�þ�������ÿ �Z¤·$ Û �8óJùªðAÿ���¥¤j"r"yÂió(�ßý����iÿ������½¤·$ Û

Ý ó � ó(�F��.�¯¤+$ x ¼ ó(�F�©þ\þ�� & ¤*"%$ û ó(�F�©ÿ � [ ¤j"%¿ ¦ ó��������iþZ¤·$ Û Ý ó Þ ý��½¤j"%$Ã�Ló Þ ý���� - ý����$�±¤·Äû ó Þ ý�þ � ý���� ý��b¤ ®aØ ó Þ ��� & ý��¯¤*"%Å û ó Þ � ý & ý�õ��$��b¤+Å Ý ó Þ � & ÿ õµ¤ ±o¨ ó Þ ��� - ÿ�� [ �½¤·Å£ ó 3 ý��?þxÿ �¯¤ ± �Ló 3 ÿ �xþ & ý��¯¤ " ® Ø ó 3 ��� & ÿ�þZ¤ $r$ � ó 3 ��������� � ¤ " ® ¦ ó 3 � & ÿ��?þ [V] ¤ "¥¾ Á óe¦ �$�*ÿ������¥¤ $ ®

Ý ó Ý ý����.�����iÿ�� ¤ $ Û�� ó ¼ ó Ý ���?ÿ�þZ¤ $ x Ý ó Ý �����4ý5¤ $ Û ¤ ó Ý �.���iÿ��Z¤ " ± Ô ó ¼ ý î � ¤ $r$ é ó 3 ó ¼ � & ¤ " Û� ó Á ó ¼ � & ¤j" Û ¼ ó ¼ � ý & ÿ �Y¤+$ x ¼ ó Á ó ¼ � & ý��Z¤*"¥¾ � ó ¼ �?þ\þY¤ ±EÝ ó(�Oÿ Ø ��þ\ÿµ¤ ±0� ó(�Oÿ �?þ�� î �?ÿ �Y¤j" ®

é ó½� î �$������iÿ �Y¤+$ Û Âjó(�H� ] ý��4ý���ÿµ¤j"%$ Ø ó½�4���$���©ÿ?¤·$Á" Ø ó � ý��#ÿ ] ¤+¾ é ó Ý ó � ý�����ý�õ �������©þZ¤*"�Ló � ý����©ÿ?¤·$ Û Ý ó � ý��������$�½¤·$ Û ú ó � ýkþT����� & ý�����.�½¤j"¥¾ ¼ ó � � ¤ ��� & �� [ ¤*" ±lÝ ó � �Y¦ ��� ] �xÿ?¤*"%ÅÆ ó _ ù�ó � ÿ õ�� ý��.�±¤·$ ®GØ ó � ��� î ýkÿ �©þZ¤ ± Þ ó Ô ó � ����©ÿ � ¤j"¥¾ é ó(Â�ÿ ] �\ÿ��Z¤+$ Û ¤ ó ú ÿ����$���iþ ýR�X¤·$ xÞ ó Þ ó ú ÿ ���\ý�����þY¤!¾ Ø ó ú � & ý�� þ\ý�� ] � [ ¤·Å Ý ó Á ó ú �����ÿ?¤ ± é ó ú �����.�X¤+¾ ¨ ó ú �$�Rs\ý - �±¤*" x� ó ú �#þ\þ��©ÿ � _ ¤·$ Û Þ ó è �hÇÿ & Çÿ �?ÿ��Z¤·$ x Þ ó û ó Ø �.���iÿ �.��ÿ ¤·$ x ú ó � ó Ø �.���Z¤ ±�û ó Á ý î ý5¤ ±ú ó û ó Á ���$�?ÿ �Y¤ $r$ � ó Á � �\ý��$����¯¤ "¥¾ À x Ø ó Á �.�iÿ � & ý��¯¤ ¾ Ý ó ��î � & � þ����¯¤ $ x �mó � ���$���Z¤ " ±ú óJù�ó ° � & ÿ �Y¤j" ±a¦ ó ¨ � ý î �¸ò����?¤*"%Ä ¼ ó Ô � sxÿ*þ�������� ] ý�¤+$ x Ø ó Ô ��iþ����¯¤ x ¦ ó Ô �RsT� þxÿ [>î �^ðoþ [ � ±

" ¤ ý����ï®�����$�iý Á �>ýR� ÿ ° �$�Iò�ÿ��\þ��I� ]K_ �H��þ û �$�kÿ �iÿ�þZ¤(�H��þ û �$��ÿ �©ÿ*þY¤ ¤ û�Ü ö�ö�7�]$ ° �$�Iò�ÿ �xþ��I� ÿ��?ÿ ¤ �iÿ�� & ����� _ �4ÿ���� ý��$�¯¤½� _<> 7 ? ^m^ û �$� - �±Èÿ��\ÿ ¤ Çÿ��?ÿ _ ¤���� ý��$��ÿ$ � ú ¤ ¤ ° �$��òkÿ �\þ����XÈÿ ¦ � ý��©þ\ÿ ú ý�þ��.ý�� © ¦<Â�] ú 75¤�� _r> 7 ? ^m^ û � - �±Èÿ �\ÿ ¤ Çÿ��?ÿ _ ¤���� ý��$��ÿ® 3 ý & � ����� ° �$��òkÿ �xþ���� ] ¤ 3 ý & � �����¯¤ ¨Eû ]�7 >m> x 3 ý��Tòký���� ° �$�Iò�ÿ��\þ��I� ] ¤ ¤ ý & - ����.��ÿ?¤ �Qû öm] ? 7m Ä7¦�þ����I���.����ÂGý�õ�����4ý��iÿ�$�:�E�iþ����.ý;Â��$� �©ÿ.ý��xÿ?¤ Á ÿ�õ ����?ÿ Á ý��$�I�µÈý5¤.ö�ö ? > ? Ø � & ý5¤5¦g� ý�� ]±���î � & ýkþ Ý ÿ ¿ ÿ �xþ����ÉÂGý�������4ý�� û ���*ÿ��iÿ �\ý������Ã��ý - ���\ý������ ] ¤�Âaÿ�ð � �����ÃÂaÿ�ðoþZ¤ ¨Eû ]�7 > ö >? XkÜ

Page 181: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

o�,-,2N-.�ì0/gÀân�Ã4¡:/t3�6 í"Å n"íª¡:¡Ho01Eíª8Mo�6Aí98�3 ? > ö¾ ¼ ÿ ��� Á �>ý��\ÿ ° �$�Iò�ÿ��\þ��I� ] ¤ ¼ ÿ ���X¤ £ 3 0�0�]�0Ê]¿ ° �.��ò�ÿ��\þ���� ] ��ï ¼ ÿ �����$� [V] ¤b�Oÿ _ ���$�������¯¤ ¼�Ë 0�ö X ö >Å ¼(î ý�� [ �^òN¦ �?þ��������.� ÿ���ï ú8î�] þ���*þ�ý��$� � ÿ � î �$������ ] ¤ ¼(î ý�� [ �^òQ7 ? ö ? ö? 5¤ °a[ �\ý���#ÿ" Û ¼E] �.�$� � ��� [ ÂGý�������?ý�� ° �.��ò�ÿ��\þ���� ] ¤ � ýkÿ����^�ö�] _ ^�ö ? ¤ ¼ ���xÿ.ý"r" ° �$�Iò�ÿ��\þ��I� ] ��ï � ý�� ] �iý��$�¯¤ ¤ ����iÿ���ÿ ú ý�� [ ¤ � é ]�ö�^�0Ê]"%$ � ýkþxþ ý�� î �?þxÿ����\þ0¦ �?þT�������.� ÿ(��ï � ÿ � î �$������ ] ¤ ¤ ý & - ����$�kÿ?¤ �/û ö�] ? 7 Ü" ® ° �$�Iò�ÿ��\þ��I� ] ��ï�Â�ÿ ð 3 ý & � þ î ��xÿ?¤ é �$� î ý & ¤½Â 3 ö�7m �]�0" x Â����Tï®��� [¥Á � ý�� ÿ ° �.��ò�ÿ��\þ���� ] ¤(Â�����ï®��� [ ¤ ¨Eû ]�7 X ö�0"%Ä Â����T� î ¤ ý���������4ý ¤ ÿ �����\ý�� ° �.��ò�ÿ��\þ���� ] ¤ é �$� î ý & ¤½Â ¤ ]m^m^�ö�^" ± £ �� é � & ��$����� ° �$��òkÿ �\þ���� ] ¤(Â����Tï®��� [ ¤ ¨Eû ]�7 X öm "¥¾ ú ����.�*ÿ������ ° �$�Iò�ÿ��\þ��I� ] ¤ ú �����$�*ÿ �����¯¤(Â Ý ö? X 0�0"%¿ ° �$�Iò�ÿ��\þ��I� ] ��ï Ø ÿ�����?ý5¤ Ø ÿ �����4ý5¤ Á�¼�Á 0 Á ö û ]e¤ ¤ ý��4ý��?ý"%Å Ø ������ÿ��\þZ¤ ��î ÿ Á �>ý��\ÿ ° �$��òkÿ �xþ���� ] ��ïSÂaÿ�ð Ý ÿ��\þxÿ ] ¤ ú �iþ��.ý�� ýDð�ý ] ¤�Â Ý öm m X�X$ Û ¤ ù û Á ý�� �iý ] ¤ é û�ú Âæ û(©kÁ.ú8î Â�¤�� _�Ü ?�? Ü ? Þ �Iï _ þ��.� _±Ë ò�ÿ ��� ÿ ¤ Çÿ��?ÿ _ ¤Ì��� ý��$��ÿ$Á" Á �>ýR� ÿ ° �.��ò�ÿ��\þ���� ] ��ï�Â�ÿ ð Ë ��� [ ý�� Á ����� ]z¦ ����� [ ¤ Á ����� ]½¦ ����� [ ¤(Â Ë ?�? ^ Ü 0$r$ Á9] � ý����?þ\ÿ ° �.��ò�ÿ��\þ���� ] ¤ Á�] �\ý�� �#þ\ÿ?¤ÌÂ Ë ? 7�]�0�0$ ® � ÿ & � �iÿ ° �.��ò�ÿ��\þ���� ] ¤ ú8î ��� ý��#ÿ � � î � ý5¤ úBû ? Ü ? ]m]$ x ¤ ����©ÿ ��ÿ���ï Ô ������ ý & ý��.� � ý�� ] ¤ Ô ������ ý & þ - �.���½¤ ¨Eû ]�7 ? �^

Page 182: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � � ��� � �H� ¤� £ ¤ � �k�S�h� å ¥5�V�E Ý�é ���Iò�ÿ��ÃðM�I� î ? ö��?þW��� X ö��#þ � �$�iþxÿ _ ðM��.� î þ�� î ÿN�4ù é þWðBÿ �xÿ/�.���W���.���$���$�k���Vï®�$�� ] ó û þ�ý� ���?þ\ÿ Z �#ÿ �$��ÿ�� î ÿ úx�Q� ðAýkþ þ\ÿ*ÿ���$�)���.� ] � î ÿ�ÿ*ý���� ] � ý�������ïm� î ÿ*���iþxÿW��� & ÿ�ý��$�êþ�� & ÿ*��ï� î ÿKï1ý���m��� & ÿ ýkþO� î ÿ#�4ù é þO���.���?ÿ��U� ¿ ó ��î ÿwý & ���$���*��ïM���©þ\ÿ¥ý��$�Zï1ý����2��� & ÿ'ðBÿ �xÿ%�$���� ���?þ�� ý����t�$�?ÿM���i�$����?ÿM� î ý��\ý����\ÿ ���iþ������þA����� î �iþ8ï1ýkþ��2���\ý��?þ��iÿ ���A�\ÿ���� & ÿM��ï ? ö��?þA���Bþ��$ó ��î ÿ��� & ÿj�?ÿ � ÿ��$�?ÿ ���(� î ý�����ÿO�?ÿ � �©ÿ��������ý�� ����þ\þ�� î ÿO�.����?ÿMs��$�.���������?þ��.ý��?þxÿ*þlý�� î ý��$��ÿO��/� î ÿ�$�����?ÿ � ��� ÿ��>��� ý��¥¤$ð î �� î ��/���$����ý ¿ ÿ����\þ�� î ÿ î ���©ÿ _ �.ý������iÿ��M�$���Iï³���\ý�� ÿµ¤ ð î ��� î � î ý��.��ÿ*þ�� î ÿ�\ÿ�� � & - ��4ýR������i�\ý�� ÿµ¤�ð î �� î ���i���$���¯¤�ý ¿ ÿ����\þF� î ÿA� î ý�����ÿt�?ÿ � �iÿ �������ý�� ����þ\þ«� î ÿL�$����?ÿ�ó ��î ÿ�$�����?ÿMs��$�$��������kò������ ý���ÿ)÷®��êý Z �4ýkþ�� _ þT� ÿ.ý�� ] þT�>ý��\ÿ ý �$� ��� _ � & ý������� ø �$�$����$�%� î ÿW���$��� _ � ¿���\ý��?þ��iÿ ���Mò�ý����©ÿ*þoý���� �����$��.�,���½}

¬ ÷ ­ ø ¢ ¯ �°l±³²@´ µ � ;° ­¶H;¸·«¹ Ò °>ºI» �½¼xÍ ?�¾ ÷ é ó ? øÔ î ÿ �\ÿ ·4¹ �©þt� î ÿ ÿ _ ��ÿ*þ\þ î ���©ÿ(� ���$��ÿ �����\ý��������vó� ; �©þ��\ÿ ��� & - ���4ý�������K��� & ÿ�ó

Î� ; �©þt� î ÿ î ���©ÿ(�$� ¿ �?þ�����%�©ÿ �$��� î ó° �©þ"þ������\ÿ �Q� î ý�����ÿ���%� î ÿj� _ �\ÿ�������vó��î �©þj���$�$���.ý��\ÿ*þ(� î ýR�j� î ÿ*ò����I�>ý��kÿ ý�� ���kþ\þvý � _ �%s��.�$��������w�.ý��$�$��� - ÿ,� î ý��$��ÿ �S��?þT�>ý���� ý _�?ÿ����?þ�� ] ¤ßý��.�)� î ÿ þ������\ÿ��/� î ý�����ÿ(�*ý�� � �\ÿ*þxÿ ���Gý � ��� - �©ÿ & ��Gï1ýkþT�oþ�ðM����� î ��.� ý �$� ����.ý�������#þðM��� î þ î ���T����� ý��?þ��iÿ��>�\þ óy¦ ��ý��$�$�I�������¯¤4ý��M� î ÿ ? ö��?þaþ�ðM����� î ��.���\ý�� ÿ�ðAÿj�?ÿ�ÿ �?ÿ��¯¤B� î ÿi�.����?ÿ- ÿ î ýDò�ÿ�þ�ðM�I� î ý & ý�� [ ÿ��/�*ý � ý������>ý��$�*ÿ�ó�ý ?�? X^¿ ó¦ �0þ î �����Z¤A� î ÿ î ���iÿ%�$�©þ������ - �.�������V�$�9ÿ*þ'�$���'�\ÿ & ý����Ã��V� î ÿQ� ���>òkÿ �$�©ÿ ���wÿ _ � ���#ÿ �����iý��ï®��� & �I� î ýkþï®���Eý½þT� ÿ*ý�� ] þT�>ý��\ÿ�ó�¦g���©þ�?ÿ���� î ÿ �(����?ÿ.ý��Z¤:�.��� � �\ÿ��$�� �>ý - � ] ÿ _ � ���?ÿ �����iý�� ó�¦g�? > ?

Page 183: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

o�,-,2N-.�ì0/gÀ ì�ÃÏ¡4NMì o�696EN-.wÆ4o�6=/�íª. ? > ]�©þ�ý��©þ���� ÿ & � ÿ �\ý����.�\ÿG�?ÿ � ÿ��$�?ÿ��>� ó û þ*��� î �O���.� � �.�Wï®������^ðoþi� î ÿ î ���©ÿK�$�©þ������ - �.������� ý��$��xÿ ��� & - ���4ý��������¯¤��I��ý��iþ����iþ8�?ÿ���� î ÿ �m����?ÿ.ý��F�$��� � �\ÿ��$�� �>ý - � ] ÿ _ � ���#ÿ �����iý�� ó ��î �iþm�� & �I� ÿ �j� î ÿ�xÿ*þ�����.������%��ï«� î ÿ(����?ÿ.ý������ ] �\ÿ*þ��\þ ó � �'�����$��� ÿ���� î �©þ � ��� - �iÿ & ¤�� î ÿK�4ù é � �$�iþxÿðM��.� î ð�ýkþ���$� �xÿ.ýkþxÿ �Z���kÄ ? ö�ö��?þ�ó ��î �iþi��$���\ÿ.ý�þ\ÿ �S� î ÿ�� ���?þ��iþT� ÿ �.� ] ��ïoý & ���$���i��ï����� î � � ÿ�� � �.�iþ\ÿ- ] ý�����¸ðM���$�)� î ÿ%�$�����#ÿ*þi�������$���V��� & ���\ÿ'ï®�$�� ] ó é �#ÿK���`� î ÿG�Vý���Z��ï�� î ÿ ¦ �.���iÿÐ m X 0úÑ�/� þ " � î ÿ��xÿ*þ��.�������$����$���\ÿ*ýkþ\ÿM��,���� î �8�xÿ Z �$��xÿ �'��$���\ÿ*ýkþ����$�(� î ÿMðM��.� î ��ï:� î ÿ û é ¤ ��ý�� ÿý��$��ý��.�$��$��þ�� & ÿ��?ÿ�� ý ] ó Ô ÿ���.� �\ÿ*ýkþ\ÿ��`� î ÿ û é ¤ �Vý��\ÿ(ðM��.� î ���'� î ÿ & ý _ � & � & ��ïF���$�ÿ Z �$� � & ÿ ���oý��$�´þ�� - þ\ÿ Z �?ÿ������\ÿ*þ�����$�5¤�ð î ���iÿ - ÿ���� ÿ��Z¤#þT�������þ î �^ðBÿ �zýW�$��� _ ����?ÿ.ý���ÿ ¿ ÿ����M�$�?ÿ���'� î ÿ(���\ý��?þ��©ÿ ����ò�ý��Vý����iÿ�þ���ïE� î ÿ��4ù é þ�ó

ÅgÆ®Ç ÈRÉ"Ê�Ë�Ì"Ì�Ç�͸Î�ϪÐOÏ�Ñ�ÒFË�ÆFÓwÔ Ñ Ñ ÑAÕ Ö�ÌqÆg×

Page 184: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � � ��� � �H� £ç å � �  ¢¦@�Ô ÿtðM�iþ î ���� î ý�� [ � î ÿ"ÿ�������xÿ�þ�� ý ¿ ý�� Ý ��ý - ���*�?ÿ�òkÿ ��� � ��.��� î �iþEï1ý�� ������ ] ¤�ý��.� � ý���������$� ý���� ]¤ ó ¼ ó Á ��.� � ý���Mý��$� � ó ú �9ÿ � [ ÿ �tï®���A� î ÿ ��2ðL��� [ ���G� î ÿ � ���iý�����õ*ÿ��¥þ����$����ÿ�ó ��î �iþAðL��� [ ðAýkþþ�� �$� ����� ÿ�� - ] éK£ ù�� ���>��� ý�� � é ù _gû ¤ ö X¸_ �0�ù Ø 0�ö ? X ö��$�$�#ÿ �,ð î �� î � î ÿ Á ����� î ÿ*ýkþ��\ÿ ���° �.��ò�ÿ��\þ������©ÿ*þ Ø ÿ*þxÿ.ý���� î`û þxþ���� �iý��������@÷ Á5°�Ø�ûø � � ÿ�� ý��\ÿ*þ�� î ÿ ��î � & ý�þ Ý ÿ ¿ ÿ �\þ����Â�ý��������4ý��û ���*ÿ��iÿ �\ý������ ��ý�� ������ ] óP¦ �?þ���������������?þW� ���>����� - �.�����$�`���w� î �iþiðL��� [ ý��xÿ?} ��î ÿ é ÿ � ý��T� & ÿ �����ï�ù8�?ÿ���� ] ¤ª� î ÿ#Â�ý��������4ý�� Á ���iÿ��$�*ÿ#�����.�$�4ý�������¯¤«� î ÿ ¼ ���\ÿ.ý�� Á � �©ÿ �$��ÿ´ý��$�Ãù8�$����?ÿ�ÿ �����$������$�$�?ý��������4÷ ¼ ���xÿ.ý ø ¤H� î ÿ¬¦<Â��SÂÝ÷%¦g�>ý�� ].ø ¤F� î ÿ¬ÂGýR���$�\ý�� Á � �iÿ��$�*ÿ�þÙý��.�Vù8�$����#ÿ*ÿ ����$� Ø ÿ _þ\ÿ*ý���� î ¤ ���$�.� ��L��ï ¤ ý��4ý��4ý�¤m� î ÿ ¤ � &'& �©þ\þ\ý����iý��ÏÈý�� # Èù8�?ÿ������©ÿ û ��� & � Z �#ÿw÷¥��� ý��$�*ÿ ø ¤Mý��$�� î ÿ ¤ ÿ ��� ÿ��9ÂGýR������4ý��J�?ÿ Ø ÿ*þxÿ.ý���� îÂÁ � �©ÿ ����� ^4Z �?ÿ,÷¥���\ý��$�*ÿ ø ó ��î ÿ Ô ����� ý &hYÒ� ý�� ] � ý������ ]������� � ð�ý�þ�þ�� �$� �����\ÿ � - ]  Á �V��� ý��>�\þÃÓ Ü �ö�0�7�0�75¤(Ó Ü 7 ?�?�?�? Ü ó

? > 7

Page 185: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

o�,-,2N-.�ì0/gÀhNoÃ3PÆ ,-,aíª8ª6 ? > 0

Page 186: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

� � � ��� � �H� Ô

Õ ÖÉ× Ø

� �QSR Ù ÿÚCÛM �SÜZ��[Ý �Þhß?àáàáâYãmâ�ß ï=äæå à�à åèçµéëê � ç?ì ] ¤½äæå àáà åáç?é�íÁî½ï½ì ã ¤�ð0å�ì ã å�ñ½åèçùSòóéôçµå à } ìÁï5õ àáâYö½ãmâ{÷Ñøùà ç?îvó ß ì ã

ú�ûNü ��ýKþ�ÿ�������-��ûP� ¤(ÂÃï�� àáâ ç?ìªç?ñ ö ú çµìùõpå�� à�â úmîV] íÁå��ZíY¤� â � â éî â ìÃ]�ö�ö�öÞhß?àáàáâYãmâ�ß ï=äæå à�à åèçµéëê � ç?ì ]�0å�íÁí â ìùõpçµõpå ß ñ¯}� ����������������������� �"!�� #$�%�&�'��(��)#*���+��� �"!��),��-�������

. �0/�� ¤�Â7ï1� à�â ç?ìªç?ñ ö ú ç?ìùõÁå2� à�â ú8î�] íùå2�ZíY¤3mç?ñÊï�ç?ì ]54�676m>Þhß?àáàáâYãmâ�ß ï=äæå à�à åèçµéëê � ç?ì ]

8Ð�0/�� ¤ úmîV] íÁå��ZíY¤*3?ï½ñ â 49676 0ä â ítõ â ìÁñ4äIç?í î åáñ ã õ ß ñ ° ñ5å�ò â ìÁíùå�õ ]ý � ý �0/�� ¤Jù à�â �YõÁì ß ñ5å2�Zí;: â � î ñ ßmàáßmã å â íY¤$3?ï½ñ â 4�6 ? < ì âYâ ñ>=7åIò â ì Þhß é¬éï5ñ½å�õ ] Þhßmàáà�âZãmâ ó

4X>@?

Page 187: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

A ,-,CB-.ED0/GFIHKJML�/Z6 A 4{>m>N ÿ � OQP)R)SUTUVXWZY1T�[]\_^

¼ ó û ó û ñ½å ß?à ���`�'acbM÷d: î âfe ûúmú ù`g Þhßmà�à ç?î ß ìpç�õpå ß ñ ø ¤h �������i�-���������`���j�k!���lm���i�d�&�'an ����oqpr���s�tpu��v��w���-�h��� �"!��),������w����¤ ú8îV] íyx]= â òzxÑ� â õùõ9x ¤ �z{ ¤ 4 ö 6m> ÷ 4�6'676�ø x�|x Þ x û àáâ _ ç+���|�'acbM÷d: î â 3 ây}Ìâ ìùí ß ñÐ�=çµî e ç àáà û Þhßmàáà ç?î ß ìpçµõÁå ß ñ ø ¤� �������i�-���������"� ����k!��_~h���i�w���-���>��ac�����%��v_���d�s�$v��d�����)p�����v��%�����������S$����9���h�'bG�9���S$9���'bd�����E�����Xvw� $��'�� �k�_���-�����>�*�@�����&�'�w������¤ ú8îV] íyx]= â òzxÑ� â õùõ9x ¤ �z{ ¤ 4�� ^�0/÷ 4�676'6�ø x3�x < ç ß ���C�'acbá¤+~ ���z�'�q��v��'a1�;��ac�'�d�"���2���%��vj�z�_��v��k�q�;���������'���q�"���K�1��������ac�����d��v �� z¡G#1!���a"a,]�-���w���£¢m����v�o@���i�$�s�-��� "d¤¥�y¤ ú8î@¦ í§x�= â òxx� â õùõ9x ¤ �1¨r©dªe� ¤ � ] >@? ¤4÷ 4 ö ûE« ìÁå à ]�ö�ö�ö ø� x ¼ x¬3 ß ñ â íQ�����'acb᤮­;¯ °r±'­;¯ ² ���'�d�����s����� �'b"³´���´µ¥b"³¶���E���1�Xvw� $Q�§�> ���ac�'�s�c·��'�%������%�&�'���k�9��� �"�M¸¹�º�» ¹§¼ ¸º b ú8î@¦ íyxK= â òzxÑ� â õÁõ§x�¤ �1¨ ¤ 4��'6 5¤4÷¥]�ö�ö�ö ø¼ x û x û ñ½å ßmà ���_�'acbS÷k: î â�e ûúmú ù`g Þhßmàáà ç?î ß ìpçµõÁå ß ñ ø ¤½lm��¾¿����������-��������� �����"!��n ����o�lÀ�����d���'a�ÁÂ�����-�����E���À�"!��À,��-�������Q�'�z��Ã��f zaÄ��v��'�d�������|�9���m#$�d�&�'��(��Àpr���s�Åpu��v�¡�����-� ¤zÆ�ï½î5é¬å õÁõ âYö õ ß ú8 íyxy� â õùõ9x|Ç�¤«÷¥] ? � ç ¦ ]�ö�ö 4^ø x÷ ú ì â « ìÁå�ñÊõÃçµõ7çµì&g0åIò�}+ñÊï1� à ò âsÈ1É ö�ö�ö > ö�ö�]iò ��4 ] ûE« ìÃ]�ö�ö 4^øÂÀxy��å ¦ ç?ñ�ç ãmâ �����'acbá¤Ê~ ���z�'�q��v��Ë�����k!��Ï"d¤¥�)�&��Ìw� ¼ ÌÄ @���;����v��d�����Í�'�mÎ_�c(�!M£�2�����"��(�]�����%('����� ¤ ú8î@¦ í§x�= â òzxh� â õùõ9x ¤ �$Ï ¤ ??> ^�ö5¤H÷±]�ö�ö 4¸øÆx � ç àáß ò�¤K���f�'acbá¤Ð,;��ac�'�s�c·��'�%�������%�&�'���k�9���q�"�Q�"!��"d¤¥�)��¸¹ Ì ¹ ¼ ¸º �{" ? l ¤ ú8î@¦ íyx�= â òx Þ x�¤Ïz{ ¤ ? ^ � ö�]�¤4÷¥]�ö�ö 4^ø

Page 188: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Ñ Ò º Ó ÒÕÔ×ÖÙØÛÚÅÜ Ý®Þ

ß û ãmßeß�ö î ß�ß'à åáíyõ î â « ì â �Zå ß ï½í à åIï â òrî àáßeß�ö¬ß ïSç;é¬ç?íùõ â ì<òrí « åáìÁå õX¤â éî�ç à é âYö ç?ñ ö õpì â ç?íùï½ì âYö ï « ß ñ « ï½ì « ß í â õ ß ç à å�ï â î â ¦ ß ñ öÏà åIï â xcá

â . �¥� �{���|ã �f�-���� ���('�"�d��v��

ý 4§ä Çfx ú ß ò î ¤ ¼ xz=7å õ î ¤ Þ xÆi� î ß?à õ?¤�ç?ñ ö �]x Æ â õpí�� î â xf,K�'�s�%��v�a2���h�'�z��lf�$v�a2���2ÌÂ�f�Ë�"���d����¡�'��v��%�����Ë�w���"!��),C!�������v��'a`Á�����v��w z�"��xCÆ « ìùåáñ ãmâ ìZ¤4÷ 4�676@?�ø xý·] ä �`x·¦�xzÆi� î å } xK�;����bu��§�@br,|!����§bá¤5å�æ�}q0 > ]�¤4÷ 4�6@? ø xý ��ä �çx e x ú â ì à åáñ½íyx�Ãs���%�-�§�'��v��%���������EÎ_�c(�!m�������%('�f,C!�������v���x û ö½ö å�í ß ñeòóä â í à�â ¦ ¤ � âYö å�õÁå ß ñ¯¤4�6 �^ixý 0 ä = x < x$Æ5ç�� î íZ¤��]x¬3�xJù©ìÁñ½ítõX¤(ç?ñ ö ¼ x Þ x½äIç à å�xC,|!����§br�;����bᤠª$ªiè } 474 ö ? ¤4÷ 4�6?> ö ø xý ?�ä�� x+ÂÀxz= ß í â ñÊî à ï5õ î x],|!��é�§br�;����br�u���d�Gbá¤�ê è } > ] ? ¤4÷ 4�6@? ö ø xý >�äjú x$Ç ß íùõ âZö ¤M���K�'acbcÌë,|!����§br�;����bKÁS¤ �Xª }q0�ö 6 ¤4÷ 4�6'6@?�ø xý·^ ä < x eçìß î àáâ ìZ¤Û���K�'acbcÌëlf�$v�acbÕ,|!����§buíª¤ ª$ª@¨ }!^ 4 �¤4÷ 4�6 ^ >�ø�î ¤(ç?ñ ö ì â ï â ì â ñ1� â íÃõ î â ì â åáñ îý ä = î eÃß ï ítõ�ç ö õ â ì î �f���zbr�;����bul_��v�acbÕ#*v��dbá¤êÌ}!] ��4 ¤4÷ 4�6 ^m^ ø�îý 6�ä���î+¼qî 3 ß ñ â íZ¤ï���]�'acbcÌð,|!��é�§bu�;����br�u���d�Gbᤠ�1¨ } 49�76 5¤4÷¥]�ö�ö�ö ø�îý 4 ö ä���î � î < ç?ìÁå¯ç?ñ ö ä î(ÆZî(¼ ì ìï½é « âYà é¬ç?ñ½ñ î|ñ br,|!��é�§b*��¤zå {${ } > 6 ¤rò 4�6 ?7ó�î

ô 474§ämõrî � î Þ]ö ï½ñ ã ç?ñ ö � î Þhßeâ íùõ â ì î ,|!����§br�;����bu~K¤ ¨$¨ }_]m] 6 ¤uò 49676�4éósîô 4 ] ä���î � î < ç?ìÁå¯ç?ñ ö ä î(ÆZî(¼ ì ìï½é « âYà é¬ç?ñ½ñ î ,|!��é�§br�u���d�Gbríª¤ { ê ¨ } 4�?'6 ¤uò 4�676 ] ósîô 4���ä � î e î ��ﯤ1÷ î ä î : ö5ß éôçµíZ¤(ç?ñ ö ÷ î < î äæå à�à åèçµé¬í î ,|!����)�j����b�ÁS¤ � êb}!] > ]µ 5¤uò 49676 ósîô 4 0 ämõrî�� â ì ãmâZà�à ¤´���K�'acbcÌðlf�$v�acbr,|!����§bX�K¤ �$è$Ï } �?> ^�¤uò 4�676m>@ósîô 4é?�ämõrî(¼ ì ßmàáà ¤ ��î Æ�� ìï½ìÁé¬ç?ñ½ñb¤½ç?ñ ö ä î Æi� ö@øhâ å ãmâ ì î;ñ br,C!����§bX��¤zåzå � } �7�76 ¤uò 4�676�4�ó�îô 4{>�ä = î ÷�ìùñ ßmàáö ¤ Þ î Þ ç?ì à í ß ñb¤�ç?ñ ö � î < ì ß íùí î ,|!��é�§bX�j����bKÁ|bᤠ{ å¯} �m>7� ¤Xò 4�6 4éó�îô 4 ^ ä Ç î©� å à î½ìpçµõ ö ¤Ù���À�'acbcÌ ,|!����§b��;����b��u����bᤠ� æ�}q0 ? ]�¤Eò 49676 ósî â ìÁìÁçµõpï½éϤÄ,C!����§b��;����b

�u���d�Gb �${ ¤_]?]m] 4 ò 4�67676@ósî4X> ^

Page 189: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

1x/<1y¡�/�ùmúª8 A ,|û�ü 4{> ô 4 ä � î �0ï5õÁõpç îçõ ì â �Zå�íÁå ß ñ�é â çµíÁï½ì â é â ñ�õ ß'ý õ ö½â ñ â ï5õpì ß ñÚé¬ç ã ñ â õpå�� ý ß ìùé ý ç'� õ ß ì ý ì ß é

® ¸þ ¹ òy¸¹7ÿ�¹§¼ ó�î Þ ¦ õ ÷�Â�¤rò¥]������ ósîô 4�6�ä e î < ç ß ç?ñ öI£ î e ç?ñ½í â ñ¯¤]ò%í « ß7àµâ í « â ìÁí ß ñ½í ósî 3 à çµî âsÈ « â ìÁåáé â ñ�õ â 6 0µò���� 47î ò%ï5ñ « ï½î�òà åáí ö½âZö ósîô ]�� ä���î���î ä î Çhìùï½åáñ½íY¤M���]�'acbcÌë,|!��é�§br�;����bu�u���d�Gbá¤*ê � }_] 4 ¤uò 49676@?7ósîô ] 4yä e î ÷�ñ àÊà åáñ¯¤´���]�'acbcÌë,C!����§br�u���%��bríEbᤠ¨{(� }_]�0m 5¤uò 49676 ósîô ]m] ä e î ÷�ñ àÊà åáñ¯¤´���]�'acbcÌë,C!����§br�u���%��bríEbá¤zå$å Ï } ��49� ¤uò 49676 ósîô ] ��ähõrî�� ç?ì à?ß�ø å�õ��?¤q���u�'acbcÌ � â ç?íÁï5ì â é â ñ�õ ß'ý õ ö½â éôç ã ñ â õÁå2� ý ß ìùé ý ç'� õ ß ì ß'ý õ ö½â ñ â ï5õpì ß ñ î

,|!����§br�;����b]ÁS¤ ¨Ì� ò 4éó ¤ 4�6767��îô ]�0 ä e î < ç ß ¤´���K�'acbcÌë,|!����§br�j����b�ÁS¤ � æ�} ? 0 > ¤Xò 4�676 0 ó�îô ] ?éä Æ î$õ à çµõ-� ö�à?ß ¤ï���]�'acbcÌël_��v�acbÕ,C!����§b*��¤ �Xª æ�}!^�0��5¤rò 4�676 � ó�îô ] >�ä Þ î���î ä ßeßeö�ø çµì ö ¤Û���K�'acbcÌð,|!����§br�j����bX�r���d��bᤠÏ�� } >76 5¤Xò 4�676 � ó�îô ]m^ ä Þ î�� 3 ß ñ â ítò±ä ßeßeö�ø çµì ö ¤M���K�'acbcÌë,|!����§br�j����b�ÁS¤ ¨z¨ } ? ^ 4 ¤Xò 4�676i4éó�îô ]? ä ÷ î!¼qî : ö5ß é « í ß ñ¯¤M���K�'acbcÌë,|!����§br�;����br�r���d��bᤠÏ�� }!] 6 � 4 ¤uò 4�6'6 ] ó�îô ] 6�ä : î�� ö½â ñ¯¤ï���]�'acbcÌë,|!��é�§br�;����bKÁS¤ � æ�} 4 ^ 6 0½¤Xò 4�676 0 ó�îô � � ä� î�� â ¦ â ì ö5ß'} ¤ï���K�'acbcÌë,|!����§br�r���d��bríª¤$å { êb}!]�� 4 ¤rò 4�676 0 ó�îô ��4yä�¼qî ö½â 3mç ãmâ ì î lf��v�a2�����Û��a2��v��d�-������('�����%��vçpr���s� pu��v��w���-� î Çhçµõ â í;] ? Æ ¦ é « ß íùåáï½éϤ

ò¥]������ ó�î 3m�:ç?îÏåáñ�õ â ìÁñ�ç à « ï½î à å2�Zçµõpå ß ñ ô 3m�u÷fÇÑò õ e Ë ò�����ò�� 4yä ç?ñ ö ì â�ý â ì â ñ1� â íÃõ ö½â ì â å�ñ îô � ] ä ¦ î$õ ç?íÁí&� ö å â ìZ¤M���K�'acbcÌð,|!��é�§bX�j����br�u���d�Gbᤠ�${ }q0 6 m 5¤Xò 4�676'6@ó�îô �7��ä Þ î e7â ìùî â ì ã ¤Û���K�'acbcÌð�����§br,|!����§b � ���i�ybX��¤ � } 4���4 ¤uò 4�6'676@ó�îô � 0 ä� î £ ítõpìùå2� à ¤M���]�'acbcÌð,|!��é�§br�;����bu�u���d�Gbᤠ� å¯}_]?^ > ¤uò 4�67676@ósîô �@?éä 3 î Ç â � àµâ ìZ¤ ���]�'acbcÌë���i�ybr,|!����§b � �����ybá¤�÷ Ï } � ] 6 ¤uò 4�676767ó�îô �m>�ä � î = ß7ö5â ¤Û���K�'acbcÌë,|!����§br�j����br�u���d�Gbᤠ� å¯}q0Ê] ? ^�¤Xò 4�676'6@ó�îô � ^ ä� î � â ìÁì ß ò<��ï ���Zå-ç?ñ ö 3 î � î 3 î ç?ñ ö½â ñQÇhìpçµñ ö î Âæ ¼ e � � âsÈ « â ìÁåáé â ñ�õ 6 0µò�� ?iî ò ï½ñ�ò« ï½î à å�í ö½âYö ó�îô � ä Ç î � î ÷Ãñ ö½â ìÁí ß ñ¯¤�Æ îʼ ß�ø ç à í à 奤Êç?ñ ö = îe� ç ö½â ¦ ¤*ò í « ß7à?â í « â ìùí ß ñ½í ó�î 3 à çµî âsÈ « â ìÁåáé â ñ�õ�|67� ò�� � î ò%ï5ñ « ï½î à åáí ö½âZö ósî

Page 190: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

4{>76 1h/<1h¡:/�ù úª8 A ,|û�ü

ô �76�ä 3 îÌ� å õ-� ö½âYàáà ç?ñ ö � î ��ç ¦ ¤Õò%í « ß'à?â í « â ìÁí ß ñ½í ósî 3m�:ç?î â�È « â ìùåáé â ñ�õ �|67� ò���] >iî ò%ï½ñ « ï½î�òà åáí ö5âZö ósîô 0�� ä�°mî ò < � â å�íÁíùñ â ì î lf�$v�acbr,|!�����v§bX�K¤ �Xª } >m>m> ¤uò¥]������ ó�îô 0 4§ä Æ î < ç à íùõ â ìZ¤´���]�'acbcÌ lf��v�acbr,C!����§bríª¤$å { ¤rò 496 ^ 4éósîô 0Ê] ä���î ä î e ï ã7ö½â í0ç?ñ ö = î ð ß íùí î Æ « åáñÏíùõpìùï1�YõÁï½ì âÀý ï½ñ1�YõÁå ß ñ5í î �f������bÕ�j����bÕlf�$v�acbÕ,K�'�s�Gb

#*v��dbᤠ¨è } � � ���i�'�76 ¤uò 4�67676@ósî ç?ñ ö ì â�ý â ì â ñ1� â íªõ ö½â ì â å�ñ îô 0 ��ä 3 î ÷Ãí ö é¬ç?ñ¯¤Û���K�'acbcÌ`ò �Ñ� Þ ósî ,|!����§br�u���%��bríª¤ { æ Ï } �m> 0½¤uò 496 m ósîô 0�0 ä 3 î ÷Ãí ö é¬ç?ñ¯¤Û���K�'acbcÌðlf�$v�acbr,|!����§bríª¤ � ]µ 5} 4 ¤uò 4�6 6@ó�îô 0 ?�ä���î 3 îÌ� ï½í ßmà�ý ¤´���]�'acbcÌ ,|!����§br�;�w �bᤠ{ å è } 4 ¤uò 4�676 0 ósîô 0 >�ä�¼qî ÷�î â ¤Û���]�'acbcÌ|ò �;4�? 0 Þhß?àáà çµî ß ìÁçµõpå ß ñ ósî ,|!����§br�;����br�r���d��bá¤�ê è }!] > ¤uò 4�676 ^ ó�îô 0Ê^ ä�¼qî ÷�î â ¤Û���]�'acbcÌ|ò �;4�? 0 Þhß?àáà çµî ß ìÁçµõpå ß ñ ósî ,|!����§br�u���%��bÕíª¤ ¨ æ ¨ } � ^m^e¤uò 4�6'6 ^ ó�îô 0� ä Ç î ÷ ö5â� ç5¤t���_�'acbcÌfò�Æ � Þ ósî ,|!��é�§b��;����b�~K¤ ��� } 474 ]���� 4 ¤�ò 4�6'6 ^ ó�î ç?ñ ö ì âyý â ì â ñ�� â í

õ ö½â ì â åáñ îô 0 6�ä = î � î 3mç }Ìâ î ,|!����§br�u���%��bÕíª¤ {${$è }!]m^ ? ¤uò 4�6 6@ó�îô ? � ä�° à�ý ò < î-� â åáíùñ â ìY¤ e î òóä î e çµé¬é â ìY¤hç?ñ ö � î �0ì â í�� ö5âZà î ,C!����§bj�u���%��bEíª¤Cå Ï êb} � ] � ¤

ò 4�676m>@ósîô ?i4§ä���î 3 î =7ç?é¬í â ¦ ò � ï½í ßmàcý ¤ e î ä î e ç?é¬é â ì î ,|!����§br�j����b�ÁS¤ Ï æ:}���0 ? ]���0½¤*ò 4�676'6@ó�î ô ö½â « ò« ö�É 676 � �'�m> ^ ä%îô ? ] ä ÷ î ÷Ãî�ç ö ç�¤ e î ä â å ãmâYà ¤r= î ÷ à�à?ß'ý â ìZ¤ ç?ñ ö�e î = â åáñ ö ç?ì ö õ î ,|!��é�§bC�u���d�Gb�íª¤uå � å¯}_]��5¤

ò 4�676@?7ósîô ?'��ä 3 î Æi� ö5â �Yõ â ìY¤b î ä î$õ ç?ì à ¤(ç?ñ ö>e î ä â å ãmâZà î ,|!��é�§br�;����bu~�¤ ¨ å�}+ >76 ¤uò 4�6'6�4éó�îô ? 0 ä  î ä î$õ ç?ì à ç?ñ ö>e î ä â å ãmâYà î �K�-�§�'���-�w ������ZÃ�,|lç�y¤1: e 6�4 ò ? ^�¤uò 4�676�4éósîô ?7?�ä Æ î 3 î � ß ñ ã ¤ ¼qî � î �:å�ﯤ©ç?ñ ö ÷ î < î äæå à�à åáç?é¬í î ,|!��é�§b]�;����b]~�¤ �(� }��m^�0 ? ��05¤�ò 49676 ósîô ö½â « ò « ö$É 6 ^ 4 ]�0m ��ä%îô ??>�ämõrî <Kâ å ãmâ ìªç?ñ ö Â î ¦rí ã ï½ì î ,|!����§br�j����bX~K¤ �(� }!] 676 ¤uò 4�6'6 ^ ó�î ô ö½â « ò « ö$É 6m>�4 ��0�0 ?�ä%îô ? ^ ä = î � î¯� � ¼ âYßéø ñ î ,��'�s�"�d� �u����ac�'�d�����Q�"����a2��v��d�-����#*v��'�d�����s�"��( î ò 4�676 ^ ó�î ò « ì â í â ñ�õ âYö

çµõ õ ÷=ð�¦ 6 ^ ósîô ? ä ¦<ç î Ç î=Æ âZà�ö½ß å�� ö î�ñ !�b`�Co��w �b�������yb`p`�c·�bá¤råzå¯} 4é?'��4 ¤|ò 4�67? ^ ó�î ô #*����bÂ,|!��é�§b�¡ � ���*,x¤Ï ¤ 474� 0£ò 4�6��@?'ó�ä%î

Page 191: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

����� ¡ � ùmú�� A�� û�ü 4 ^��ô ?'6�ähõrî ÷ î Æ ß ï ö5â ì î ,K�'�s�"�%�Q�X����ac�'�%������Ã�� �*!���� �'�z��lm��¾ î ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�îô"! � ä Þ î$õ ì â í�� ß õÁõZ¤ï���]�'acbcÌë,|!��é�§br�u���d�GbÕíª¤ê$êÌ} � 0Ê^�¤uò 4�6 ^ �7ó�îô"! 4yähõrî ÷ î Æ ß ï ö5â ìZ¤M���K�'acbcÌë,|!����§br�;����bu�u���%��bᤠÏ�� } ! 6 0½¤Xò 4�676 � ó�îô"! ] ä�¼qîv¼ ï½é¬ç?ì î ,K�'�s�"�d���u����ac�'�d�������"����ac�����d��vC��a2��v��d�-���£Á|�'�y�����q#*v��'�%�w���s�"��( î¥õ ö � õ ö5â íÁå�íZ¤

Æ ¦ ìÁç'�Zï5í â ° ñ½å mâ ìùíÁå õ ¦ ¤ 4�676 � î ò%ï½ñ « ï½î à åáí ö5âZö ósîô"! ��ä ä î e7â å à ¤Q���]�'acbcÌ lf��v�acbr,C!����§bríª¤$å { êÌ} 4 ¤rò 4�6��'6@ó�îô"! 0 ä Ç î ÷ î�� ï âZà�àáâ ìZ¤´���K�'acbcÌð,|!����§bu�;����br�r���d��bá¤�ê � } ��� ]�05¤uò 4�6'6 ^ ó�îô"! ?éä Ç î ÷ î½� ï âZàáà�â ì îXõ ö ��õ ö½â íÁå�íZ¤ Þ ç à å ý ß ìÁñ½åáç�¦rñ½íùõÁå�õpï�õ â�ß�ý : â � ö ñ ß?àáßmã ¦ ¤Xò 4�676 ^ ósî ò%ï5ñ « ï½î�òà åáí ö½âZö ósîô"!�! ä = î e ç?ítõ ¦ ¤Ð���;�'acbcÌ�#*v�������v�� ¤Ì] 6 �5}_]?] 4 ¤Õò±]������ ó�îKõ ì â « ìùåáñ�õX}ªçµì&g0å }+ñÊï1� à ò âsÈ1É � 4 ��]���� 4 4À� � â î4]���� 47îô"! ^ ä � î 3 î < ìÁå$#�õ ö í î Ãs���%�-�§�'��v��%�����£���q��a2�����������'���q,K�'�s�%��v�a2��� î e ç?ì « â ì7ê = ß�ø ¤rò 4�6�� ^ ó�îô"! ��ä � î e ç à � â ñæç?ñ ö ¦ î ÷ îª� ç?ìùõÁåáñ î �K���'�-o��&%Ù�r�w z�w�����'�Ä�f� Ã����d�-�§�'�$v��w���s�¶Á����i�-���£�"�

�§�����s�>,K�'�s�%��v�a2�),|!�������v�� î äæå àáâ ¦ ê Æ ß ñ½íY¤rò 4�6�� 0 ó�îô"! 6�ähõrî ÷ î Æ ß ï ö½â ì î ÆeõÁìpç?ñ ãmâ)( ï�ç?ì à íÏç?ñ ö « ç?ìÁå õ ¦ å ßmà çµõpå ß ñ î e ° < Æ î ò ï½ñ « ï5î à å�í ö½âYö ó ¤

:j3mÂj÷0�h¤ 4967676�îô ^�� ä� î 3 î�� ï5í ßmàcý ç?ñ ö : î ä î � ß ñ½ñ âYàáà ¦7î ,|!����§br�r���d��bᤠ8 å ªe� }!] ! � ¤uò 4�6767�7ó�îô ^ 4yä�¼qî ÷ î ÷�ñ5å ßmà ¤ ���;�'acbc̽ò e ÷ õCõ*� g Þhßmà�à ç?î ß ìÁçµõpå ß ñ ó�î ,|!��é�§bÕ�u���d�GbZíª¤ � æ è ò � ò 0 ó }_] 474+�

] 4 ! ¤uò¥]���� 4éósîô ^m] ä � î Ç â � à ¤����|�'acbcÌÛ3 ây}Ìâ ìùí ß ñ-,:ç?î õ ì ß « ß ípç à õ =yò�������� ! Ì]�E�À�/.y ����s�"�������Z¡Âpr���s¾C�'���

�f��('a2�f����������-���������k� î ç'�y� â « õ âYö î ¦+õ ÷ Þ 4 ^ î ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�îô ^ ��ä Þ � Ç]÷�� î Á�����v��w z�%���'a~ç�����c('���j�w ����s� î�4�676 � î ò%ï½ñ « ï½î à åáí ö5âZö ósîô ^�0 ä 3 îm¼ â íÁí àáâ ì î ,;��ac�'�s�c·����)��a2��v��d�-������Ì�]�ñ ö âZö î Æ « ìùåáñ ã?â ìCÆ â ìÁå â í ß ñ�÷yõ ß é�í-ç?ñ ö õ à çµíÁé¬ç5¤?ßmà î�47î Æ « ìùåáñ ã?â ìZ¤( âyø Ë ß ì à ¤ 4�6��7?iîô ^ ?éä < î ä î(� å à�àáâ ì î`õ ö � õ ö½â íÁå�íZ¤ õ ìÁå�ñ½íùõ ß ñ ° ñ½å ?â ìùíÁå�õ ¦ ¤rò±]������ ó�î ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�îô ^ ! ä < î � î Þ çµõ â íZ¤Z����b`�'acb�lf�$v�acbXÃs�����%�s����br����"!��§���E��¤ { ê � }!] 67� ¤rò 4�6��767ó�îô ^m^ ä 3 î � î Ç øùß ì à?â ñç?ñ ö Æ î � î �0ì âYàáà î �;��ac�'�d�"���2���%��v��K���'���%�������v�!��'����v�� îx� � < ìÁç ø ò e å àáà ¤

^võ öNâZö å õpå ß ñ¯¤ 496 ! 0 îô ^ ��ä e î = î Çyçµñ ö ¤ï���]�'acbcÌëlf�$v�acbXÃs�����%�s����br����"!��§���E��¤ ¨ æ$æ�}_]R0½¤uò 49676 ^ ósî

Page 192: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

4 ^ 4 �0��� ¡ � ù ú�� A1� û�ü

ô ^ 6�ä ÷ î <�à ç?é¬ç�� ö åáñ¯¤Q���]�'acbcÌëp|�c·§�2o'�?¤�Ç_ò �$ó } 6�4 ¤uò 4�676767ó�îô � � ä���î Þ]ö ï ö ç àµß ¤ 4�676'6�î`« ìÁå çµõ â � ß é¬é�ï½ñ½å2�Zçµõpå ß ñ î ò%ï½ñ « ï½î à åáí ö5âZö ósîô ��4§ä���î Çyç ¦ à ç'� î1õ ö ��õ ö½â íÁå�íZ¤ à á ° ñ½å ?â ìÁíùå�õ â9Þhà çµï ö½â Ç â ìÁñ½ç?ì ö ò2, ¦ ß ñ;¦�¤?� â î½ìÁï½ç?ì ¦ ò±]���� 4éósî

ò ï½ñ « ï½î à åáí ö½âZö ó�îô � ] ä�¼qî(° ñ5í â ì î Ã��|�|�3���&�'���§bXlf�$v�acbZ#*v��dbᤠª�Ï } 6'� 0½¤uò 4�6 ! 6@ósî54z{(� }_] � 0�0½¤uò 4�6���4éósîô �7��ä�¼qîÊ° ñ5í â ì î ~ç�����c('���'�z�m,�����aÄ�"�q�"�z�'�s�-������Â���E�mí_���'�ðÃs�����������"�d�)������"�w���X�9�����u�|, îõ ì ß � î ¦ �*�*�Ðõ çµìùõpå�� à�â ÷f�§� î Þhß ñ ý î ¤ Þ]ö å2�Zç ãmß ¤5¦�,-¤�^ 4 ¤uò 496��76@ósîô � 0 ä�¼qî < î ��åáíùíÁï½éϤ®���À�'acbcÌ �*~�ÁðË�'���1�'aç�76�b"� îI� ¦w:hò�,:ÂfÆ å�ñÊõ â ìùñ�ç à ì â « ß ìùõ Ó8� � ¤

ò 4�676 ^ ósî ò%ï½ñ « ï½î à åáí ö5âZö ósîô �@?�ä Ç ° =9, � Þhß é « çµñ ¦ Þ çµõ�ç à�ßmã î í8:X�;�u�¶,C!����w���q��aÄ�%�¬ zaÄ�����-�+;uò 4�676@?7ósî`«1«*î=< ! ò <�>iîô � ! ä : î�?�î=@ à ¦ ñ½ñ î ÁÂ���@��(�������v_����('�"�������s�"��( î*? ç?ì&� âYà � â§à¥à?â ì';Æ â « õ î ò 4�6'6 ! ó�îô ��>�ä�¼qî = îA? � Þhß ìùé¬å�� à î �������i�-���������h�����k!���~ç���i�w���-���ï��ac�����d��v�#$�d�s�i�d�i�-� p��i��v��d�������

�'�_�*�'�%(�������������d��� �1�&�'���k�9���-� î´õ ö � õ ö½â íÁå�í';CB à�ö � ß é¬å�ñ½å ß ñEDÃñ5å mâ ìÁíùå�õ ¦ ;ÑðZ÷F;÷Ãï ã ï½ítõqò 4�67676@ósî ò%ï5ñ « ï½î à åáí ö½âZö ósî

ô ����ä = î Æ î Æ�ï à�â å�éôç?ñ î �������������������j���h�"!��À��a2��v��d�s��v��'�z�� ��('�����d��vm�]ac�����d��vÀ#$�%�s��v��%���-�p��i��v��d�����������ç�"!��h~ç���������-���´�'�]�X�'�%(��À����������d�i� �1�&�'���k�9���-� î)õ ö �2õ ö½â íÁå�í';7G â ñ�õÆeõpçµõ â ;rò 4�6'676@ó�î ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�î

ô �76�ä Ç î ��ç à�â íùå ß ; �����'acbcÌ �/.y ����s�"�������G�'a;,|!��é����v����'�z��Ã��z�'�@���%�s�d�'aqÁ������d�-��aE#$����������%�|,ÂÃ�ÁZ#7���K�'���s������¾ î : â � ö ñ½å2�Zç à ì â « ß ìtõH; ? ç ¦ ò 4�676��@ósîö õÁõ «2I É7É�ø�ø�ø î çµõ ö å î à ç?ñ à î ãmß�É ç ß õ � ɵ⠫ å2�Yí É õÁìpç?å�ñ½åáñ ã@É�JÃâ�øEÉ �|õ*K Þ Æ B mâ ì å âyøEÉ åáñ ö½âsÈ î ö õpé î

ô 6 � ä G î = îL? � Þhß ìÁé�å2� à î � � l��_pëÎ)�'a"aÕ� ÁÂ�s�¥�����'�%(����j~ç�������"�d� ~ç�w ����z������v������Qí_���'�ÁÂ���s������� î : â � ö ñ½å��Xç à ì â « ß ìùõ';�:j3 J ÷ @�î ò ï½ñ « ï5î à å�í ö½âYö ó�î

ô 6�4§ä Á���~��M:X�����-�)Ë�'���1�'aN;rò 4�676@?7ósîô 6�<�ä < î ä î=? å àáà�â ì�;*ò < ����� ósî`« ìÁå çµõ â � ß é¬é�ï½ñ½å2�Zçµõpå ß ñ î ò%ï½ñ « ï½î à åáí ö5âZö ósîô 67��ä���î ÷ î 3 îO? B }Ìâ ìÁé¬ç?ñ î �C#1,�çÁÕ�P:*�������ç�K���d��� î : â � ö ñ½å2�Zç à ì â « ß ìùõ';i:j3 J ÷ @ ;�ò 49676�>7ósî

ï½ñ « ï½î à åáí ö5âZö îô 6 0 ämõrî Ç â ìtõpåáñ£Æ « ß7à?â í « â ìùí ß ñ î J ï1� àáâYß ñ5ÆÊõpìÁï��Yõpï5ì â Æeõpï ö ¦ Ç ¦ ð�åáìùõÁï�ç à:Þhß é « õ ß ñ£Æi�Xçµõtò

õ â ìÁå�ñ ã î ò ï½ñ « ï½î à åáí ö½âZö ó�îô 6@?�ä J ,:å ¦ ç?ñ½ç ãmâ î �Õ z�d��v���Á����q�q�2�����������"��(+���m�k!�� Î)�'a"a*� Î_�c(�!+�;������aÄ�i�d�����Ë#7 ���v��%�-���q¡

���w���-� î : â � ö ñ½å2�Zç à ì â « ß ìtõH;�:j3 J ÷ @ ;rò < ����� ósî ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö î

Page 193: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�����5QR� ùmú�� A�� û�ü 4�>�<

ô 6 ! ä 3?ï5ñ1�Xç?å < ç ß î íf���'� �������%('�> �������i�-��������� �'� � �k�_���-�����´�*�@�S:*���"��(5�k!���Î)�'a"aÂ�#7 ���v��d�-�����������-� î : â � ö ñ½å2�Zç à = â « ß ìtõ9TU��0 É 6�� ; ?VK :hò�, J ÆW;rò 4�6'6��@ó�î ï5ñ « ï½î à åáí ö½âZö î

ô 6�>éä 3 î 3 î , â = ß í â î Á���a"aÄ�"���'�����_#$���s�'���é� î : â � ö ñ5å2�Xç à ì â « ß ìùõ'; ? ç?ì&� ö ò 4�676767ó�îö õùõ «2I É7É�ö ç àáà ç øxâ î î øùà çµî î ß ì ã¥É ñ âyø í É é¬å�ñeï�õ â í É � ß?àáà å�éôç�õ ß ì<ò ö å�íùõ�çµñ1� â î ö õpé à îô 6���ä J î ,�å ¦ çµñ�ç ãmâ ;uò 4�6'676@ó�îZ« ìÁå ç�õ â � ß é¬éï5ñ½å2�Zçµõpå ß ñ î ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�îô 676�ä , î :=ï ö½ß ì';rò 49676��@ósî`« ìÁå ç�õ â � ß é¬éï5ñ½å2�Zçµõpå ß ñ î ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�îô 4 ��� ä Ç î7? å2� ö ç âZà í�çµñ ö �;î Þ]ö ï ö ç à?ß î ���f z�"�s��v��'ar���d�1�'�Ë���h��v��"���d�"a"ac�'�����q�d�"�q�"��(5�'�2���w���s¡

�d������� î 3�,:ç?î#õ â � ö ñ½å2�Zç à ñ ß õ â î ò ï½ñ « ï½î à åáí ö½âZö ó ;rò 4967676@ósîô 4 � 4yä : î ä î � ß ñ½ñ âYàáà ¦ çµñ ö ?�î 3 î�? ï½í ßmàcý î lf�$v�acbc,|!����§b���;�X�X�æ I ? � 6 ;�ò 4�676�<'ó�îY� ìùìpçµõÁï½é;òråáî5å ö

ýZX�X�æ´ò 49676�<7ó�? ! 0 îô 4 � <éä = î�? å2� ö5â ç à í î e ç «�« âsÈ î½ç'� àÊã ì ß ï5ñ ö í î ò 4967676@ósî � â õ�çµå àáâYöïe ÷ õ|õ*� g ì â « ß ìùõ ò åáñøxß ì à ósîô 4 � ��ä G îY? � @ çµì à çµñ â î �U:�Ã-~_�| �Â�'bd� î : â � ö ñ½å2�Zç à ì â « ß ìùõ';¥:j3 J ÷ @ ;*ò 4�676�>7ósî ÷ é ßeö å$[ âZö?â ìùíÁå ß ñ ß'ýÂ< D K � �\K : î ò%ï½ñ « ï½î à åáí ö5âZö ósîô 4 ��0 ä G î ÷ î ÷Ãñ½å ß?à ;Ê���À�'acbcÌ ò e ÷ õ|õ*� g Þhßmà�à ç?î ß ìpç�õpå ß ñ ó�î ,|!��é�§b;�;����b;�u���d�Gb];0^ {2I�4 � 6 ! ;

ò 4�676767ó�îô 4 � ?éä = î Þ î ä ç à�à?â ì';Û���K�'acbcÌë,|!����§br�j����br~�; ¨èRI¬? ! >�4 ;uò 49676 0 ósîô 4 � ! ä ð î*õ ï½ñ ø çµî½å_; ��î Çhìpç?í ö ;$; ?�î 3 ß ñ â í';:çµñ öÚÞ î*õ âYö ìÁå�ípçµõ';Cò%í « ß7àµâ í « â ìÁí ß ñ ó�î ����������-��¡

�������Z���­ ¯ ° ±'­ ¯ ° ����`�a0b ?Yc ! ���E�����Xvw�+af�§�m�"!��]�;��v����"a¥,j��ac�'�s�c·��'�d������ ���k!��§� î 3 à ç?îâsÈ « â ìÁåáé â ñ�õ �|676 ò���� >iî ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�îô 4 � >éä = î Æ âYãmâZà ;!çµñ ö 3 î ÷�ìÁìùåáñ ã õ ß ñ2; î lÀ��¾´ �������i�-���������`���C­ ° ±'­ ² �9���j�"!���,��-������� î 3 à ç?îâsÈ « â ìÁåáé â ñ�õ � ò�� 4 ò���� 47î ò ï½ñ « ï½î à åáí ö½âZö ó�îô 4 � ��ä ð î)õ ï½ñ ø ç?î5å_; ��î ÇhìÁç?í ö ;;ç?ñ ö Þ î)õ âZö ìùåáípç�õH;+ò í « ß7à?â í « â ìÁí ß ñ ósî �����������������������

­ ¯ ° ±'­ ¯ ° ���d`�aeb ?Yc ! ���E���1�Xvw�+a£�§�Ë�"!����;��v����"a|,;��ac�'�s�c·��'�d�����M ���k!��§� î 3 à ç?î âsÈ ò« â ìùåáé â ñ�õ � � 4 ò 4 � 6�î ò%ï½ñ « ï½î à å�í ö½âYö ó�îô 4 � 6�äf? î 3 î�? ï½í ß?à�ý ;¥= î Æi� ö å ç?å à�à çg;µç?ñ ö : î ä î � ß ñ5ñ âZà�à ¦7î ,|!��é�§b$�;����brÁA;�X�æ IO<i4>'� ;$ò 4�676 0 ósîô 474 � ä Æ�òw: î eÃß ñ ã ;��Ãò õÕî�? å�ñ2;�ç?ñ ö ÇÑòih î�õ ç?ì à î ,|!��é�§br�u���d�%��bÕí�; ¨rª@¨7I = 4�>7? �Y;uò 4�6'6�>7ó�îô 47474yä�@�î�? ç?íùí';eç?ñ ö � î mß ñ e çµìÁìpç�� ö ;zò%í « ß7àµâ í « â ìÁí ß ñ ó�î2? ÷ ?VK ò ? ç?å�ñ � õ ðÃòw÷�0 õ ì ß « ß ípç à î

ò ï½ñ « ï5î à å�í ö½âYö ó�îô 474�<éä � î : î Æ « ç ¦ ö½â ; ���]�'acbcÌë,C!����§br�;����br�u���%��b];=^ ¨jIc474 � ! ;uò < ����� ósî

Page 194: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

4�>'� �0���0Q7� ù ú�� A1� û�ü

ô 474���ä G î Æ î G�ï½é¬ç?ì#ç?ñ ö � î , ö ï½å àáà å â ì�;jÆ « ß'à?â í « â ìÁí ß ñ½í î 3 â�}bâ ìÁí ß ñk,:ç?î « ì ß « ß ípç à õ =yò676i474é? ;ZÁ��������%�&�'�"���"��(À�"!���l_��v�a2����� #$�%�&�'��(����������K�K�@�'�"�@�j�"��,K�'���"�d� �X����ac�'�%�"��(m��a2��v�¡�d�-���5#*v��'�%�w���s�"��( î ç'�§� â « õ âZö î ¦�õ ÷ Þ 4 ! î

ô 474 0 ä � î ÷�ìùé¬ítõpì ß ñ ã çµñ ö = îL? å2� ö ç âZà í�;`Æ « ß7àµâ í « â ìùí ß ñ5í î 3 ây}Ìâ ìÁí ß ñl,:ç?î « ì ß « ß ípç à õ =yò���vò 474 0 î ç'�§� â « õ âZö î ¦�õ ÷ Þ 4 ! î

ô 474é?�ä Ç î ÆeõÁì âZâ õpé¬ç?ñ î #*��aÄ�d�h#$���'���j��a2��v��%�-������v;~ç������v���� îXõ ì â ñ�õpå2� â_e ç àáà ; � âZö å õpå ß ñ2;zò 49676 � ósî

Page 195: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

�����5QR� ùmú�� A�� û�ü 4�> 0

Page 196: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

Önm o pkq

r ÿ+s t=u=vxw7u=y{zN|~}Ayjw���|~��y�|��7�n��yjwj��� ã� u2u��V�=���t���� ����s�v �i� t�|��7��u=vj�=�n|��7�~��yW|�����U���g|H� � u��=v7�=��z� #*���'�-��ÌÂ�;���§�§��v�o��'�z�£Á��'bcÌ� u=yL�'vL�&����z$�d�dvL��w7� ã]ª ^ è ê

` aç?ñ�ç à ¦ íÁåáí�; 4 � <ç?ñ ãmà�â ì â � ß ñ½ítõpìùï1�YõÁå ß ñ2; 4 � >â ñ â ì ã ¦ � ß ìÁì â � õpå ß ñ2; 4 ��0é â õ ö½ßeö í�; 4 � !é ß é â ñÊõÁï½é ç ö�ø ï½íùõÁé â ñ�õpí'; 474<ì â íÁï à õpí'; 4'4 !í « â � õpì ß é â õ â ìªíùï½ì ?â ¦ í'; 4 � >í ¦ íùõ â é¬çµõpå�� â ìÁì ß ìÁí�; 4 � ?õpå�é â �Zç à å�î½ìpç�õpå ß ñ½í'; 4 � ?õpìùå ãmãmâ ìyî½åáç?í'; 474�?ð)� Þæâ #��Zå â ñ1� ¦ ; 4 � ?øhâ å ã7ö õÁåáñ ã ; 4 ��0��� ; 4 0 � ; 4 0 >��� @ ß ìÁé¬ç à å�íÁé�; <�>���� ; >�-�� ; 4�<� � � ; �� � � ; 4 � 0¡ { ; 4��7�

¢7£; 4é?¤ e7â ; 4é? �÷f�y� âYàáâ ìÁçµõ ß ì'; ��4

Ç â çµé ò à åáñ â ; ?�<eÃâYà å2�Yå�õ ¦ Þhß ñ�õpì ßmà ;$0��åáñ øùâ �Yõ ß ì'; �'�à ç?í â ì�; � 0õ ß � à?âYà í ÞhâZàáà ; � !« ß?à ç?ìùå]� âYö í ß ï5ì�� â ; �7�

÷�ñ½ç à ¦ íÁå�í'; 4 � 4` a ; 4 � <`�a7é â õ ö5ß�ö í�; 4 � !ç?ñ ãmà�â ì â � ß ñ½ítõpìùï1�YõÁå ß ñ2; 4 � >÷�ñ « ç?ì'; 4 � 4

çµí ¦ é¬é â õÁì ¦ ; 4���<î½ç'� àÊã ì ß ï5ñ ö í'; 47496î â çµé â ñ â ì ã ¦ ; 4 � 6î â çµé é ßeö ï à çµõpå ß ñ2; 4�� !�Yï5õpí�; 4�� �� Æ õ ÷ Þ � ; 4 � <é ß é â ñ�õpï5é ç ö�ø ï5íùõpé â ñ�õÁí'; 474�<í « â �YõÁì ß é â õ â ìªíÁï½ì mâ ¦ í�; 4 � >í ¦ íùõ â éôç�õpå2� â ìÁì ß ìÁí'; 4 � ?õÁåáé â �Xç à åáî5ìpçµõÁå ß ñ½í�; 4 � ?ð_� Þ â #��Yå â ñ1� ¦ ; 4 � ?

ç?ñ ãmà�â ì â � ß ñ½ítõpìÁï��Yõpå ß ñ2; 4 � >÷ J õ ÷_=¥; 4 � 4ç?ì���; 4 � 6÷�í ¦ é�é â õpì ¦ ; < ! ; 4�� � 0¡ { ; 49�7�

íùå ã ñ ß'ý ; 4��7�ç?í ¦ é�é â õpì ¦ ; 4� ; 49��<ç?í ¦ é�é â õpì ¦ ç?ñ�ç à ¦ íÁåáí�; 4�� �çµõÁõ â ñÊï�çµõÁå ß ñ2; 4�<7?ç È åèç à¦?â � õ ß ì�; <i4 ; 4 0�0î�ç'� àÊã ì ß ï½ñ ö í�; 4'4�6î�ç'� à@ø çµì ö çµñ ãmàáâ ; < �Çyçµõ â í'; 4�6Ç Þ ? í'; ?�<î â ç?é ö ï½é « ; �7?î â ç?é â ñ â ì ã ¦ ; 4 � 6

çµì���; 4 � 6â ò õ ; 4 � 6î â ç?é é ß�ö ï à çµõÁå ß ñ2; ? 0g; 4�� !î â ç?é ìpçµíùõ â ì'; ���Ç â ç?é;ò à åáñ â ; ?�<

Ç Þ ? í'; ?�<Ç õ�? í'; ?'�

4>7?

Page 197: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��§ D)BÂF 4�> !

DÃñ5í â ì�; ?'�î ß å à åáñ ã ; ���� â ñ�õpìÁç à:ß « õÁå2�Kç?ñ ã?àáâ ; 4 � >� â íùåáï½é�; ��>Þ B)�;÷�; 67�Þhß é « õ ß ñ2; ? �� ß ìÁì â � õpå ß ñ½í'; 4 0��� ß ï « à åáñ ã � ß ñ½íùõpç?ñ�õpí�; <���Yì ß íùíÃí â � õpå ß ñ2; 4�>�Yì ß íùí7õpç à2à ; 49����Yì ¦ ßmãmâ ñ>� ö ç?ìÁç'�Yõ â ìÁå�íùõÁå2�Zí�; >'6Þ ì ¦ ßmã?â ñ½å��Zí'; > 0Þ ì ¦ ß õpç?ì ã?â õH; > 0�Yï5õpí�; 4�� ���ç�õ�çq÷f� ( ï5åáíÁå õpå ß ñ2; 6'�Þ B)�j÷F; 67�e ÷ õ|õ{� g �j÷ ¨f; 67?ö ç?ì ö�ø ç?ì â ; 6 0 ; 6@?ö½âYà å2�Yå�õ ¦ � ß ñ�õÁì ßmà Ç ß9È ; 6��

B « â ìpçµõÁå ß ñ¦; 6@?Æeõpç?ñ ö ç?ì ö �j÷ ¨f; 6 0äæå à í ß ñ�á+í�Ç ß�È ; 6��ö çµõ�ç��Zï5õÁí'; 4�� �

� â õ â �Yõ ß ì õ ç'� à ç ãmâ©Þhâ ì â ñ àµß ; ! >ö½â õ â � õ ß ìùí'; ! �õ î�ò�,�ï1�Yå�õ â ; ! >ì â í ßmà ï5õpå ß ñ2; >i4í��Yåáñ�õpå àáà çµõ ß ìùí'; ! 4íÁå�éï à çµõpå ß ñ2; ! �õ â íùõÁåáñ ã ; ! �ð)� Þ í�; ! <ö ìÁå ý õ'; 4�<'6ö ï½é¬é ¦ � âYàáà í�; �7�

� ���vò 474 0g; 4é? ��|6�4 ò�� 4�> ; 4 0 >�|676 ò 474é? ; 4 0 6� à�â �YõÁì ß ò øhâ ç à K ñ�õ â ì ý â ì â ñ1� â ; <i4âYàáâ �Yõpì ß ñÏí ß ï½ì&� â ; �'�� à�â �YõÁì ß ñ5å2�Zí

�Zì ß íÁíªõ�ç à�à ; 4����õ�ç?ì ãmâ õ7í ¦ ítõ â éV; ��>â ñ â ì ã ¦ � ß ìùì â � õpå ß ñ2; 4 ��0�|õ ; 4 � 6� È « â ìÁåáé â ñ�õpç à ÷Ãí « â � õpí ß'ýze ÷ õ|õ*� g�; <'6

ý âZâYö î�ç'� à ; ��>ý â ¦ ñ½é¬ç?ñ ö åèç ã ìpç?é�; 4�>[ à õ â ì�; 4�<7?@ ß ìÁé @ ç'�Yõ ß ìÁí�; ? ; 4 0 <��� ; <�>� � � ; >� £� ; 4é?� £� ; 4é?� � � ; 4�<���� ; �� � � ; 4 �

ñ â ï�õpìpç à*øhâ ç à ; <'?ñ â ï�õpì ß ñ2; 6« ì ß õ ß ñ2; >íùõÁìpç?ñ ã?â ; 4é? ; 4 !

< ç'÷�í�; � !< ç à ítõ â ì<ò��0å « ßmà�â ; 4 0ö ç àcý ò ø ç mâ « à ç�õ â ; � ! ; 4��'�e ç àáà ÷ Æ â õpï « ; ?�6e ÷ õ|õ{� g �j÷ ¨f; 6@?

÷_� Þ õpåáé�åáñ ã ; 6��äæå à í ß ñ*á·í;Ç ß9È ; 6��e ÷ õ|õ{� g K�K ; 4 0 6eÃâ çµõE� â « ß íÁå õpå ß ñ2; >��ö½âYà å2�Yå�õ ¦ ; ��>eÃâYà å��Zå�õ ¦ Þhß ñ�õpì ßmà ;$0��ö½âYà å2�Yå�õ ¦ � ß ñ�õpì ßmà î ß�È ; 6��e å�íùõ ß ì ¦ ß�ý õ ç?ìÁå õ ¦ ð0å ßmà çµõÁå ß ñ¦; 496Çyçµõ â í'; 4�6? ç?å�ñ ��; < �ß ìÁå ã åáñ5í'; 496Æi÷ ?>õ , � ; < �Æg,X÷ Þ ; 4�6ª âZà�ö½ß å�� ö ; 4�6

K é « à å��XçµõÁå ß ñ½í�; 4 0�0

Page 198: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

4�>�> ��§ D)BÂF

K ñ âYà ç?ítõpå2�mÆ��Xçµõùõ â ìùåáñ ã ; 4�<i4åáñ øùâ �Yõ ß ì'; �7�åáñ5íÁï à çµõpå ß ñ2; �@?åáñ�õ â ì ý â ì â ñ1� â ; 4H�K ñ�õpì ß�ö ï��Yõpå ß ñ2; 43 ây}Ìâ ìùí ß ñ�,:ç?î2; ��4G�åáñ â éôç�õpå2�Yí'; 4 � <à çµí â ì�; � 0à å�ñ â çµìÁå�õ ¦ ; 4�<'??V« à�àáâ ì';.0 >? ç?å�ñ ��; < �é¬çµõpìùå ÈôâZàáâ é â ñ�õpí'; <�4é�åáí « ß å�ñÊõÁåáñ ã ; 4 � >é ß�ö ï à çµõÁå ß ñ2; ? 0é ß�ö ï à çµõÁå ß ñ�� ß ñ�õpì ßmà ; ? 0é ß é â ñ�õpï½é�; 474<é ß é â ñ�õpï½é»ç ö�ø ï½ítõpé â ñ�õpí�; 4'4�<? ß õùõH;�0 �J ï�� àáâYß ñ£Æeõpìùï1�YõÁï½ì â ;�0ß ìtõ ö½ß ò ö ¦ ö ì ßmãmâ ñ2; >'6B mâ ì å â�ø ; <�6

3 ây}Ìâ ìùí ß ñ�,=çµî2; ��4B mâ ì å â�ø I 3 â�}bâ ìÁí ß ñ),:ç?î2; <'6« ç?ìÁç�ò ö ¦ ö ì ßmãmâ ñ¦; >'6õ çµìÁå�õ ¦ ð0å ß?à çµõÁå ß ñ2; 4�>

ç?í ¦ é�é â õpì ¦ ; 4�õ çµìÁå�õ ¦ ò±ð0å ß?à çµõÁåáñ ãÑâZà�â �YõÁì ß ñKí&�Xçµõùõ â ìùåáñ ã ; 4>õ î�ò�,�ï1�Yå�õ â ; ! >çµõÁõ â ñÊï�çµõÁå ß ñ¦; 4�<7?ö ìÁå ý õH; 4<'6[ à õ â ì�; 4�<7?à å�ñ â ç?ìùå�õ ¦ ; 4�<7?« â ì ý ß ìùéôçµñ1� â ; 4�<'�ì â í ßmà ï5õpå ß ñ2; >�4íÁå�éï à ç�õpå ß ñ2; ! �íùõpç?î½å à å�õ ¦ ; 4�<'6õ â íùõpå�ñ ã ; ! �

« ö½ß õ ß õÁï½î â í'; >'�õ*K :r÷�; ���õ�? :9í'; >'�õ ß � à?âZà í ÞhâYàáà ; � !õ ßmà ç?ìÁå�é â õpì ¦ ;.0 <Þhß é « õ ß ñ2; ? �?�« àáà�â ì';�0 >? ß õÁõ';�0 �« ßmà ç?ìÁå¬�XçµõÁå ß ñ¦;�0 <« ßmà ç?ìÁå¬� âYö#âZàáâ �YõÁì ß ñNí ß ï½ì�� â ; �7�« ßmà ç?ìÁå¬� âYö í ß ï½ì&� â ; �'�« ì ß õ ß ñ ý ß ìÁé ý ç'�Yõ ß ì'; >« í â ï ö½ß òóìpç?ñ ö5ß éV;.0��« í â ï ö½ß í&�Xç à ç?ì'; <'�« ï à í â « ç?åáìùí';$0��õ ðÕ÷�0g; 4 0 !¨ Þ �f; 4 0( ï½ç?ì à � ö ç?ì ãmâ í'; <'�¨�ï½ç?ì à í'; �

¨0ï�çµì àe­ ç ?ß ì;�Zï½ìùì â ñ�õÁí'; <'�( ï�çµì àe­ ç ?ß ìÁí�; <�� ç à�â ñ1� â ; �ìpç?ítõ â ìùåáñ ã ; ���= â íÁï à õpí'; 49�76 ; 4 0 �� � ; 4 0 �

� ß ìÁì â � õpå ß ñ½í'; 4 0��= ß í â ñÊî à ï5õ ö ; 4<=7ï5õ ö½â ì ý ß ì ö Æi�ZçµõÁõ â ìÁå�ñ ã ;$0Æi÷ ?£õ , � ; < �

ç È åáç à¦?â �Yõ ß ì'; <�4 ; 4 0�0î½ç'� à@ø ç?ì ö ç?ñ ãmàáâ ; < �

Æi÷ ?£õ , � � 4 ; 4 0 !í��Xç�õÁõ â ìÁå�ñ ã ç?é « à å�õÁï ö½â í'; <i4í��Zå�ñ�õpå à�à çµõ ß ìÁí�; ! 4í âZâYöÉà ç?í â ì'; � 0íÁå ã ñ ß�ý ç?í ¦ é¬é â õÁì ¦ ; 49�7�Æg,X÷ Þ ; 496í ß ï½ì&� â ; � !í « â �YõÁì ß é â õ â ìªíÁï5ì mâ ¦ í'; 4 � >Æ « â �YõÁì ß é â õ â ìÁí�; ! �

Page 199: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

��§ D)BÂF 4�>��

í « åáñ « ì â � â íÁíùå ß ñ2;J0 <ítõ�ç?î5å à å õ ¦ ; 4�<'6ÆÊõ�ç?ñ ö ç?ì ö �j÷ ¨f; 6 0ÆÊõpìpçµñ ãmâ @ ß ìÁé @ ç��Yõ ß ìÁí'; 4�?ÆÊõpìpçµñ ãmâ ¨0ï�ç?ì à í�; � ; 4é?ítõpìÁç?ñ ãmâ ñ â íùí'; 4é?i4ítõpìÁç?ñ ãmâ ñ â íùí�ìpç ö åáï½í�; 4é? ; 4 0�0Æ ¦ ítõ â éôçµõÁå2� â ìùì ß ìùí

` a ; 4 � ?í ¦ íùõ â éôç�õpå2� â ìÁì ß ìÁí'; 4 � ?õpç?ì ã?â õ à ç ö5ö½â ì�; �7�: ç?ì ãmâ õfÆ ¦ íùõ â é�; > 0�|õ\K Þ ÆW; ��>

÷ à�àáâ ñ�ò�ÇhìÁç ö½à�â ¦ ; ��4î â ç?é ìpç?ítõ â ì�; ���î ß å àÌß ï5õH; 6�<î ß å à åáñ ã ; ���Þhâ ìùñ ß9È ; � �Þhß ñ�õpì ßmà í�; �@?Þ ì ¦ ßmãmâ ñ½å2�Yí'; > 0Þ ì ¦ ß õ�çµì ãmâ õH; > 0ö ï½é�é ¦ � âZà�à í�; �7�� àáâ �Yõpì ß ñ½å��Zí'; ��>âZà�â � õpì ß ñ½å2�Yí'; �@?� Æ�=¥; >�> ; 67�ö½â çµõj� â « ß íÁå õpå ß ñ2; >��eÃâ çµõ � È � ö ç?ñ ãmâ ì'; > !ö½â çµõ àáß ç ö ; >��eÃâ çµõ â ìÁí�; >��åáñ5íÁï à çµõpå ß ñ2; �@?à ï5é¬å�ñ ß íÁå õ ¦ ; >��õ â ì ý ß ìùéôçµñ1� â ; ���Æ « â �Yå¬[��Zçµõpå ß ñ½í'; >��: ç?ì ãmâ õ ÞhâZà�à í'; >7?õ�çµì ãmâ õ ö½â ñ½íùå�õ ¦ ; >'6õ�çµì ãmâ õ à ç ö½ö5â ì'; �7�õ ö5â ìÁé ß é â õÁì ¦ ; � � ç'�Zï5ï½é�� ö ç?é�î â ì'; �@? ç « ß ì « ì â íÁíùï½ì â õpìÁç?ñ½í ö ï1� â ìÁí'; ��4ø åáñ ö½ß�ø í'; ��<

: e � B =7hU; 4�>

õ ö5â ìÁé ß é â õÁì ¦ ; � �õpå�é â �Zç à å�î½ìpç�õpå ß ñ½í'; 4 � ?õpìÁç?ñ½í « ß ìtõj÷�í ¦ é�é â õpì ¦ ; ���õpìùå ãmã?â ì9î½åáç?í'; 4'4é?DÃñ5í â ì�; ?'�ðÑç'�Yï½ï½é Þ]ö ç?é�î â ì'; �@? ç àáâ ñ1� â ; �ð)� Þæâ #��Zå â ñ1� ¦ ; 4 � ?ð â ìtõpå��Xç à �0ìùå ý õ Þ]ö ç?éî â ìÁí�; ! <øxâ å ã'ö õÁåáñ ã ; 4 ��0äæå à í ß ñ�á+í;Ç ß9È ; 6��ª âZà�ö½ß å2� ö ; 4�6

Page 200: 3?A@B&DC ,>EF& #; G#%HI(J$'&+KL#3.4&M,>EN0physics.wm.edu/PhDdissertations/2001_Gary_Rutledge.pdf · ! " "#%$'&)(*&+ -,/. 01$"#2 '#3.4&5#36 &+, 798 #;:=3?a@b&dc ,>ef&

® Ô Ó ÔÙÜ Ý Ô¯m

°²±1³�´Sµ1¶C·=¸�¹»ºW¼�½²¾S¿L´l°)À ÁFºW´Yº�½²¸1´YºW³�¼1ÂÄà ÷ °FÅ0Æ

K ñ ö½âsÈ ç?ñ öIö å�í « à ç ¦ âZö ì âyý â ì â ñ�� âôà ç?î âZà í �Zç?ñIî â ç'� ö5â å ?âZö î ¦ ï½íùåáñ ã ç à ç�õ â�È « ç'� à ç ãmâ�Xç àáàáâYö�Ç í ö5ßéø;àµâ ¦ í î íùõ ¦�È1î : ö å�í¯åáí�å�ñ mß7àµâZö åáñ0õ ö5â ñ ß ìÁé¬ç à�ø ç ¦ î ¦ ßOÉ ï½í â « ç'� à ç ã?â�Ê í ö5ßéø;àµâ ¦ í�Ë¥á îð â ì ¦ ö½âYà « ý ï à î : ö½â à?â ¦ í�ç?ì â õÁï½ìÁñ âZöÉß�} î ¦ � ß é�é â ñ�õpå�ñ ã;ß ï5õªõ ö5â å�ñ mß7à åáñ ã � ß é�éôç?ñ ö î

Þhß « å â í7ç ç?å à ç?î àáâ î ¦ ì â�( ï â íùõ�åáñ « ß íùõÁí��YìÁå « õ ß ì õ � @

< =7ï5õ àáâYö½ãmâ õ ö½â íÁåáí î « í î ã �< =7ï5õ àáâYö½ãmâ õ ö½â íÁåáí î « ö�ý î ã �

e ç åáñ ã [�ñ5åáí ö5âZö+ý âZâZà í îcî�îcî íùõpìÁç?ñ ãmâ î�îcî

4>'6