Поиск нарушения Т-инвариантности в распадах положительного каона

• Автор: Куденко, Юрий Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 209 с. : ил.

Оглавление
1 Введение

2 Теоретическое рассмотрение нарушения Т-инвариантности в распадах К+

2.1 Кинематика полулептонного К^ распада положительного каона .

2.2 Поляризация мюона в Краспаде

2.3 Предсказания Стандартной Модели для Т-нечетной поляризации мюона

2.4 Предсказания для Рг в нестандартных моделях СР-нарушения

2.4.1 Модели с двумя Хиггсовскими дублетами

2.4.2 Модель с тремя Хиггсовскими дублетами

2.4.3 Суперси.мметричкые модели

2.4.4 Лептокварковая модель

2.5 Электромагнитное взаимодействие в конечном состоянии в К^ распаде
2.6 Кинематика радиационного распада
К+ —¥ д+ь,7
2.6.1 Поляризация мюона в распаде К+ —> д+г/7
2.7 Предсказания для Рт в различных нестандартных моделях СР-нарушения
2.7.1 Модель с двумя Хиггсовскими дублетами и подавленными
нейтральными токами
2.7.2 Модель с тремя Хиггсовскими дублетами
2.7.3 Модель с лево-правой симметрией
2.7.4 Суперсимметричные модели
2.7.5 Лептокварковая модель
2.8 Электромагнитные взаимодействия в конечном состоянии в К^ распаде
2.9 Корреляция величин Рт в Ки К^ распадах
2.10 Суммирование предсказаний для Рт в различных моделях
2.11 Кез распад
2.12 Отношение вероятностей распадов
Г(АГмз)/Г(К’е3) и д — е универсальность

3 Обзор экспериментов по поиску нарушения Т-инвариантности
3.1 Эксперименты с нейтральными каонами
3.2 Эксперименты с положительными каонами
3.3 Измерение форм факторов в полулептонных и радиационных распадах
3.3.1 Параметры распада
3.3.2 Измерение fs, It А+ в Ке3 распаде
4 Экспериментальная установка
4.1 Общее описание эксперимента
4.1.1 Общее описание установки
4.1.2 Основные принципы эксперимента
4.2 Канал положительных каонов
4.3 Тороидальный магнит
4.4 Черенковский детектор
4.5 Активная мишень
4.6 Кольцевой годоскоп
4.7 Пропорциональные камеры
4.8 Детектор нейтральных пионов
4.8.1 Требования к детектору 7г°
4.8.2 Модули CsI(Tl)
4.8.3 Конструкция калориметра
4.8.4 Электроника калориметра
4.9 Поляриметр
4.10 Триггер и система накопления данных
4.11 Основные параметры установки
4.11.1 Идентификация каонов черепковским детектором
4.11.2 Эффективность остановок каонов в мишени
4.11.3 Восстановление и идентификация заряженных частиц из распада каона
4.11.4 Параметры калориметра в пучке каонов
4.11.5 Измерение распада мюона в поляриметре
4.11.6 Основные параметры установки
5 Анализ экспериментальных данных
5.1 Принципы анализа
5.2 Восстановление распадов К+
5.2.1 Идентификация остановки и распада каона
5.2.2 Анализ треков заряженных частиц
5.2.3 Анализ событий в электромагнитном калориметре
5.3 Отбор Кцз, 27 и Кез событий
5.3.1 Отбор Кцз событий и подавление фонов
5.3.2 Анализ распада мюона в поляриметре
5.3.3 Чувствительность детектора к поляризации мюона

5.3.4 Оптимизация чувствительности эксперимента к поляриза-
и ции мюона
5.3.5 Отбор и моделирование Kß27 событий
5.3.6 Отбор и моделирование Ке3 событий
5.4 Результаты статистического анализа полулептонных и радиационных распадов
5.4.1 распад
5.4.2 Kß2-f распад
5.4.3 Ке3 распад
5.5 Отношение Г(К^3)/Г(К,,3)
6 Изучение систематических ошибок
6.1 Основные принципы подавления систематических погрешностей .
6.2 Вклад Т-четных компонент поляризации мюона
6.2.1 Асимметрия магнитного поля
6.2.2 Вращение плоскости распада каона
6.3 Азимутальная симметрия установки
6.3.1 Csl и пропорциональные камеры
6.3.2 Азимутальная симметрия поляриметра
6.3.3 Асимметрия остановок каонов в мишени
6.4 Случайные фоновые события
6.5 Контроль систематики в других распадах А'+
6.6 Полная систематическая ошибка
6.7 Рт-(сист) Fi Kß2y распаде
6.8 Систематические погрешности измерения Ке3 распада
6.9 Определение систематических погрешностей для
отношения Г(А'(х3)/Г(А'е3)
7 Результаты
7.1 Kß3 распад
7.2 Kß2y распад
7.3 Ке3 распад
7.4 Отношение Г(Адз)/Г(А'е3)
7.5 Ограничения на нестандартные модели СР-нарушения
7.5.1 Модель с двумя Хиггсовскими дублетами
7.5.2 Модель с тремя Хиггсовскими дублетами
7.5.3 Суперсимметричные модели
7.5.4 Лептокварковые модели
7.5.5 Модель с лево-правой симметрией
8 Новый метод измерения поляризации д+ в распадах остановленных каонов
8.1 Принципы эксперимента
8.2 Детектор
8.3 Монте Карло моделирование

D+ -> К0* H+v, приводят к следующему ограничению на величину Рт в SUSY с нарушением Я-четности [53]
Рт < 10~3. (2.53)
2.4.4 Лептокварковая модель
В работе [64] рассмотрены четыре лептокварковые модели, которые дают вклад в распад Кмз на древесном уровне за счет обмена скалярными лептокварками. Квантовые числа лептокварков в стандартной симметрии SU(3)C х SU(2)L х U(l)y выглядят следующим образом
ф - (3,2,1) (I). (2.54)
Фз = (3,2,1) (И), (2.55)
Фз = (3,1-5) (III), (2.56)
Фа = (3,3,-!) (IV). (2.57)
Эффективные взаимодействия, обусловленные обменом этими лептокварками, имеют следующий вид
Ljj = ~У],г2—®(1 4 7e)/^i(l + уъ)и + H.с., (2.58)
L‘ft = ^ s(l - 7s)m(l ~ 7s)« + H.c., (2.59)

Le}f = ^^-[-Аз‘(Аз12)*в(1 -7б)^сДс(1 -7s)m

+Аз’(Аз12)*«(1 + 4b)vîif{ - 1ъ)и *-Лз21(Л'312)*в(1 + 75)^ДС(1 - 7з)и
+Af(A"l2)*s(l + 75КДс(1 + 75)«] + Н.с., (2.60)
L^ff = ^ps(l-7>%(l + 75)« + H.c., (2.61)
где Мфк(к = 1...4)-массы лептокварков, а А*,-комплексные константы связи. Если предположить, что СР-нарушение в К —> дтг распадам полностью описывается комплексной фазой СКМ матрицы, а Т-нечетная поляризация мюона может возникнуть за счет лептокварков, то ее величина для разных моделей,