Обнаружение процесса e+e- → D(*)D(*) при √s ∼ 10.6 ГэВ и его использование для изучения свойств очарованных мезонов

• Автор: Углов, Тимофей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с.

1 Рождение и распады очарованных адронов
1.1 Рождение с-кварка в пертурбативной КХД
1.1.1 Лидирующий порядок теории возмущений
1.1.2 Поправки следующих порядков
1.1.3 Глюонный обмен в t-канале
1.2 Фрагментация с-кварка в очарованные адроны
1.3 Эффективная теория тяжелого кварка
1.3.1 Лагранжиан эффективной теории тяжелого кварка
1.3.2 Использование эффективной теории тяжелого кварка для вычисления сечений рождения очарованных мезонов в е+е~ аннигиляции
1.4 Распады очарованных мезонов
1.4.1 Лептонные распады
1.4.2 Полулептониые распады
2 Экспериментальный обзор
2.1 Рождение очарованных мезонов в е+е_ аннигиляции
2.2 Лептонные распады очарованных мезонов
2.3 Полулептониые распады очарованных мезонов
3 Экспериментальная установка
3.1 Коллайдер КЕКВ
3.2 Детектор Belle

3.2.1 Вершинный детектор
3.2.2 Дрейфовая камера
3.2.3 Аэрогелевый детектор Черепковского излучения
3.2.4 Система измерения времени пролета частиц
3.2.5 Электромагнитный калориметр
3.2.6 Мюонная система
3.2.7 Триггерная система
3.2.8 Идентификация заряженных треков
3.2.9 Моделирование детектора
4 Измерение сечения процесса е+е~ —> DW+D(*)
4.1 Метод
4.2 Отбор событий
4.3 Монте Карло моделирование сигнальных событий
4.4 Изучение процессов е+е~ —► D*+D*~ и е+е_ —> D+D*~
4.4.1 Оценка фона для процесса е+е" —► D*+D*~
4.4.2 Угловой анализ и определение сечения процесса
е+е" -> D*+D*~
4.4.3 Оценка фона для процесса е+е~ —► D+D*~
4.4.4 Угловой анализ и определение сечения процесса е+е_ —► D+D*~
4.4.5 Определение сечения без учета поляризаций Д*-мезонов в конечном состоянии
4.4.6 Изучение систематических ошибок
4.5 Изучение процесса е+е~ —> D+D~
4.5.1 Измерение сечения
4.5.2 Изучение систематической ошибки
4.6 Выводы и обсуждение результатов
5 Метод изучения полулептонных распадов Д-мезонов
5.1 Метод
5.2 Отбор событий
5.3 Измерение абсолютных вероятностей распадов D0 —> К~(-к~)£+и
5.4 Измерение форм-факторов D —> К(л) переходов
Заключение

Благодарности
Список иллюстраций
Список таблиц
Список литературы
4. Измерение сечения процесса е+е —>

,(*)+

Рис. 4.1: Диаграммы е+е —> D*+D* процессов: а) без испускания ISR фотона;
Ь) с испусканием ISR фотона.
(рис. 4.2). Диаграммы процессов без испускания ISR фотона и с испусканием ISR фотона представлены на рисунках 4.1 а, Ь, соответственно.
В процессе моделировании предполагалось, что все формфакторы D-мезонов не зависят от энергии. Поскольку эффективность восстановления событий е+е~ —+ D(*)+D*~ процессов стремится к нулю при энергиях ISR фотона больших 100 МэВ (рис. 4.3), существенное влияние на результат может оказывать изменение формфактора только в диапазоне 0 4- 100 МэВ. С другой стороны, вдали от порога рождения DD пар формфактор меняется медленно и его изменение в указанном диапазоне пренебрежимо малб. Более детально энергетическая зависимость формфакторов обсуждается в главе 4.4.6, посвященной оценке систематических ошибок.
Монте Карло события были разделены на 2 группы: события с энергией ISR фотона, превышающей Ecut 0jf — 10 МэВ (“ISR события”) и события без ISR фотона. Выбор энергии Ecut 0ff связан с тем, что присутствие фотонов с энергией меньше 10 МэВ не искажает форму М1есоц распределения и, поэтому, не влияет на эффективность отбора и восстановления событий. Полное сечение процесса, проинтегрированное по всем энергиям ISR фотонов [99] имеет вид:
здесь те - масса электрона, q2 = 4Е2 - квадрат 4х-импульса виртуального фотона. Для E^t off — 10 МэВ значение поправочного коэффициента ffuii(ECut off)
(4.3)

(4.4)