Измерение сечения процесса e+e- → ηπ+π- в области энергии √s = 1.04 - 1.38 ГэВ с детектором СНД на коллайдере ВЭПП-2М

• Автор: Штоль, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 91 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Ускорительный комплекс ВЭПП-2М

Глава 2. Детектор СНД

2.1. Трековая система

2.2. Калориметр

2.3. Мюонная система

2.4. Эксперименты с детектором СНД

2.5. Модернизация детектора СНД

Глава 3. Изучение процесса е+е_ —► г]ж+тг~

3.1. Используемые экспериментальные данные
3.2. Условия отбора
3.3. Кинематическая реконструкция
3.4. Фоновые процессы
3.4.1. Сравнение фона в эксперименте и моделировании
3.5. Измерение видимого сечения
3.5.1. Моделирование детектора
3.5.2. Описание формы спектра
3.5.3. Измерение числа экспериментальных событий
3.5.4. Эффективность
3.5.5. Видимое сечение
3.6. Борновское сечение
3.7. Анализ систематических погрешностей

3.7.1. Систематические погрешности, связанные с неточностями моделирования
3.7.2. Погрешность, связанная с отбором по углам вылета фотонов
3.7.3. Погрешность измерения светимости
3.7.4. Погрешность аппроксимации борновского сечения
3.7.5. Результаты анализа систематических погрешностей . .
3.8. Обсуждение результатов
Глава 4. Мюонная система
4.1. Устройство мюонной системы
4.2. Модернизация мюонной системы
4.3. Принцип действия пропорциональных камер
4.4. Измерения на прототипе
4.4.1. Измерения счетных характеристик
4.4.2. Измерение временных спектров
4.4.3. Заключение по результатам измерений на прототипе .
4.5. Работа с модулем мюонной системы
4.5.1. Электроника модуля
4.5.2. Тестирование модулей
4.6. Работа модулей на детекторе
4.7. Заключение
Приложения
Литература
Введение
Измерение сечений процессов аннигиляции е+е в адроны необходимо для проверки Стандартной модели. Например, величина
а(е+е~ —+ hadrons) .
используется для проверки кварковой модели. Процесс рождения пары «кварк-антикварк» аналогичен процессу рождения пары дД. Пара «кварк-антикварк» адронизуется, так что сечение рождения этой пары при значениях у/Ъ дале-
Согласно кварковой модели при энергиях, далеких от порогов рождения пар «кварк-антикварк», отношение
где — заряд кварка сорта д (множитель 3 возникает в результате суммирования по цветам кварков). Суммирование ведется по всем сортам кварков, масса которых тд < у/в/2, то есть рождение которых возможно с точки зрения кинематики. Таким образом, с ростом у/в величина Д должна возрастать на значениях Д, равных массам кварков. Это и наблюдается (с поправкой на влияние резонансов) [1].
Сечение аннигиляции е+е_ в адроны необходимо также для интерпретации результатов эксперимента g-2, в котором был измерен аномальный магнитный момент мюона [2]. Вклад в аномальный магнитный момент мюона дают различные взаимодействия, поэтому, вычислив его с учетом известных взаимодействий и сравнив с результатами экспериментального измерения, молено сделать вывод о существовании или несуществовании неизвестных
сг(е+е~ —> д+д )

ких от масс резонансов <т(е+е —> qq) — а(е+е —> hadrons).

Рис. 3.6. Экспериментальный спектр инва- Рис. 3.7. Экспериментальный спектр инвариантных масс фотонов в интервале энер- риантных масс фотонов в интервале энергий уТ; = 1112.5 — 1212.5 МэВ и его аппрок- гий = 1212.5 — 1262.5 МэВ и его аппроксимация симация
Таблица 3.8. Эксперимент МНАРЭ
Интервал, МеУ 2 Ё, МеУ Число событий Интегральная светимость, нб-1 Сечение регистрации, пб
1012.5-1112.5 1080.4 -2.06 ± 3.15 381.78 -5.4 ± 8.
1112.5-1212.5 1167.3 1.60 ± 1.67 69.32 23.1 ± 24.
1262.5-1312.5 1289.7 0.71 ± 1.71 23.26 30.5 ± 73.
77, полная эффективность для процесса е+е_ —* г]7г+7г~ £ = е17Вг(г] —*■ 77), где Вг(г) —» 77) — 39.38% — вероятность распада г/ —*■ 77.
К моделированным событиям применялись те же критерии отбора, что и к экспериментальным данным. Определение числа отобранных событий производилось путем фитирования спектра инвариантных масс функцией Рреак^т77) (3.6). При этом рассматривалось два варианта аппроксимации: со свободной поправкой к ширине а и с поправкой, заданной квадратичной функцией атс(Еьеат), описанной ранее Разница в полученном этими двумя