Изучение реакции e+e-→π+π-π° в области φ-мезонного резонанса с детектором КМД-2

• Автор: Епифанов, Денис Александрович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Ускорительный комплекс ВЭПП-2М и детектор КМД

1.1. Комплекс ВЭПП-2М

1.2. Детектор КМД

1.3. Проведение эксперимента

2. Общие характеристики и условия отбора событий процесса

е+е~ —» 7Г+7Г-7Г°

2.1. Общие характеристики процесса

2.2. Условия отбора событий

2.3. Фоновые процессы
2.4. Эффективность регистрации я*
2.5. Эффективность регистрации 7т°
2.6. Определение полной поправки к эффективности регистрации е+е_ —► 7Г+7Г_7Г°
3. Сечение реакции е+е~ —> 7Г+7Г_7Г°
3.1. Определение сечения изучаемого процесса
3.2. Эффективность триггера
3.3. Аппроксимация наблюдаемого сечения
3.4. Систематические погрешности
3.5. Обсуждение результатов по измерению сечения реакции е+е~ —> 7Г+7Г~7Г°
3.6. Изучение динамики распада ф —* 7Г+7Г“7Г°
3.7. Поиск распадов ф —» 7г+7г-77 и ф —> 7г+7г

4. Электромагнитный калориметр на основе сцинтилляцион-
ных кристаллов СвІ для детектора КМД
4.1. Разработка основных компонентов калориметра и его конструкции
4.2. Изготовление калориметра
4.3. Первые результаты
Заключение
Приложения
А. Описание функции логарифмического нормального распределения
Б. Учёт энергетического разброса частиц в пучке
Литература

Введение
В Институте ядерной физики с 1992 по 2000 год был проведен цикл экспериментов с Криогенным Магнитным Детектором (КМД-2) [1] на накопителе со встречными электрон-позитронными пучками ВЭПП-2М [2] в области энергии 0.36-1.4ГэВ в системе центра масс. Целью этих экспериментов было прецизионное измерение полного сечения е+е~ аннигиляции в адроны, а также изучение свойств легких векторных мезонов: р, со и ф.
В экспериментах по изучению ф мезона с детектором КМД-2 записаны данные с интегральной светимостью около 14 пб-1 (более 20 миллионов ф мезонов произведено в е+е~ столкновениях), что позволяет изучать редкие моды распада на уровне 10~4 — 10~5 - на два порядка ниже, чем с предыдущим поколением детекторов. Огромное количество записанных событий с основными модами распада позволило провести прецизионные измерения параметров самого ф мезона [3, 4].
Распад ф —> 7г+7г_7г° является одной из основных мод распада ф мезона, хотя, согласно правилу Цвейга, вероятность этого процесса должна быть подавлена. Измерение сечения е+е~ 7г+7г~7г° в области 0-резонанса позволяет получить информацию о структуре ф мезона и найти параметры со—ф интерференции.
Кроме изучения полного сечения реакции е+е~ —» 7г+7г_7г°, представляет интерес исследование динамики распада ф —> Зтг. Согласно предсказанию Гелл-Мана, Шарпа, Вагнера [5], этот распад идёт с образованием промежуточного рп состояния. Однако, начиная с работ [6, 7], обсуждалась возможность наличия прямого контактного перехода ф —> 7г+тг~7г0, а в работе [8] было отмечено, что для того, чтобы выполнялись и условия КЭБК [9, 10], и

27 2 509.414 ±0.005 10272 10226±119 45±
28 2 509.929 ± 0.002 9810 9733±116 76±
29 2 510.366 ±0.070 4397 4343± 78 53±
30 2 510.855 ±0.050 1235 1203± 41 31±
31 2 511.629 ±0.011 971 924± 37 47±
32 2 514.061 ±0.018 273 235± 20 38±
33 2 516.960 ±0.028 123 109± 13 13±
34 2 519.875 ±0.063 120 92± 13 28±
35 2 525.046 ±0.059 100 48± 12 51±
36 3 502.000 ±0.300 239 199± 19 40±
37 3 492.000 ±0.300 153 112± 15 40±
38 3 502.000 ±0.300 216 180± 19 35±
39 3 505.020 ±0.300 350 310± 23 39±
40 3 507.756 ± 0.060 957 920± 37 37±
41 3 508.406 ± 0.050 4176 4109± 76 67±
42 3 508.878 ±0.004 6906 6759± 99 147±
43 3 509.415 ±0.005 7478 7434±101 44±
44 3 509.774 ±0.006 7691 7691±103 0±
45 3 510.244 ± 0.005 4758 4647± 82 111±
46 .3 510.707 ±0.007 1662 1583± 49 78±
47 3 511.258 ±0.017 893 821± 36 72±
48 3 513.735 ±0.020 342 317± 22 24±
49 3 516.691 ±0.026 195 147± 17 48±
50 3 519.708 ±0.043 82 42± 11 39±
51 3 524.617 ±0.061 56 37± 9 19±
52 3 529.503 ±0.080 20 20± 6 0±
53 3 508.521 ±0.040 921 894± 36 27±
54 3 510.035 ±0.040 243 243± 19 0±

Сумма
104849 102766±383 2083±203