Измерение сечения процесса e+e- → ωπ° → π°π°γ в области энергии от 1.05 до 2.00 ГэВ

• Автор: Кардапольцев, Леонид Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Экспериментальная установка

1.1. Ускорительный комплекс ВЭПП-2

1.2. Детектор СНД

1.3. Калориметр

1.4. Трековая система

1.5. Эксперименты с детектором СНД на ВЭПП-2000

Глава 2. Моделирование процессов е+е~ в адроны

2.1. Постановка задачи

2.2. Описание алгоритма моделирования
2.3. Процесс е+е~ —> 7Г+7Г~
2.4. ПрОЦеСС Є+Є~ —► 7Г+7Г_7Г°
2.5. Процессы е+е~ —> 7Г+7Г_7Г°7Г° И е+е~ —> 7Г"|"7Г-7Г+7Г-
2.6. Процесс е+е~ —» 7Г°7Г°
2.7. Процессы е+е~ —► СО77 —У 7Г+ТГ~ТГ°Г] и е+е- —» фг) —■> 7Г+7Г_7Г°
2.8. Радиационные поправки
2.9. Интегрирование по фазовому объему
Глава 3. Изучение процесса е+е” —* и)іга —*■ 7Г°7Г°7
4.1. Измерение светимости
4.2. Условия отбора событий изучаемого процесса
4.3. Фоновые процессы
4.4. Определение числа событий изучаемого процесса

4.5. Эффективность регистрации и вычисление радиационных поправок
4.6. Изучение вероятности конверсии фотона
4.7. Борновское сечение процесса е+е~ —*■ и>тг° —> 7Г°7Г0')' .
4.8. Параметры р' и р" мезонов
4.9. Переходной формфактор ш —> 7г°-у*
4.10. Проверка гипотезы о сохранении векторного тока
Заключение
Литература

Введение
Эксперименты на встречных электрон-позитронных пучках благодаря, главным образом, низкому уровню фона являются наиболее подходящим методом для изучения распадов легких векторных мезонов р, со, ф и их возбуждений. В Институте ядерной физики СО РАН на протяжении многих лет исследования процессов электрон-позитроиной аннигиляции велись на коллайдере ВЭПП-2М [1] в диапазоне энергии в системе центра масс Е — 2Еъ =0.4-1.4 ГэВ. Здесь Еь — энергия пучка в коллайдере. Современные таблицы элементарных частиц [2] в части, касающейся р-, со- и ф-мезонов, в значительной степени базируются на данных, полученных на ВЭПП-2М. С 2010 года в ИЯФ СО РАН начался набор статистики на новом е+е- коллайдере ВЭГШ-2000 [3] с энергией пучков в системе центра масс до 2 ГэВ. На ВЭПП-2000 ведутся эксперименты со Сферическим нейтральным детектором (СНД) [4-7] и Криогенным магнитным детектором (КМД-3) [8]. Данная работа выполнена на основе статистики, набранной с детектором СНД.
Важными направлениями исследований на ВЭПП-2000 являются измерение сечения е+е~ аннигиляции в адроны и изучение возбужденных состояний векторных мезонов, рождающихся в диапазоне энергии 1-2 ГэВ. Изучение процесса
е+е~ —» Ш7Г° —> 7Г°7Г°7 (1)
на данных с ВЭПП-2000 представляется очень актуальным для этих направлений. Процесс е+е~ —> спя0 — один из доминирующих процессов е+е~ аннигиляции в адроны в области энергии в системе центра масс Е= 1-2 ГэВ. Поскольку при энергии около 1.5 ГэВ главный вклад в его сечение дает распад р(1450)-мезона на спя0, он является ключевым для определения параметров резонанса р(1450). Стоит отметить, что вклад от р(1450) сильно

тальные данные из работ [38-41]. Из приведенных рисунков следует, что при имеющемся на сегодняшний день уровне экспериментальной точности данный генератор неплохо описывает полное сечения процесса е+е~ —» 7г+7г_тг° до энергии 1.8 ГэВ.
2.5. Процессы е+е~ —» 7Г+7Г_7Г°7Г0 и
е+е_ —> 7Г+7Г_7Г+7Г_
В амплитуде реакции 7* —» 7г+7г'7г°7г° учтены вклады оц7Г, /ор°, Ш7г° и Р+Р~'■
+ j;. (26)
Используя следующее определение импульсов: Pi(7Г0), Р2(тГо), РЗ^-), Р4(тг+), выражение для вклада мезона можно записать в виде [33,42]
*/£(Р1,Р2,РЗ,Р4) (РЗ>Р2,Р1,Р4) + «/£ (P3,Pl,P2,P4)
- Л! (Р4,Р2,Р1,Рз)- Ja (Р4,РъР2,Рз)- (27)
Предполагая, что массы пионов одинаковы^ = р = р3 = р — тж)> можно получить следующее выражение для
(РьР2,Рз,Р4) = CaxFp{QT)BWai{{Q -Pi)2)BWp((P3 +р4)2)

^ , „лРз(РЗ - Р4) /'(Pi +Р2)(РЗ -Pi) , (<9Pi)(P2(P3 -Р4))^
fe”Pl) +й l---------------+“ёчё“р.)2" j
Вклад состояния /0р° дается следую1цим выражением [33,42]
Jf0{Pl,P2,P3,P4) =

ChFp(Q2j'")г,((и + й)!)ВЖл({й + и)2)