Исследование образования очарованных мезонов и тау-лептонов в нейтринных взаимодействиях

• Автор: Асратян, Ашот Эзрасович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
Глава
ОБРАЗОВАНИЕ 0*+(2010)-МЕЗОНОВ В И -ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ
2.1 Введение
2.2 Метод отбора 0 -кандидатов
2.3 Образование Э при промежуточных энергиях нейтрино

2.4 Образование О при высоких энергиях нейтрино
2 . 5 Выводы
Глава
ИНКЛЮЗИВНОЕ И ДИФФРАКЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ О* (2110)-МЕЗОНОВ
3 . 1 Введение
3.2 Первое наблюдение нейтринорождения 0
3.3 Инклюзивное образование в йЫ-взаимодействиях
3 . 4 Отбор диффракционных событий
3.5 Диффракционный сигнал
3.6 Отражения от нестранных очарованных мезонов
3.7 Наклон б-распределения и оценка сечения процесса
3 . 8 Выводы . 6?
Глава
НЕЙТРИНОРОЖДЕНИЕ ОРБИТАЛЬНО-ВОЗБУЖДЕННЫХ ОЧАРОВАННЫХ МЕЗОНОВ
4.1 Образование 0(2420) и 0(2460)
4.2 Образование Б(2535)
4 . 3 Выводы

Глава
ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО НЕЙТРИНОРОЖДЕНИЮ ТАУ-ЛЕПГОНОВ
5.1 Введение
5.2 Детектирование СС-взаимодействий прямых тау-нейтрино
5.3 Детектирование нейтринных осцилляций в эмульсионной камере с большой радиационной длиной
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Развитие физики частиц в последние два десятилетия в значительной мере связано с экспериментальным обнаружением ряда новых фундаментальных состояний. Началом этого этапа стало открытие в 1974 г. 3/у [1] — связанного состояния очарованного кварка, предсказанного ранее в модели 61М [2], и его антикварка. Несколько позже были обнаружены псевдоскалярные О-мезоны, состоящие из очарованного кварка и легкого антикварка [3]. Наблюдение слабых распадов этих очарованных частиц подтвердило предсказанную в модели ИМ схему кварковых поколений. Спектроскопия и распады очарованных б-мезонов служат важными источниками информации о динамике сильных взаимодействий.
Образование чарма в уИ-взаимодействиях впервые наблюдалось в электронном опыте ИРИД [4] в виде димюонных событий. Прямые наблюдения распадов очарованных частиц, образованных в нейтринных взаимодействиях в эмульсии [5], впервые позволили оценить их времена жизни по пробегу. Вскоре, однако, стало ясно, что из-за малости сечения взаимодействия нейтрино свойства очарованных частиц как таковых намного удобнее исследовать в фоторождении на нуклоне (с восстановлением распадной вершины в кремниевом детекторе) и в электрон-позитронных столкновениях, где были получены статистически обеспеченные и "чистые" сигналы от различных распадов чарма. При этом роль нейтринных опытов свелась к исследованию механизмов образования очарованных частиц в -взаимодействиях и к изучению свойств слабого адронного тока.
В отличие от очарованных адронов, обнаруженный почти одновременно тау-лептон [б] не был предсказан теоретически. До сих пор образование % наблюдалось лишь в электрон-позитронных столкновениях. Распадные свойства тау-лептона прекрасно согласуются с универсальной схемой трех лептонных поколений, которая подразумевает существование соответствующего нейтрино У.. Прямое на-
ма наблюдалось в (Юн—2)% всех СС-событий [33]. Это лишь немного меньше нашей оценки выхода чарма, которая к тому же относится к области больших энергий нейтрино. Для относительного выхода ди-лептонных событий мы получаем оценку Я(-рН-) = (1.14+-0 . 30) %, которая превышает значение Д (д+д—) для Е = 140 —150 ГэВ, наиболее точно измеренное в электронном опыте ССЕД [8], на одну стандартную ошибку. Наша оценка Е(|1-р1+) также согласуется с измеренным в опыте Е632 выходом димюонов [34]. Мы можем заключить, что наши оценки сечения рождения Б в нейтринных взаимодействиях не противоречат имеющимся данным.
2.5 ВЫВОДЫ
Для анализа образования векторного мезона О (2010) в и уЫ-взаимодействиях со средней энергией порядка 50 ГэВ мы используем объединенные данные трех нейтринных опытов на камере ВЕВС. Полученный в этом анализе сигнал в несколько раз превышает все наблюдавшиеся ранее сигналы от нейтринного образования Б . Изме-ренные выходы В на нейтринное и антинеитринное СС-события на изоскалярной мишени равны, соответственно, 0.0122Н—0.0025 и
0.0101+-0.0031. Средняя доля всей адронной энергии события, при-ходящаяся на Э , составляет <г> = 0.61+-0.09. Средние значения Бьеркеновской переменной х для нейтринных и антинейтринных собы-тии с образованием 0 составляют <х> = 0.20+-0.03 и 0.11+-0.02, что согласуется с предположением, что в УЫ-взаимодействиях очарованные частицы образуются на партонах из моря. События с обра-зованием Б имеют значительно большую среднюю энергию, чем все СС-события, что указывает на увеличение относительного выхода Б с ростом энергии нейтрино.
Анализируя нейтринные данные эксперимента Е632, в которых средняя энергия СС-событий достигает 141 ГэВ, мы наблюдаем от-четливый сигнал от образования и распада и . В этой области энергий В в среднем уносит (55+— б)% всей адронной энергии события, то-есть мы не наблюдаем значимого изменения <7.> при увели-