Исследование рождения мюонных пар и поиск узких резонансов в двухфотонных процессах на детекторе МД-1 Жилич, Виктор Николаевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Жилич, Виктор Николаевич. Исследование рождения мюонных пар и поиск узких резонансов в двухфотонных процессах на детекторе МД-1 : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.16 / Ин-т ядерной физики им. Г. И. Будкера.- Новосибирск, 1995.- 17 с.: ил. РГБ ОД, 9 96-1/370-6

Введение к работе

Актуальность темы диссертации.

Эксперименты на установках со встречными электрон-позитронными чками играют значительную роль в современной физике элементарных стиц. Основным механизмом взаимодействия является однофотонная яигиляция пары с последующим рождением новых частиц е⁺е~ —»

—+ X. Наряду с этим, за последние 10 лет много результатов было тучено при изучении так называемых двухфотонных реакций типа е^- — е⁺е~ + X. В этих реакциях электрон и позитрон испускают ртуальные фотоны, при столкновении которых образуется система X

лептонов или адронов. Рожденная система X имеет положительную четность и не рождается напрямую в аннигиляционном канале. Элек-он и позитрон сохраняются, но теряют часть энергии и рассеиваются

малый угол порядка І/у, где у - Лоренц-фактор частицы. Поэтому лее они будут называться рассеянными электронами (РЭ).

Для изучения двухфотонных реакций (кратко уу — X) используется и метода:

-tag -изучение процесса идет только по продуктам распада си-

стемы X, не принимая во внимание РЭ; gle-tag - регистрируется один из РЭ; uble-tag -регистрируются оба РЭ.

В случае double-tag параметры рожденной системы можно найти, пользуя только информацию об импульсах РЭ. Регистрация single-; может быть использована для выделения двухфотонных событий, мерения параметров виртуального фотона и для кинематической ре-кструкции. Однако попытки регистрировать РЭ встречают большие

технические трудности. Для получения высокой эффективности необх димо регистрировать РЭ, вылетевшие под нулевым углом к основж» пучку в области, где все детекторы имеют "мертвую зону". Для это устанавливают специальные системы регистрации рассеянных электр нов (СРРЭ).

Настоящая работа посвящена опыту использования СРРЭ для из чения процессов КЭД порядка а⁴ и поиску узких С-четных резонанс в области масс 1 -г 4 ГэВ/с². Полученная информация о двухфотон» ширине резонанса Т(Х — уу) позволяет судить о внутренней стру туре частиц, в частности, важна для идентификации глюболов и другі экзотических частиц.

Цель работы.

Калибровка СРРЭ детектора МД-1, экспериментальная провер ее основных параметров.
Измерение сечения реакции е⁺е~ -* е⁺е~ +/i⁺/j~ во всех тр модах: no-, single- и double-tag.
Поиск узких резонансов в реакции уу ~* Я с использованием СРР

Научная новизна работы.

Получены разрешение по W_myi^yy) и эффективность регистрац РЭ, которые являются рекордными в этой области энергий для подобні систем регистрации.
Проведено измерение сечения реакции е⁺е~ — е⁺е~р⁺/х^- в тр модах, результаты согласуются с расчетами по методу Monte Carlo (М(

^/мс = 1-021 ± 0.013(stat) ± 0.055(syst),

fx/^CTMC = -⁹⁸⁸ ± 0.026(stat) ± 0.061 (syst),

^/"мс = ¹²³ ± 0.18(stat) ± 0.16(syst).

Точности всех измерений на уровне лучших мировых результат Только в одной работе, кроме этой, были проделаны измерения оді временно всех трех мод, но при значительно меньшей точности.

3. В интервале масс M_res = 1 ч- 4.3 ГэВ/с² для узких С-четных
зонансов установлен предел на величину (2 J + 1) Г(Х —* уу) на урої
10 -і- 300 кэВ. Результат отличается слабой модельной зависимостью
динамики распада, так как масса резонанса определяется по двум I
Для данной области энергий подобные измерения выполнены впервые

Научная и практическая ценность работы.

В процессе калибровки СРРЭ разработан и реализован алгоритм >ррекции систематических ошибок измерения координаты в СРРЭ. В їзультате координатное разрешение улучшилось приблизительно 1.5 іза.
Для калибровки энергетической шкалы СРРЭ использовались со-лтиях однократного и двойного тормозного излучения. Энергия фотона мерялась детектором на основе кристалла Nal. Результаты этой ра->ты, в частности, изучение систематических ошибок в измерении энер-ш фотона, использовались в работе по калибровке монитора светимости ;тектора МД-1.
Был проведен тщательный анализ источников фона в СРРЭ в :ловиях реального эксперимента, изучено его влияние на параметры си-гемы. Была разработана процедура адекватного моделирования СРРЭ.
СРРЭ использовались в экспериментах по измерению сечения реак-ии 77 —>hadr и двухфотонной ширины т^-, г)'- и 02-мезонов. В результате роделанных калибровок и коррекций разрешение по массе мезонов за-етно улучшилось.

Предложен метод статистического разделения частиц в СРРЭ. тот метод позволяет, используя только информацию из СРРЭ, опреде-ять соотношение эффект/фон в отобранных событиях и оптимизировать словия отбора.
Для поиска резонансов в условиях значительного фона был преложен метод анализа экспериментальных данных, позволяющий опти-іально использовать статистику и уменьшить систематическую ошибку.

Структура работы.

Основной текст диссертации состоит из введения, шести глав и за-лючения. Текст диссертации содержит 42 рисунка, 11 таблиц и список [итературы 75 наименований.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на семина->ах экспериментальных лабораторий Института ядерной физики им. \И.Будкера СО РАН, на сессиии Отделения ядерной физики РАН 1992г.), на семинаре коллаборации ARGUS (центр DESY, ФРГ, 1993г),' >публикованы в журналах Nuclear Instruments and Methods и Physics teports (послано в печать).