1 / 35

Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Детекторе ГЕРА-Б

Сессия ЯФ ОФН РАН, ИТЭФ, Москва, 26-30 ноября 2007. Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Детекторе ГЕРА-Б. Юрий М. Зайцев ИТЭФ, Москва 28 ноября 2007. Магнит. Детектор HERA-B. ECAL W/Pb- Сцинтиляционный Калориметер типа “ Шашлык ”. RICH Радиатор C4F10

thelma
Download Presentation

Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Детекторе ГЕРА-Б

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Сессия ЯФ ОФН РАН, ИТЭФ, Москва, 26-30 ноября 2007 Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Детекторе ГЕРА-Б Юрий М. Зайцев ИТЭФ, Москва 28 ноября 2007

  2. Магнит Детектор HERA-B ECAL W/Pb-Сцинтиляционный Калориметер типа “Шашлык” RICH Радиатор C4F10 Мультианодные PMT Мишень 2 Станции, 4 Проволочки в каждой (C, Ti, W) Протоны 920 ГэВ Si - детектор 8 двусторонних супер-слоев Внутренний/ВнешнийТрекер 7 слоев GEM-MSGCs (внутренний) и honeycomb Дрейфовые камеры (внешний) Мюонный Детектор (4 супер-слоя) газовыепиксельные камеры (внутренний) 2 слояпроволочных трубочных камер 2 слоя проволочных трубочных камер с катодными падами (внешний) HERA-B - этоуниверсальный спектрометер, работавший с внутренней мишенью на протонном пучке с энергией 920 ГэВ накопительного комплекса HERA в DESY Основные достоинства – хороший вершинный детектор и развитые трековые системы и системы идентификации частиц (RICH, ECAL, MUON) Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  3. Набранные данные • Набор данных закончен в марте 2003 года • 164 миллионовсобытий с дилептонным триггером (ee/μμ) • Три мишени С, Тi ,W φ J/ψ ρ/ω • 300000 J/ψ • 15000 χс • 5000 ψ (2S) ψ(2S) • 210 миллионовсобытий с триггером minimum-bias M( μ+μ−)ГэВ/c2 Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  4. Исследования, выполненные на детекторе − • ♦Сечение рождения bb • ♦Кинематика рождения J/ψA-зависимость рТ распределение хFраспределение поляризация • ♦Рождение χс • ♦Рождениеψ(2S) • FCNC D0→μ+μ−верхний предел • ♦Сечение рождения Y мезонов • ♦Сечение рожденияJ/ψ • ♦Рождениемезонов с открытым очарованием • Рождение мезонов и гиперонов со странностью • Поиски пентакварка • Λполяризация • Рождение дейтронов/ анти-дейтронов ♦Использованные в докладе Опубликованные Близкие к завершению • опубликованные • близкие к завершению

  5. Сечение рождения J/ стригером на взаимодействие в мишени Важно для нормировки сечения результатов с дилептонным тригером +- e+e- • небольшая статистика • однако: хорошо известная эффективность и светимость •  малые истематические погрешности (обычно доминирующие)

  6. C Ti Результат: W J/ψ (MinB): A-зависимость и сечение α = 0.96  0.01 (fixed to E866) Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  7. J/ψ (MinB): Сравнение с другими результатами Результат в обоих каналах распада: HERA-B ~2X вышечем E771/789 в этом диапазоне энергий(!?) Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  8. Результаты фита при энергии HERA-B s = 41.6 GeV: Результаты фитирования в NRQCD подходе F.Maltoni et al., ‚Analysis of charmonium production at fixed-target experiments in the NRQCD approach‘, PL B638,202 (2007)

  9. Рождение открытого чарма Ds+ + , D+ + D*+D0+ D0K-+ D+K-+ + Δσ[µb](-0.15<xF<0.05)σpN[µb](full range) D026.8±2.6±2.748.7±4.7±4.9±4.4 D+11.1±1.2±1.3 20.2±2.2±2.4±1.8 Ds+10.2±3.5±2.0 18.5±6.4±3.7±1.7 D*+11.9±2.6±1.7 21.6±4.7±3.0±2.0 D+/D00.41±0.06±0.04 D*+/D00.41±0.06±0.04 Измерение сечения рождения: EPJ C52,531 (2007) Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  10. W Ti curves: σpA = σpN·Aα C √ D±/D0 HERA-B ud Рождение открытого чарма: результаты α(D0)= 0.92±0.08 α(D±)= 1.02±0.09 α(D*±)= 1.05±0.14 Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  11.  vs. s Рождение открытого чарма Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  12. Рождение J/ψиψ′мезонов Дилептонный триггер(3 мишени: С, Ti, W) μ+μ- e+e- ~ 170000 J/ψ ~ 3000 ψ′ σJ/ψ ~ 44 MeV ~ 130000 J/ψ ~ 2000 ψ′ σJ/ψ ~ 64 MeV J/ψ J/ψ 104 104 ψ′ entries/(30 MeV/c2) entries/(25 MeV/c2) ψ′ 103 103 2.8 3.2 3.6 4.0 2.5 3.0 3.5 4.0 m(μ+μ-)[GeV/c2] m(e+e-)[GeV/c2] Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  13. Кинематикa J/ψрождения(prelininary) Первые данныеприотрицательныхxF C HERA-B Ti [a. u.] W Сравнение с p-A экспериментами при энергии √s 38.8ГэВ xF W E672/E706 (Be) [a. u.] E771 (Si) E789 (Au) Ti HERA-B E789(Be, Cu) C pT[GeV/c]

  14. C Ti W Ядерные эффекты: xFраспределение • Сдвиг в сторону отрицательных xF • Увеличивающаяся ширина распределения Оба эффекта согласуются с A1/3зависимостью: потери энергии? Preliminary ΔxF Preliminary [a. u.] σ1/2 xF Функция для фитирования: A1/3

  15. a pT [GeV/c] Ядерные эффекты: pTраспределение <pT2> W Preliminary [GeV2/c2] Ti C Au E672/706, E771, E789 √s = 38.8 GeV Si Pb Be W Ag Cu HERA-B √s = 41.6 GeV Al A1/3 NA50 √s = 27.4/29.1 GeV (pT) - подобное поведение при различных энергиях и различных диапазонахxF E866 √s = 38.8 GeV PreliminaryHERA-B: произвольная нормировка -0.35 < xF < 0.15 -0.1 < xF < 0.9 -0.1 < xF < 0.1

  16. αзависимость J/ψрождения Произвольная нормировка! Preliminary Модели: R.Vogt, PR C61(2000)035203;NP A700(2002)539 К.Г.Боресков,А.Б.Кайдалов, Письма в ЖЭТФ 77(2003)599 Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  17. Угловые распределения распада J/ψ мезона: систнмы координат, углы,параметры 2 степени свободы:cosθ, φ z´ (ось поляризации) 3 параметра:lθ,lθφ, lθφ Система покоя J/ψ ( cos ) 2-частичный распад с сохранением четности y´ x´ (или -x´) (илиy´) lθ = “поляризация” (pNплоскость рождения) • < 0: продолная • > 0: поперечная • Определение оси поляризации, исползовавшейся в экспериментах: • Collins-Soper (CS):биссектрисамежду направлениями пучка и (–) мишени в системе покоя J/ψ • Gottfried-Jackson (GJ): направление пучка в системе покоя J/ψ • helicity (HE): направлениеJ/ψв адронной (p-N) CM системе E866, NA3, etc.  E615, E672-706, E771, E537, etc. CDF, NA60, etc.

  18. dN 1 dφ N dN 1 N d(cosθ) cosθ cosθ Поляризация J/ψ–Preliminary • Наблюдаетсязаметная анизатропияугловых распределений в системе CS в обоих каналах: J/ψмезон – продольно поляризованный dN/dφ 1 + 2λφ/(3 + λθ)cos(2φ) dN/d(cosθ)  1 + λθcos2θ dN 1 N d(cosθ) CS CS φ cosθ • результаты сильно зависят от выборасистемы: заметная поляризация в CS системе, практически незаметная в спиральной системе HE |lθ| < GJ |lθ| (распределения относительно сдвинуты) CS < |lθ|

  19. Поляризация J/ψ - Preliminary “Наблюдается” странное кинематическое поведение: поляризация увеличивается суменьшениемpT. ПриpT = 0 результаты в трех различных системах сходятся, как это и должно быть, к одной и той же величине HE GJ C and W combined CS Возможно видна зависимость от атомного номера ядра мишени CS C W

  20. Рождение ψ’/J/ Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  21. Рождениеy’ : xFраспределение Приведеы все мишени, поправленные на ядерные эффекты (E866, NA50) NRQCD CEM Все данные пока согласуются с обеими моделями (а также с независимостью от xF) Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  22. Рождениеψ’ / J/ψ A √s CEM NRQCD Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  23. Рождениеcc Отбор событий: χc→J/ψg Preliminary e+e− μ+μ− μ+μ− { Измерения: • доля J/ψ-мезонов из рападов χc: • Кинематические характеристики • A-зависимость χc1 χc2 Данные 2002-2003 ~15000χc’s(μ+μ- + e+e-): R(c) = 0.188pol ( ) +0.028 −0.026 +0.041 −0.004

  24. CDF (p-p) Измерение R(χc) Данные 2002/2003 , полная статистика (15000 χc’s): ~18.8 % J/ψ-мезонов рождаются в распадах χc e+e- (18.0 ± 2.5stat)% R(χc) = μ+μ- (19.0 ± 1.5stat)% Гипотезы o χcполяризации сдвигают центральное значение в диапазоне 18.3–23.2% preliminary E771 (p-Si) E369/ 610/ 673 (p-Be) π-A ISR (p-p) 2000 E705 (p-Li) HERA-B

  25. Рождение χc: ядерное подавление Разница в подавлении междуχcиJ/ψ: <Δα> = < α(χc) – α(J/ψ) > = 0.05 ± 0.04 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 Δα 0 0 -0.2 -0.2 -0.4 -0.4 -0.6 -0.6 0 0.5 1.0 1.5 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 xF(J/ψ) pT(J/ψ)[GeV/c] Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  26. χc ψ′ b J/ψ J/ψ J/ψ Как много рождается прямых J/ψ? [Eur. Phys. J. C49, 545 (2007)] [Phys. Rev. D 73, 052005 (2006)] (7.0±0.4)% (0.065±0.011)% preliminary (2002/2003) (18.8 )% +2.4 –2.2 ISR [Phys. Lett. B638, 407 (2006)] (74.2 )% от всех J/ψ рождаются напрямую E705 E331 +2.2 –2.4 E444 UA6 E331 NA3 p-p p-A кривая: NLO NRQCD фит всех доступных данных [Phys. Lett. B 638, 202 (2006)] E595 E288 E672/706 E771 NA50 E789 NA3

  27. Δz Рождение частиц с открытым b–кварком b bсобытия идентифицированы при помощи отстоящей вершины анализ: - распадная длмна (Z) - прицельный параметр (I) MC настроена на экспериментальные распределения Фон из MB и прямые J/ψимеют меньшие I и Z По пучку e+e−μ+μ− Против пучка J/ p B I

  28. Рождение частиц с открытым b-кварком upstream muon downstream 46.2 +- 8.2 • C,Ti,W мишени • Полная статистика • Фит по методу максимального правдоподобия • Область перед мишенью (нефизическая область) • По направлению пучкаот мишени (сигнальная область) • Фоны: upstream electron downstream 36.9 +- 8.1 • комбинаторный • B/D полулептонные распады • Не прямые J/ψ Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  29. Подтверждение рождения b-кварка t = 1.39 ± 0.19 ps • Долго живущие кандидаты около массы J/ψ • Время жизни B согласуется с ожидаемым 1.54 ps (PDG) Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  30. N. Kidonakis et al. 102 HERA-B E789 E771 σ(bb) (nb/nucleon) 10 Предыдущий результат HERA-B 2000 (~ 10 ev) [Eur. Phys. J. C26, 345 (2003)]: 1 R. Bonciani et al. 1000 900 400 500 600 700 800 Proton energy (GeV) Сечение рождения открытого b-кварка Phys. Rev. D73 (2006) 052005 σ • Теоретическая неопределенность: • Масса b-кварка 4.5 - 5 GeV • NLO, зависимостьот масштаба (m) • Измерения E789/E771 не согласуются друг с другом • Метод полулептонного распада B:σ=16.2±2.5±2.8 nb hep-ex/0612024 Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  31. Рождение Y-мезонов(1S) + (2S) + (3S) 30.8±7.4 75±14 DY DY comb comb Fit: A· ((1S) + (2S) + (3S)) + B· Drell-Yan + Combinatorial (1S) : (2S) : (3S)отношение фиксировано по данным E605 из дилептонов одинакового знака Форма из MC PL B638,13 (2006) Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  32.  NLO CEM Данные согласуются с=1 Рождения Y-мезонов: Результаты Нормировка на J/ Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  33. заключение • Эксперимент ГЕРА-Б практически закончил свою работу Оставшиеся 6 работ близки к завершению и будут посланы в печать в ближайшее время • Измерены значения сечений рождения открытого и закрытого с-кварка, открытого и закрытого b-кварка в протон-ядерных столкновениях при маскимальной энергии для экпериментов с фиксированной мишенью • Исследованы кинематические характеристики рождения J/ψ и ψ’ на ядрах • Измерены относительные величины сечения рождения ψ(2S) и χСмезонов • Не вошли в этот доклад исследования рождения странных частиц, поиски пентакварков, поиски распада D0 … Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

  34. Open and Hidden Charm production at HERA-B

  35. Open and Hidden Beauty production at HERA-B Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

More Related