slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Дете PowerPoint Presentation
Download Presentation
Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Дете

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 35

Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Дете - PowerPoint PPT Presentation


  • 174 Views
  • Uploaded on

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

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Рождение Тяжелых Кварков в Протон-Ядерных Столкновениях на Дете' - thelma


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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

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

hera b

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

slide3
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

slide4
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
slide5
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)
j minb a

C

Ti

Результат:

W

J/ψ (MinB): A-зависимость и сечение

α = 0.96  0.01

(fixed to E866)

Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

j minb
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

nrqcd

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)

slide9

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

slide10

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

slide11

 vs. s

Рождение открытого чарма

Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

slide12
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

a j prelininary
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]

slide14

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

slide15

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

slide16
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

slide17
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

(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.

j preliminary

dN

1

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|

j preliminary1
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

slide20

Рождение ψ’/J/

Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

y x f
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

slide22
Рождениеψ’ / J/ψ

A

√s

CEM

NRQCD

Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

slide23
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

slide24

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

slide25
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

slide26

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

slide27

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

slide28
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

slide29
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

slide30

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

y 1s 2s 3s
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

slide32

 NLO CEM

Данные согласуются с=1

Рождения Y-мезонов: Результаты

Нормировка на J/

Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва

slide33
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

slide34

Open and Hidden

Charm production at HERA-B

slide35

Open and Hidden

Beauty production at HERA-B

Юрий Зайцев, ИТЭФ, Москва