Измерение лептонной ширины гамма(1s)-мезона на накопителе ВЭПП-4 с детектором МД-1 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ им. Г.И. Будкера

На правах рукописи

ШАМОВ Андрей Георгиевич

ИЗМЕРЕНИЕ ЛЕПТОННОЙ ШИРИНЫ Т(1з)-МЕЗОНА

НА НАКОПИТЕЛЕ ВЭПП-4 С ДЕТЕКТОРОМ МД-1

01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

НОВОСИБИРСК—1994

Работа выполнена в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Онучнн — доктор физ.-мат. наук, профессор,

Алексей Павлович Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера

СО РАН, г. Новосибирск.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Иоффе — член-корр. РАН, профессор,

Борис Лазаревич Институт теоретической

и экспериментальной физики, г. Москва

Хазпн — кандидат физико-математических наук,

Борис Исаакович старший научный сотрудник,

Институт ядерной физики, г.Новосибирс

Ведущая организация: Институт физики высоких энергий,

г. Протвино.

S-J J .у .. (

Защита диссертации состоится " /< ^ " ^-^-'~)1994 г. в

" // часов на заседании специализированного совета Д.002.24.01 при Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.

Адрес: 630090, г. Новосибнрск-90,

проспект академика Лаврентьева, 11

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.

Автореферат разослан " ^ и > -^1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

профессор {щУ B.C. Фадин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Открытке семейства Т-мезонов в 1977 году положило начало новой отрасли физики элементарных частиц, физике Ь-кварков. Основные результаты в этой области получены на встречных е*е~-пучках. Т(13)-мезон является наиболее легким и теоретически наиболее простым из наблюдавшихся связанных состояний Ь- и Б-кварков, поэтому исследование его свойств представляет особый интерес.

Наиболее фундаментальными параметрами всякого связанного состояния являются его масса и полная ширина (время жизни). Рождаясь при столкновении встречных е*е~-пучков, Т(13)-мезон наблюдается как весьма узкий резонанс, его ширина на порядок меньше энергетического разброса всех существующих коллайдеров и не может быть измерена непосредственно. Измерение лептонной парциальной ширины Т(1Б) и вероятности его распада на пару пептонов позволяет определить полную ширину этого состояния. '

Измерение лептонной ширины с высокой точностью представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Эта ширина вычисляется методом правил сунм квантовой хромодинамики, предсказывается потенциальными моделями, а также может быть определена с помощью решёточных вычислений в рамках нерелятивистского приближения КХД. Сравнение теоретических предсказаний и экспериментальных данных позволяет проверить правила сумм и уточнить наши представления о взаимодействии нерелятивистских Ь-кварков (решёточные вычисления и потенциальные модели).

В рамках КХД распад Т-мезона описывается в терминах глюонов и кварков с дальнейшим их превращением в стабильные адроны (фрагментация). В настоящий момент стадия фрагментации не имеет строгого теоретического описания и разыгрывается методом Монте-Карло с использованием различных более или менее теоретически мотивированных моделей. Наиболее популярные модели фрагментации реализованы в рамках программы ^ТБЕТ Т. Сьёстранда и М. Бенгтссона. Изучение распадов Т(13)-мезона, необходимое для определения лептонной ширины, позволяет проверить предсказания этих моделей для фрагментации глюонов.

Работа является составной частью програнмы экспериментов по изучению свойств семейства Т-мезонов и двухфотонной физики, выполненной на накопителе ВЭПП-4 с детектором МД-1

Цель работы состояла в измерении лептонной парциальной ширины T(1S) - мезона с высокой точностью.

Научная новизна работы.

1) Впервые в эксперименте по определению параметров узких резонансов использован корректный подход к вычислению радиационных поправок и адекватное ему определение лептонной парциальной ширины. В настоящее время это определение является общепринятым.

2) Получено следующее значение лептонной парциальной ширины:

Г - 1. 29 ± 0. 03 ± 0.04 кэВ.

ее

Достигнутая точность превышает точность всех предыдущих измерений.

3) Получено новое значение массы Т(1Б)-мезона:

М - 9460.59 ±0.09 ± 0.05 Мэв/С2. Точность измерения увеличена на 20% за счёт привлечения дополнительной статистики и более качественной обработки. Это значение на 3. 7 стандартных отклонения расходится с результатом, полученным на накопителе CESR.

Научная и практическая ценность работы.

1) В предшествующих работах по определению параметров узких резонансов применялась ошибочная формула для учёта радиационных поправок и использовалось определение лептонной ширины, непригодное непосредственно для определения полной ширины. После публикаций группы МД-1 результаты измерений лептонной и полной ширины мезонов из Т- и i-семейств были пересчитаны в соответствии с корректным подходом. Пересчету были подвергнуты 14 значений в таблицах Particle Data Group.

2) Измеренное значение лептонной ширины Т(13)-мезона может быть использовано для проверки правил сумм КХД и предсказаний в ранках потенциальных моделей и нерелятивистского приближения КХД, описывающих это состояние, и стимулировать их развитие.

3) Новое значение лептонной ширины T(1S) позволяет уточнить значение его полной ширины.

4) Разработанная автором система on-line обеспечения детек-

тора ИД-1 использовалась во всех экспериментах, проведенных с этим детектором.

5) Новый алгоритм реконструкции треков, предложенный и реализованный автором, позволил увеличить эффективность регистрации и уменьшить систематические ошибки экспериментов, выполненных с детектором МД-1. Оригинальный подход, использованный в алгоритме, может быть применен для других детекторов.

6) Разработанная автором процедура моделирования координатных камер существенно улучшила качество моделирования детектора.

7) Критерии отбора многоадронных событий, сформулированные для данной работы, использовались в других экспериментах с детектором МД-1.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав и заключения.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на семинаре лабораторий высоких энергий ИЯФ СО РАН и Международной конференции по физике высоких энергий в Сан-Минеато, Италия, 1992 г. Предварительные результаты по измерению лептонной ширины Т(1Б) - мезона докладывались на рабочем совещании по применению структурных функций в квантовой электродинамике (Энн-Арбор, США, 1990), семинаре Вильсоновской лаборатории Корнельского университета (Итака, США, 1990), сессиях Отделения ядерной физики АН СССР (1985, 1990) и Международной конференции по физике высоких энергий в Сан-Минеато, Италия, 1991 г.

Содержание работы.

Во введении обсуждается актуальность измерения лептонной парциальной ширины Г(1Б)-мезона и дан краткий обзор предшествующих работ на эту тему.

В первой главе обсуждаются радиационные поправки к процессу рождения узких резонансов на встречных е*е -пучках и связанное с ними определение лептонной парциальной ширины.

Лептонная ширина резонанса Г^ не является непосредственно наблюдаемой величиной, ее определение зависит от способа учета

радиационных поправок. Разумно определить её в соответствии с соотношением Г - Г • Вехр, где Г - полная ширина, а Вехр-

ее tot ДД tot г ДД

экспериментально измеряемый бранчинг распада резонанса на пару лептонов. В этом случае допускается излучение произвольного числа мягких фотонов в процессах рождения резонанса при столкновении лептонов и его распада на лептонную пару.

В предшествующих работах по измерению параметров Ф- и Т-мезонов делались попытки нахождения лептонной ширины в нулевом порядке по электродинамическим поправкам. При этом в большинстве работ для учёта радиационных поправок применялась ошибочная формула, не удовлетворяющая теореме Блоха-Нордсека. Найденное значение некритично использовалось для вычисления полной ширины, что приводило к существенной ошибке в ней. Максимальная ошибка в полной ширине наблюдалась в случае T(3S) и достигала 14%.

В данной работе учет радиационных поправок проводился в соответствии с работой Э. А. Кураева и В. С. Фадина (Ядерная Физика, 41 (1985) 92), вычисливших радиационные поправки к начальному состоянию процессов однофотонной анигилляции е*е"-пары с точностью порядка О. 1% при суммарной энергии пучков до 10 ГэВ.

Во второй главе дано описание детектора МД-1 (рис. 1).

Магнитное поле детектора ориентировано перпендикулярно орбите пучков и составляет 11.3 кГс при энергии пучков, соответсвующей рождению Т (1Б)-мезона.

Заряженные частицы регистрируются системой из 38 пропорциональных камер, покрывающей 80% полного телесного угла. Импульсное разрешение Стр/р - (0. 04+0. 12)-р (р в ГэВ/с) в телесном угле О. 6-4л.

Далее от места встречи расположены 24 сцинтилляционных счетчика, покрывающие 90% полного телесного угла, 8 газовых че-ренковских счётчиков, заполненных этиленом под высоким давлением (60% телесного угла, пороговое значение релятистского фактора 7th - 5) и система ливнево-пробежных камер.

Система ЛПК покрывает 80% полного телесного угла и состоит из 14 блоков. Каждый блок содержит 10 пропорциональных камер, прослоенных пластинами из нержевеющей стали толщиной 13 мм. Угловое разрешение системы ст0 - ст. (Х+2) , энергетическое

2 2 1/2

разрешение для фотонов сте/Е = (20.5/Е+12.6 ) %.

За обмоткой магнита, внутри ярма и за ярмом расположены 60

блоков мюонных камер. Блок содержит две пропорциональные камеры, измеряющие две независимые координаты трека.

Детектор имеет систему регистрации рассеянных электронов, предназначенную для изучения двухфотонных процессов.

Светимость мониторировалась тремя независимыми методами:

♦ —

однократное тормозное излучение в направлении е и е и упругое рассеяние на малые (20+200 мрад) углы. Точность абсолютной калибровки системы измерения светимости составляет 2. 2%.

Для детектора реализована трехступенчатая система запуска, с двумя аппаратурными и одним программным уровнем.

Полное число каналов электроники в детекторе около 18 тысяч, число аналоговых каналов около 300. Система считывания информации и управления детектором состоит из 8 крейтов КАМАК.

Третья глава посвящена описанию программного обеспечения детектора МД-1 для работы в режиме on-line.

В режиме on-line детектор обслуживался ЭВМ М6000, оснащённой нестандартным оборудованием, разработанным в отделе вычислительных систем ИЯФ: расширенной до 256К байт полупроводниковой оперативной памятью и каналом прямого доступа, способным обслуживать все устройста ввода/вывода, подключенные к ЭВМ. Управляющая ЭВМ была включена в систему РАДИУС, обеспечивающую доступ к удаленным дискам и магнитофонам.

ЭВМ работала под управлением операционной системы реального времени ЭКСП/1, приспособленной к потребностям эксперимента.

В ходе эксперимента детектор обслуживался одной программой, позволяющей задавать требуемые условия триггера, запускать и останавливать набор статистики, следить за фоновыми условиями, осуществлять калибровку системы рассеянных электронов параллельно с набором статистики и т. п. . В той же программе были реализованы функции третьего, программного, уровня триггера.

Комлекс on-line обеспечения включал ряд независимых программ для настройки, контроля и калибровки детектора в промежутках между физическими заходами:

1). Проверка источников питания.

2). Проверка первичного и вторичного триггера.

3). Проверка и калибровка регистрирующей аппаратуры на космических частицах.

4). Проверка системы измерения светимости с помощью свето-диодов.

5). Проверка индукционных камер системы регистрации рассеянных электронов с помощью генераторов.

6). Проверка эффективности камер системы регистрации рассеянных электронов на пучке.

7). Набор сервисных программ для проверки и настройки работы аппаратуры в КАМАКе, пропорциональных камер и пр..

В четвёртой главе описывается реконструкция событий в детекторе МД-1.

Первоначальный алгоритм реконструкции заряженных треков был разработан В. Р. Трошевым и Н.Ф.Денисовым. Алгоритм представляет собой модификацию известного метода дорожек. Реконструкция треков проводится независимо в каждом из двух объемов координатных камер.

По номерам сработавших проволочек координатных камер формируется набор точек для построения треков. Вместе с координатой точки запоминается ее "ширина", размер группы проволочек, объединённых в точку.

На первом этапе ищется набор окружностей в проекции, перпендикулярной магнитному полю (ху-проекция). Каждой окружности приписывается определенное качество, параметр, определяющийся числом пересекаемых камер и наличием подтверждающих точек для найденных пересечений, причем точка считается подтверждающей, если её ширина соответствует расчётной в пределах заданного допуска. Для убыстрения алгоритма оценка окружности по не производится. Если качество окружности достаточно велико, её точки исключаются из дальнейшего рассмотрения и все другие окружности, использующие те же точки, сбрасываются.

После построения всех возможных окружностей, каждой окружности ставится в соответсвие винт, спиральная траектория в пространстве. Винтам приписывается качество по тем же принципам, что и окружностям. Точки достаточно качественных винтов исключаются немедленно после построения такого винта. Для каждой окружности запоминается один лучший винт.

Результирущий набор винтов проверяется на повторное использование точек. Из всех винтов, использующих данную точку, выбирается один наиболее качественный винт.

Выбранным винтам ставятся в соответствие частицы. Частицы, пересекшие параллелепипед заданного размера вблизи места встречи, классифицируются как пучковые. По пучковым частицам грубо определяется вершина события. Найденная вершина (или центр места встречи, если в событии нет пучковых частиц), используется для построения ущербных частиц, т. е. частиц, пересекших менее 3 камер в ху-проекции и/или менее 2 камер в г-проекции.

Описанный алгоритм обладает высоким быстродействием и дает хорошие результаты для событий с низкой заряженной множественностью, но оказывается неудовлетворительным для многоадронных событий в области энергий ВЭПП-4. Эффективность восстановления трека, определенная на событиях моделирования, не превышает 80% и сильно зависит от тонких деталей моделирования координатных камер.

Одной из основных причин потери эффективности является построение ложных треков с высоким качеством по случайному набору точек. Использование у? для оценки качества треков не дает существенного выигрыша, поскольку число точек на треке невелико и вероятность построения ложного трека с хорошим х2 велика. В детекторе ИД-1 информации по одиночному треку в многоадронном событии не достаточно для того, чтобы определить, является ли этот трек достоверным. Та же ситуация возникает в любом детекторе при достаточно высокой плотности треков.

В новом алгоритме реконструкции треков в детекторе ИД-1 пришлось отказаться от оценки достоверности отдельного трека, вместо этого оценивается правдоподобие реконструированного события как целого. В идеале, реализация этого подхода требует построения всех возможных треков по набору точек данного события и формирования всех допустимых комбинаций треков (образов события) из найденного набора треков. Допустимость образа события определяется на основе информации о повторном использовании точек, эффективности камер и т.п.. Из всех образов события должен быть выбран один, наиболее правдопобный. Основой функции правдоподобия служит суммарный треков. Такой идеальный подход требует больших затрат процессорного времени, на практике использовался компромиссный вариант: на этапе реконструкции в ху-проекции отыскивается наиболее правдоподобный набор окружностей, затем для заданного набора окружностей строится наиболее правдоподобный набор винтов.

' Математически задача построения всех допустимых образов события из заданного набора элементов (окружностей или винтов) имеет сетевую формулировку, что позволяет реализовать достаточно эффективный алгоритм.

Кроме вышесказанного, в новом алгоритме реконструкции треков изменено формирование исходных точек для построения треков с тем, чтобы уменьшить вероятность слияния точек в случае близких Треков, более аккуратно проводится оценка ширин точек и усовершенствовано построение ущербных частиц.

Новый алгоритм включает также поиск первичной вершины события. Импульсы вершинных частиц, т. е. частиц, параметры которых согласуются с гипотезой вылета из первичной вершины, могут быть уточнены в 1.2+1.5 раза за счёт расширения базы для измерения импульса.

В главе также кратко излагается алгоритм восстановления частиц в ливнево-пробежной системе детектора, реализованный Н. Ф. Денисовым и В. И. Гельновьж.

В пятой главе дано описание эксперимента по определению лептонной ширины и массы Т(1Б)-мезона, проведенного на накопителе ВЭПП-4 в 1984 году.

В ходе 4 сканирований области T(lS)-Me30Ha (Еь- 4710+4745 МэВ) был набран интеграл светимости 2 пбн~ . Энергия накопителя калибровалась около 90 раз методом резонансной деполяризации. Точность определения энергии пучков составляла 60 кэВ для заходов с калибровкой энергии и 180 кэВ для заходов между двумя калибровками. Во время калибровочной процедуры на ленту записывались фоновые события с разведёнными пучками. Проверка и калибровка регистрирующей аппаратуры проводилась два раза в сутки. При обработке данных использовалась дополнительная статистика О. 4 пбн"1, набранная ниже резонанса с теки же условиями запуска, но без калибровки энергии пучков.

Шестая глава посвящена описанию условий отбора нногоадрон-ных событий.

Для отбора многоадронных событий были сформулированы два набора условий. Первый набор опирался на данные системы координатных камер (К-отбор), во втором наборе условий использовались, в основном, данные системы ливнево-пробежных камер (Я-отбор).

Для К-отбора все события разбивались на 4 класса по числу

вершинных частиц: 0,1,2 и гЗ. В каждом классе выбирались свои условия по параметрам

Р- Ер,, «\-ZlpJ, V 2 Рж1/ Е Р.,

где Р,»Р]11Р11 " импульс частицы и его проекции на направления пучка и магнитного поля. Поскольку магнитное поле ориентировано перпендикулярно плоскости накопителя, пучковый фон, в основном, сосредоточен в плоскости накопителя и может быть эффективно подавлен условием по параметру р . Условия по параметру Р^ служат для подавления фона от двухфотонных процессов и от взаимодействия пучка с остаточным газом.

Л-отбор был построен аналогично. События разбивались на 3 класса по наличию вершинной частицы с продолжением в ливнево-пробежных камерах, по числу заряженных частиц и фотонов, реконструированных в ЛПК, и их суммарному пробегу. Условия ставились по параметрам

Л - £ г , Н=Ег|п I, К = Е г |п I / £ г ,

I I I 1 II 1 X 1 1 71 1 ' I '

где г,- пробег частицы (число "пробитых" плоскостей ЛПК) и (п ,п ,п ) - единичный вектор в направлении вылета частицы.

X у X 1

Оба отбора включали дополнительные условия для подавления событий рассеяния е*е~ с излучением дополнительных фотонов и фона от космических событий. Суммарное число зарегистрированных заряженных частиц и фотонов должно было быть не менее 4 и число фоновых частиц в событии не должно было превосходить 3.

Эффективность регистрации многоадронных распадов Т(13) для каждого из отборов близка к 90%. Вклад фона от выбывающих из накопителя частиц в наблюдаеное сечение регистрации вне резонанса для каждого из отборов составляет 2+3%. Фон от рассеяния е*е~ с излучением дополнительных фотонов и двухфотонных процессов составляет примерно 20% от наблюдаемого нерезонансного сечения. События рождения и последующего распада т*т"-пар рассматривались как события эффекта.

Помимо условий отбора К я Л для определения лептонной ширины использовались их комбинации к+Л, К*Л, К*Л и Л*К.

В седьмой главе описывается процедура определения эффективности регистрации многоадронных событий методом Монте-Карло.

Для определения эффективности регистрации распадов Т(1Б)-ме-зона по многоадронным каналам делались обычные предположения о вероятностях распада на партонном уровне:

B(T43g,2g г) = 1 - (R+3)-BM(J, В (T-*qq, qqg) = R'B^, В(Т^тт> = Вдд. где R - сr(e*e -» адроны)/<г(е*е -> д*д~) = 3.55, Вдд = 0.0257 - вероятность распада на пару мюонов.

Адронные распады и распады на т*т"-пару генерировались с помощью программы JETSET версии 6.3 (T.Sjostrand, M.Bengtsson, preprint LU TP 86-22). Регистрация сгенерированных продуктов распада моделировалась в рамках программы UNIMOD, разработанной в ИЯФ СО РАН. Взаимодействие адронов с веществом разыгрывалось по программе NUCRIN (K.Hanssgen, J.Ranft, Comput. Phys. Coirimun. 39 (1986) 37). При моделировании учитывались случайные ¿овладения событий эффекта и фоновых событий.

Стандартное моделирование в рамках UNIMOD не дает требуемой точности для пробегов заряженных частиц и эффективности реконструкции заряженных треков. Для повышения точности моделирования применялись специальные поправочные процедуры с экспериментально найденными параметрами. После их применения ошибка в эффективности регистрации многоадронных событий, связанная с моделированием отклика детектора, уменьшилась до 1% для отборов К и Я и до О. 5% для отбора К+Л.

Для оценки ошибки в эффективности регистрации многоадронных событий, связанной с моделированием распадов T(ls), в допустимых пределах варьировались параметры программы JETSET 6.3 и использовалась модифицированная версия программы LUND 4.3. Определённая таким образом ошибка составила 1%.

Эффективности регистрации распадов Т(Is)-мезона на адроны и т*т~-пары оказались равными 85. 2, 84. 7 и 89. 0% для отборов К, Л и К+Л соответственно со статистической ошибкой около 0. 4%.

Восьмая глава посвящена нахождению лептонной ширины и массы Т{1Б) и анализу систематических ошибок.

Зависимости наблюдаемого сечения регистрации многоадронных событий с условиями отбора К*Л, К*Л и Л*К (рис.2) подгонялись совместно теоретическими зависимостями с 8 свободными параметрами 1 , сгоЬ!5, М и сг , где

ее,1 с,1 и

7 - Г • (1-2*В ,,) • с - лептонная ширина, умноженная на

ее, 1 ее ДД 1 _

вероятность распада Т(13) на адроны и т*т -пары и эффективность регистрации с отбором 1 - К*Л, К*Л и Л*К,

сг°ь° - нерезонансное наблюдаемое сечение для отбора 1 при энергии пучка 4. 7 ГэВ,

М - масса резонанса,

с - энергетический разброс пучков накопителя.

Используя найденные значения параметров Гее 1 и эффективности регистрации, определенные методом Монте-Карло, были получены значения лептонной ширины, соответствующие отборам К, Л и К+Л. Они оказались равными:

К Л К+Л

Г е е 1.273 1.286 1.286 ± 0.025 ± 0.005

В таблице приведены статистическая ошибка данных (первая) и статистическая ошибка моделирования (вторая). С указанной точностью они совпадают для всех трех отборов.

Совместная подгонка трех независимых распределений позволила определить статистическую ошибку разности Г

ее, К

Г . С учё-

ее, Л

том имеющийся систематической ошибки, результаты согласуются друг с другом.

Значение, соответствующее отбору К+Л, было выбрано как результирующее для лептонной ширины, поскольку оно имеет наименьшую систематическую ошибку, связанную с моделированием детектора:

Г - 1.29 ± 0.03 ± 0.04 кэВ,

ее

Г • В = 1.19 ± 0.02 ± 0.03 кэВ.

ее Ьа<1

Полный список систематических ошибок для этого значения Г

ее

приведен ниже:

абсолютная калибровка светимости 2. 2%,

стабильность измерения светимости 0. 5%,

модельная зависимость эффективности регистрации 1. 0%, неопределенность в отклике детектора О. 5%,

статистика Монте-Карло О. 5%,

влияние остаточного фона О. 5%,

неопределенность энергии пучков О. 5%.

Квадратичная сумма этих ошибок составляет 2. 7%.

С использованием всех независимых измерений массы Т(13)-ме-зона на ВЭПП-4 в работе получено следующее значение его массы:

М = 9460.59 + 0.09 ± 0.05 Мэв/с2. Оно должно заместить ранее опубликованное значение

М - 9460.59 ± О. 11 ± 0.05 Мэв/с2, полученное с практически теми же данными и имеющее ту же сис-

тематическую ошибку. Статистическая ошибка нового результата меньше на 20% благодаря увеличению статистики на 20% и более качественной обработке данных.

В девятой главе проводится сравнение полученных результатов с результатами других работ.

Результаты всех опубликованных работ по измерению лептонной ширины Ï(1S) приведены в таблице 1 и представлены на рис.3.

Таблица 1. Результаты измерения лептонной ширины Т(1S)-мезона.

Гсе-Bhad, кзВ Эксперимент_

1.35 * 0.14 PLUTO, 1979

1.09 ± 0.25 DESY-Heidelberg, 1980

1.13±0.07±0.11 LENA, 1982

1.23±0.08±0.04 DASP-II, 1982

1.17+0.0610.10 CUSВ, 1983

1.37±0.06±0.09 CLEO, 1984

1.2310.02+0.05 cristal Ball, 1988

1.19±0.02í0.03 МД-1, данная работа

Полученный в данной работе результат является в настоящий момент наиболее точным. Имеется хорошее согласие результатов всех измерений.

При сравнение результатов измерений лептонной ширины с теорией следует иметь в виду, что в теоретических работах обычно публикуется значение лептонной ширины в нулевом порядке по электродинамическим поправкам Г(0>, тогда как измеренные значения Г s r^'/U-ni2 учитывают вклад поляризации вакуума П ~ 0.025.

Новые значение массы Ï(1S) отстоит на 3. 7 стандартных отклонения от результата, полученного детектором CUSB на накопителе CESR:

M = 9459.97 ± 0.11 ± 0.07 МэВ/с2.

В заключении приводятся основные результаты работы, изложенной в предыдущих главах.

Основные результаты диссертации опубликованны в следующих

работах:

1. Детектор МЛ-1. / С.Е. Бару, А. Е. Блинов, А. Е. Бондарь, A.M..

Букин, A. U. Воробьев, В. Р. Грошев, Н.1. Денисов, A.A. Жоленц,

С. Г. Клименко, Г.Н. Колачев, Г. Д. Иинаков, C.U. Мишнев, А. П.

Онучин, B.C. Панин, и.Я. Протопопов, Г. А. Савинов, В. А.

Сидоров, D.U. Сковпень, А.Н. Скринский, В. А. Таюрский, B.U,

Тельнов, ¡O.A. Тихонов, Г.Н. Тумайкин, А.Е. Ундрус, А. Г.

Шаиов, A.U. Шушаро // Рабочее совещание по программе экспериментов на встречных пучках. - Дубна, 1983,- с. 29-40; Новосибирск, 1983, 27с. - (Препринт/ИЯФ; 83-39).

2. Background condition in the detector MD-1 with Perpendicular magnetic field. / S.E. Baru, A.E. Blinov, A.E. Bondar, V.R. Groshev, G.M. Kolachev, S.I. Mishnev, A. P. Onuchin, V.S. Panin, I. Ya. Protopopov, A. G. Shamov, V. A. Sidorov, A. N. Skrinsky, V.I. Telnov, A.B. Temnykh, Yu. A. Tikhonov, G.M. Tumaikin, A.I. Vorobiov, A. A. Zholents. // Proc. of the Intern. Conf. on Instrimentation for Colliding Beam Phys. -Stanford, 1982 - SLAC-report 250, p.241-245.

3. Specific fiatures of the MD-1 detector for yy-process. / S.E. Baru, A.E. Blinov, A.E. Bondar, A.D. Bukin, V. R. Groshev, N. F. Denisov, G.D. Minakov, S.I. Mishnev, A. P. Onuchin, V.S. Panin, I.Ya. Protopopov, G. A. Sarinov, A. G. Shamov, A.I. Shusharo, V. A. Sidorov, Yu. I. Skovpen, A.N. Skrinsky, V.A. Tayursky, V.I. Telnov, A.B. Temnykh, Yu. A. Tikhonov, G.M. Tumaikin, A.E. Undrus, A.I. Vorobiov, A. A. Zholents. // Proc. of the III Intern. Conf. on Instrimentation for Colliding Beam Phys. - Novosibirsk,. 1984, p. 262-264.

4. Автоматизация детектора МД-1 для экспериментов на встречных е*е~-пучках. / В.М. Аулъченко, С.Е. Бару, А.Е. Блинов, A.U. Воробьев, Ю.и. Голубенко, В. Р. Грошев, Э.и. Купер, А. В. Леденев, А. Е. Малыгин, ¡1. Л. Миленький, А. П. Онучин, Г. U. Провиз, В. В. Репков, Г. А. Савинов, В. А. Сидоров, В. U. Тельнов, Ю.А. Тихонов, Ю.В. Усов, А. Г. Шамов // Труды Всесоюзного семинара по автоматизации научных исследований в ядерной физике и смежных областях. - Новосибирск, 1982, с. 89-93.

5. Preliminary results of the experiments with the MD-1 detector on the study of two-photon processes and T-meson. / A.S. Artamonov, S.E. Baru, A.E. Blinov, V.E. Blinov, A.E. Bondar, A.D. Bukin, V.R. Groshev, S.I. Eidelman, Yu.I. Eidelman, N.I. Inozemtsev, V.A. Kiselev, S.G. Klimenko, S.I. Mishnev, A. P. Onuchin, V.S. Panin, V.V. Petrov, I.Ya. Protopopov, A. G. Shamov, V.A. Sidorov, Yu.I. Skovpen, A.N. Skrinsky, V.A. Tayursky, V. I. Telnov, A. B. Temnykh, Yu. A. Tikhonov, G. M. Tumaikin, A.E. Undrus, A.I. Vorobiov, V.N. Zhilich, A. A. Zholents. - Novosibirsk, 1984. -16p. - (Preprint/INP; 84-97).

(Представлен на XXII Международную конференцию по физике высоких энергий, Лейпциг, 1984).

6. New measurement of the T-meson mass. / S.E. Ваги, A.E. Blinov, V.E. Blinov, A.E. Bonder, A.D. Bukin, V.R. Groshev, Yu. I.Eidelman, V.A. Kiselev, S.G. Klimenko, S.I. Mishnev, A. P. Onuchin, V. S. Panin, V.V. Petrov, I.Ya. Protopopov, A.G. Shamov, V. A. Sidorov, Yu. I. Skovpen, A. N. Skrinsky, V. A. Tayursky, V.I. Telnov, A.B. Temnykh, Yu.A. Tikhonov, G.M. Tumaikin, A.E. Undrus, A.I. Vorobiov, V.N. Zhilich, A. A. Zholents. // Z. Phys.C - 1989 - Vol. 30, N 4 - p.551-558.

7. Measurements of the leptonic width and the nuon-pair branching ratio of the T(1S) with the MD-1 detector. / S.E. Barn, M.V. Beilin, A.E. Blinov, A.E. Bondar, A.D. Bukin, V.R. Groshev, S.G. Klimenko, G.M. Kolochev, A. P. Onuchin, V. S. Panin, I.Ya. Protopopov, A.G. Shamov, V.A. Sidorov, Yu.I. Skovpen, A.N. Skrinsky, V.A. Tayursky, V.I. Telnov, Yu.A. Tikhonov, G.M. Tumaikin, A.E. Undrus, A.I. Vorobiov, V.N. Zhilich. // Nucl.Phys В - 1992. - Vol.27 (Proc.Suppl.).

- p.89-93 (Доклад на Международной конференции по физике высоких энергий, Сан-Минеато, 1991).

8. Determination of the T(1S) leptonic width. / S.E. Baru, A.E. Blinov, V.E. Blinov, A.E. Bondar, A.D. Bukin, V.R. Groshev, S.G. Klimenko, G.M. Kolacher, A. P. Onuchin, V.S. Panin, I.Ya. Protopopov, A.G. Shamov, V.A. Sidorov, Yu.I. Skovpen, A.N. Skrinsky, V. A. Tayursky, V. I. Telnov, Yu. A. Tikhonov, G. M. Tumaikin, A.E. Undrus, A.I. Vorobiov, V.N. Zhilich. Novosibirsk, 1992. - 23p. - (Preprint /BUDKERINP 92-46); Z.Phys. C56(1990) 547-552.

Рис. 1. Детектор МД-1. 1 - ярмо магнита, 2 - обмотка магнита, 3 - вакуумная камера, 4,8,10 - ливнево-пробежные камеры, 5 - сцинтилля-ционные счётчики, 6 - координатные камеры, 7 - газовые черенковские счётчики, 9 - мюонные камеры.

Еь,Меу

Рис. 2. Наблюдаемое сечение процесса Т(13) - адроны, х*т"для К-Л (1) и К-Л (2) отборов.

1994

MD-1

Cristal Ball

—ьоч—

CLEO

CUSB

DASP-i:

LENA

DESY-Heidelberg

4-O

-h

O

PLUTO

i I i I i i_I_I I I I I I_I''''_I_L

-O

-o-

_1_I_I_I_I_L-1_I_I_I I I

0.9

1.1 1.2 r^keV

1.3 1.4

1.5

Рис. 3. Результаты измерений лептонной ширины Т (1Б)-мезона. Показаны полные и статистические ошибки экспериментов. Вертикальными линиями представлены среднемировое значение и его ошибка (данные НД-1 не включены).