Изучение редких многочастичных процессов в области энергий 0.6 - 1.06 ГэВ на детекторе КМД-2 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ п|>р лд им. Г.И. Будкера СО РАН иМ

I з дек т

На правах рукописи

СУХАНОВ Александр Иванович

ИЗУЧЕНИЕ РЕДКИХ МНОГОЧАСТИЧНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГИЙ 0.6 - 1.06 ГэВ НА ДЕТЕКТОРЕ КМД-2

01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

НОВОСИБИРСК-2000

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

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Бондарь

Александр Евгеньевич

кандидат физ.-мат. наук, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, г. Новосибирск.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Кожевников Аркадий Алексеевич

Пархомчук Василий Васильевич

кандидат физ.-мат. наук, Институт математики им. С.Л. Соболева СО РАН, г. Новосибирск.

доктор физ.-мат. наук, член-корр. РАН, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, г. Новосибирск.

ВЕДУЩАЯ — ГНЦ РФ "Институт теоретической и эксг

ОРГАНИЗАЦИЯ: риментальной физики", г.Москва

Защита диссертации состоится 2000 г.

" 40 " часов на заседании диссертационного совета Д.002.24. Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН.

Адрес: 630090, г. Новосибирск-90,

проспект академика Лаврентьева, 11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН.

и 20

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физ.-мат. наук, профессор

ШГ. ¡гц} 02

Ъ&МЛОЧ.НО.Вб^ОЗ

Я<?Л

2000 г.

ф

В.С. Фади

взм * ко.

всч,хгъ,02Гс,аз

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Исследования е+е~ аннигиляции в адроны при низких энергиях проводятся уже более 30 лет. Однако, несмотря на значительный прогресс, данная область все еще далека от полного понимания. Необходимы как более точные измерения параметров легких векторных мезонов р, и) и ф, так и детальное изучение свойств континуума — области вне резонансов, что позволит получить важную информацию о взаимодействии легких кварков и спектроскопии их связанных состояний.

С 1992 года в Институте ядерной физики им. Будкера ведутся эксперименты с Криогенным Магнитным Детектором (КМД-2) на накопителе со встречными электрон-позитронными пучками ВЭПП-2М в области энергий от 0.36 до 1.4 ГэВ в системе центра масс. Основу физической программы детектора составляет изучение свойств р, а> и ^-мезонов и измерение адронных сечений в эксклюзивных каналах.

Процесс множественного рождения пионов в е+е~ аннигиляции впервые наблюдался в экспериментах во Фраскаги и Новосибирске при энергиях 1.18-2 ГэВ. Одной из доминирующих в нем является реакция е+е~ —>■ 7г+7г ~7г+тг~, которая в настоящее время хорошо изучена в диапазоне энергий от 1.05 до 2.5 ГэВ. Существенно меньше информации об этой реакции имеется при энергиях ниже массы ^-мезона.

Недостаточно изучено поведение сечения процесса е+е~ -» 4тг и в непосредственной близости от ^-мезона. В предыдущих экспериментах, проводившихся в Орсэ и Новосибирске, сечение измерялось в единичных точках при Ест & тф. Ввиду небольшого числа зарегистрированных событий в этих экспериментах детальное изучение структуры сечения в области ф-мезона не проводилось. В предположении, что все наблюдаемое сечение возникает из распада ф, был установлен верхний предел для вероятности распада ф 7г+7г-7г+7г~. Определение интенсивности данного распада является весьма интересным, так как он дважды подавлен: по правилу Цвейга и сохранению О-четности.

Редкие распады ф мезона, ф -» 7?тг+7г~ и ф -4'7г+7г_7г+7г_7г°, также нарушают правило Цвейга. Распад ф —> т]7г+тг- дополнительно подавлен из-за нарушения С-четиости. Эти распады не наблюдались экспериментально. В экспериментах КМД и КМД-2 были установлены верхние пределы для вероятности распадов.

Чрезвычайно интересным с точки зрения проверки кварковой модели, Б11{3) симметрии и модели доминантности векторных мезонов является

изучение радиационных переходов между векторными и псевдоскаляр ныМи мезонами. Редкий распад ф т]'у в течении многих лет оставалс. единственным магнито-дипольным переходом, не измеренным экспери ментально. В эксперименте КМД-2 впервые было произведено наблюде ние этого распада и измерена его вероятность. Позднее это измерени было подтверждено в эксперименте СНД. Улучшенное измерение вере ятности распада ф —> г}'7, основанное на полном наборе данных, запи санных в области ф мезона, было недавно представлено КМД-2. Первы предварительные результаты по измерению величины Вг(ф -> 7/7), по лученные в эксперименте КЬОЕ, согласуются с данными КМД-2 и СЩ]

В указанных экспериментах распад ф -» г/7 наблюдался в канал г?'^ —>- 7г+7Г~?7, 7] -4- 77. В виду недостаточной статистики зарегистриро ванных событий г?'7 важной задачей является изучение распада ф —»■ г/' в других каналах.

Цель работы состояла в следующем:

Используя высокую эффективность регистрации многотрековых со бытий на детекторе КМД-2, изучить реакцию е+е~ —тс+тг~7г+тг~ ] диапазоне энергий 0.6-1.06 ГэВ; определить вероятность распада ф —

7Г+7Г~7Г+5Г_; прОвеСТИ ПОИСК раСПаДОВ ф —> 7]ТТ+ТТ~ И ф 7Г+7Г_-7Г+7Г~7Г0

изучить распад ф т]17 в канале т}' тт+тт~г} п 11 7г+7г-тг0 шл т) 7г+7г_7. Перечисленные процессы объединяет наличие четырех за ряженных тг мезонов в конечном состоянии, что позволяет использоват) общий подход к их анализу. Различия проявляются в фоновых условиях Это требует дополнительных методов подавления фона для каждой и: изучаемых реакций.

В задачи работы также входило включение в состав системы запуск; КМД-2 нейтрального триггера (НТ) и разработка программного обеспе чения НТ. Наличие нейтрального триггера в системе запуска детектор; КМД-2 позволяет осуществлять регистрацию чисто нейтральных собы тий. Высокая эффективность нейтрального триггера к заряженным со бытиям также позволяет проверять и контролировать эффективное« заряженного триггера.

Важной задачей при анализе зарегистрированных детектором собы тий является определение координат фотонов. Разработка процедурь определения углов вылета фотонов, зарегистрированных в Со! калори метре КМД-2, также была одной из задач диссертации.

Научная новизна работы

Измерено сечение реакции е+е~ 7г+7г"~7г+тг~ в диапазоне энергий 0.6-1.06 ГэВ. В области энергий 0.6-0.97 ГэВ это сделано впервые. Впервые получена вероятность распада —> 7г+7г_7г+тг'.

Впервые наблюдалось интерференционное поведение сечения реакции е+е~ —» 7r+7r~7r+7r"" вблизи ф мезона. Измерена вероятность распада ф -> 7г+7г~7г+7г~", нарушающего (У-четность и правило Цвейга. Заметно улучшены значения верхних пределов для вероятностей распадов

ф —!► 777Г+7Г~ И ф 7Г+7Г~7Г+7Г~7Г°.

Впервые редкий радиационный распад ф —> г}'-/ наблюдался в канале:

ф —> Tj'y, Г}' —> Ж+7Г~Т1 И ?7 —>■ 7Г+7Г_7Г° ИЛИ -» 7Г+7Г~7.

Научная и практическая ценность работы

Измерение сечения е+е~ —> тг+7г^тг+7г~ в диапазоне энергий 0.6-1.06 ГэВ дает ценную экспериментальную информацию для дальнейшего развития понимания динамики рождения четырехпионного состояния при низких энергиях, как с точки зрения киральных моделей, так и феноменологических подходов.

Созданное программное обеспечение триггера, позволяющее изменять параметры триггера, контролировать его работу в ходе набора статистики, обрабатывать информацию, выдаваемую триггером в режиме off-line, а также проводить моделирование отклика нейтрального триггера с помощью общей программы моделирования детектора КМД-2, может быть использовало и в других аналогичных системах.

Разработанная процедура реконструкции координат фотонов, зарегистрированных в Csl-калориметре детектора КМД-2, может применяться в калориметрах других детекторов.

Апробация работы

Работы, положенные в основу диссертации, неоднократно докладывались и обсуждались на научных семинарах в ведущих отечественных и зарубежных центрах, таких как ИЯФ СО РАН (г.Новосибирск), Национальная лаборатория во Фраскати (г.Фраскати, Италия), Лаборатории Сведберга (Упсальский университет, г.Упсала, Швеция). Кроме того, результаты работы докладывались на Международном совещании по е+е~ столкновениям от ф до ./,/i/> (Новосибирск, 1999), на Международной конференции по спектроскопии адронов (Фраскати, 1999) и 30-й Международной конференции по физике высоких энергий (Осака, 2000).

Структура работы

Диссертация состоит из введения, шести основных глав и заключения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается краткий обзор экспериментальной ситуации по измерению сечения реакции е+е~ —> 7г+7г-7г+7г~ при низких энергиях, поиску распадов Ф —> 7Г+7Г-7Г+7Г~, ф -> Т]ТГ+7Т~ И Ф —> 7Г+'Л"~7Г+7Г~7Г0 и изучению распада ф -4 г/7. Далее кратко сформулированы основные задачи работы, описана структура и содержание диссертации.

В первой главе дано краткое описание ускорительного комплекса ВЭПП-2М и детектора КМД-2, а также приводится описание процедуры реконструкции координат фотонов, зарегистрированных в Св1-калори-метре детектора.

Комплекс ВЭПП-2М состоит из инжектора, синхротрона Б-ЗМ, бустера БЭП и самого накопителя ВЭПП-2М. Максимальная энергия частиц в накопителе составляет 700 МэВ.

КМД-2 — это универсальный детектор, позволяющий регистрировать и измерять с высокой точностью параметры как заряженных частиц, так и фотонов. Координаты, углы вылета и импульсы заряженных частиц измеряются координатной системой детектора, состоящей из дрейфовой и Z-кaмep, расположенных в магнитном поле, создаваемом сверхпроводящим соленоидом. Цилиндрический и торцевой электромагнитные калориметры, на основе сцинтилляционных кристаллов Ск1 и ВСО, обеспечивают измерение энергий и углов фотонов, а так же позволяют разделять электроны и адроны. Пробежная система служит для разделения мюо-нов и адронов.

Во второй главе приводится описание нейтрального триггера. Нейтральный триггер (НТ), наряду с трековым процессором и триггером торцевого калориметра, входит в состав системы запуска детектора. Основной задачей нейтрального триггера является запуск детектора для нейтральных событий на основе анализа данных из Сз1 калориметра. НТ также может воспринимать информацию из трекового процессора и триггера торцевого калориметра для организации "смешанных" залус-ков. НТ имеет высокую эффективность к событиям с заряженными частицами (например, е+е~ —> е+е~), что позволяет использовать его для проверки и определения эффективности трекового процессора.

В третьей главе описываются характеристики экспериментального набора данных, приводится описание процедуры определения светимости и энергии пучка, а также обсуждается общий подход к анализу многочастичных процессов.

Эксперимент проводился при средней светимости 0.5-г2-1030 см~2с-1. Полный интеграл светимости в данном эксперименте составил 14.7 пб-1.

Светимость в эксперименте определялась по числу зарегистрированных событий упругого еге~ —» е+е~ рассеяния.

Для предварительного отбора событий использовались следующие условия: число вершин — одна или две; число треков — четыре; прицельный параметр каждого трека гт-т менее 1 см; координата вершины вдоль направления пучков zvert лежит в интервале ±10 см; все треки пересекают по крайней мере два суперслоя дрейфовой камеры — | cos в\ < 0.8.

Для разделения процессов с 4-мя заряженными частицами использовалась нормированная полная энергия всех заряженных частиц в предположении, что эти частицы — пионы: е4Ж = \/pf + т^/2Еьеат.

Фоновый процесс ф —> К+К~ отделялся с помощью ионизационных потерь треков dE/dx, измеряемых в дрейфовой камере. Использовался параметр в котором учтена зависимость dE/dx от импульса и заряда для 7г-мезонов: £ — ^ j (l + где Q — заряд, а р — импульс

частицы (в МэВ/с).

Для выделения процессов, содержащих е+е~ пару, применялась процедура е/7г разделения, в которой определяется вероятность W7r+7r- для пары противоположно заряженных треков быть пионами. С этой же целью использовался минимальный пространственный угол между противоположно заряженными треками фтт-

Фон от процессов с распадами каонов контролировался с помощью прицельных параметров треков гты и d = rnax(rmjn).

Для уточнения значений импульсов и углов частиц применялась процедура кинематической реконструкции, в которой использовалось сохранение энергии и импульса.

В многочастичных процессах в калориметре наряду с фотонами, рождающимися в конечном состоянии реакции, с высокой вероятностью регистрируются также дополнительные ("лишние") фотоны, возникающие при расщеплении реальных фотонов на стыке цилиндрического и торцевого калориметров и на стыках октантов цилиндрического калориметра. Кроме этого, "лишние" фотоны образуются из продуктов ядерного взаимодействия ж и К мезонов в веществе детектора. Так как наличие "лишних" фотонов затрудняет анализ многочастичных процессов, при-

Рис. 1: Распределение по нормированной полной энергии пионов в зависимости от минимального пространственного угла между треками с противоположными зарядами

' о -

ф СМО - утрр-гм т мгч - мо

0.65 0.7 0.75 аз 0.85 0.9 0.95 I II.

Рис. 2: Сечение реакции е^е- —

7Г 7Г 7Г 7Г

ниже 1.05 ГэВ

менялась процедура подавления таких фотонов.

В четвертой главе изучается сечение реакции е+е~ —> тг+7г_7г+7г~" пр1 энергиях ниже 1 ГэВ.

Для выделения событий 7г+7г~7г+7г~ дополнительно к условиям пред варительного отбора накладывалось ограничение: ггпгп < 0.3. Исполь зовалась кинематическая реконструкция с требованием сохранения им пульса. Ограничение для параметра реконструкции: х'2 /А'^у < 100/3.

На Рис.1 показано двумерное распределение по нормированной пол ной энергии 7г мезонов в зависимости от угла фты- На рисунке хорош выделяются три области, в которых группируются события: (а) — со бытия 7Г+7Г~7Г+7Г~; (Ь) — фон конверсионных процессов, 7Г+7Г~7Г°, 7Г° -е+е~7, а также е+е~у и 7г+7г~7 с последующей конверсией фотона в ве ществе детектора; (с) — фон е+е~ —> 7г+тг~ с рассеянием назад продукто; ядерного взаимодействия пионов.

Фон е+е~ —» 7г+7г~ отделяется по условию: Рпогт < 0.8, где РпоГт -шах'-=1 \Pi\ZЕ1еат - тУсловия И^+л- > 0.5 для двух противополож но заряженных треков с наименьшим пространственным углом межд; ними, "фтхп, и ■фтт > 0.3 подавляют фон конверсионных процессов. Со бытия 7г+7г-7г+7г~ выделяются по условию е,\ж < 1.05. Всего было ото брано 153 события.

Величина сечения реакции е+е -> тг^тг тт+тт в каждой точке по энергии рассчитывалась в соответствии со следующей формулой:

- 7-лГТТТ ' ^

¿¿6г (1 + Ог)

где Л^ — число отобранных событий 7г+7г~7г+7г~, ¿г — интеграл светимости, бг — эффективность регистрации и & — радиационная поправка в г-й точке.

Эффективность регистрации определялась из моделирования в предположении квазидвухчастичного механизма а\тс образования конечного состояния 4тг и составила 17-28% при энергиях от 0.75 до 1 ГэВ.

На Рис.2 показана зависимость от энергии сечения реакции е+е~ —> 7г+тг~7г+7г~ ниже 1.05 ГэВ. Приведены только статистические ошибки. Систематическая ошибка в величине сечения оценивается в 12%.

Величина сечения реакции е+е~~ —> тг+тг~7г+тг~ при энергии, равной массе р:

ао = сг(е+е_ п+п~тг+тт~ ,2ЕЬеат = тр) ~ 0.020 ± 0.010 ± 0.003нб. Это соответствует относительной вероятности распада р-мезона в канале

Р 7Г+7Г_7Г+'Л"_:

Вг(р° тг+тГтг+тГ) = (1.8 ± 0.9 ± 0.3) • Ю-5 .

Пятая глава посвящена изучению сечения —> 1г+7г~тг+7г_ вблизи

ф мезона, наблюдению распада ф тг+7г"~7г+7г~ и поиску распадов ф ->

Г)7Г+ТГ~ И Ф 7Г+7Г_7Г+7Г_7Г°.

Для анализа четырехпионных событий была применена процедура аналогичная, в общих чертах, процедуре, использовавшейся для отбора событий ■к+1х~ тт~ ниже 1 ГэВ. Однако, в виду того, что фоновая ситуация вблизи ф резонанса заметным образом отличается от фона при низких энергиях, были использованы дополнительные методы подавления фоновых событий. Основные фоновые процессы:

ф->к%к1, ф-ьК+К- и ф -4 7Г+7Г-7Г0, 7г0->е+е-7.

На Рис.3 показано двумерное распределение по нормированной полной энергии 7г мезонов в зависимости от угла фпип- Области, в которых группируются события: (а) — е+е~ —> 7г+7г_тг+7г~; (Ь) — конверсионные процессы; (с) — события КдК^; ((1) — события К+К~ с распадом одного

Рис. 3: Распределение по нормированной полной энергии пионов в зависимости от минимального пространственного угла между треками с противоположными зарядами

Ет, OeV

Рис. 4: Сечение процесса е+е~ —? 7Г+7г_ 7г+7г~ в области ф мезона

из каонов в канале К± -» -л'-^х"; (е) — события К+К~ с рассеянием назад продуктов ядерного взаимодействия каонов.

Для подавления фоновых событий с заряженными каонами использовались ионизационные потери треков: £ < 2000. Условие £ > 4р — 800 эффективно подавляет конверсионные процессы с мягкими е±. Дополнительное подавление фона от реакции е+е~7 обеспечивается требованием б4е < 0.9, где £4е = \Pi\/^-^beam — нормированная полная энергия треков, вычисленная в предположении, что все частицы •— электроны.

События с полулептонным распадом KnL —> ^^(е^)^^ ис-

ключались, если хотя бы одна пара 7г+тг~ удовлетворяла условиям:

\МК+7Г- - тко | < 30 МэВ/с2 и |РЯ+7Г--Рко| < 30 МэВ/с. (2)

Здесь и P,r+,r- = IÄ+ :— инвариантная масса и импульс

пары пионов, тко — 497.67 МэВ/с2 и Рко = у ~ т1'° — масса и

импульс Kg мезона.

Для окончательного отбора четырехпионных событий использовались условия "фтгп > 0.3 И — 1| < 0.1.

Сечение рассчитывалось по формуле (1). На Рис.4 показана энергетическая зависимость сечения в области ф резонанса. Приведены только

статистические ошибки.

Для учета интерференционных эффектов сечение было параметризовано в соответствии со следующей формулой:

°е+е-->7г+я")г + я-СЕ) = а01(Е)

1-2-

тфГф

т*.

Е2 - ¡ЕТа

где Е = 2Еьеат', — величина нерезонансного сечения процесса е+е~ —» 7г+тг~7г+7г_ при Е = гпф\ /(£) — гладкая функция, описывающая нерезонансное поведение сечения и нормированная на 1 при Е = гпф-, гпф и Г^ — масса и ширина ф мезона; 2 — |2|еп'' — комплексная интерференционная амплитуда. Были получены следующие оптимальные значения для параметров функции, аппроксимирующей сечение:

<70 = 1.114 ± 0.035 ± 0.056нб, 11е2 = 0.122 ±0.027 ±0.033, Ыг = -0.003 ±0.025 ±0.058.

Используя действительную и мнимую части интерференционной амплитуды, были расчнтаны абсолютная величина и фаза этой амплитуды:

\2\

Ф

Вероятность распада ф -) следующего выражения:

= 0.122 ±0.027 ±0.033 = (—1 ± 12 ± 27)°

рассчитывалась с использованием

Вг(ф -»

7Г+7Г'

"7Г+7Г ) —

<?Ф

4224 ± ИЗ нб

(3.9 ±1.7 ±2.1)-10"

сечение рождения

где сгф — 121гВг(ф —> е+е~)/тп^ мезонов.

При поиске распадов ф —> и ф —>■ ■к+тх~тх+ж~'к0 отбирались со-

бытия с четырьмя треками и по крайней мере двумя фотонами. Использовалась процедура кинематической реконструкции, в которой требовалось сохранение энергии и импульса, а также применялась процедура удаления лишних фотонов. На параметр реконструкции накладывалось ограничение: х2< 10/4. Требовалось,' чтобы инвариантная масса пары фотонов удовлетворяла условию: |М77 - тпо\ < 30 МэВ.

Основные фоновые процессы для изучаемых распадов: ф КдК°, ф -> К+К~ и е+е~ ит° -» 7г+7г-7г°7г° с распадом тг° —» е+е_7.

События К+К~ подавлялись с использованием ионизационных потерь треков: £ < 2000.

Для подавления событий штг0 проводился поиск пары треков с минимальным пространственным углом между ними "фтгп- Предполагая, что найденная пара треков соответствует е+е~ паре, и выбирая фотон с меньшей энергией, рассчитывалась инвариантная масса Ме4-е-7. Условия фтт > 0.3 и Ме+е-7 > 170МэВ/с2 уменьшают фон процесса штт° до уровня < 0.1 события.

По описанным условиям было отобрано 181 событие. Распределение этих событий по инвариантной массе Мп+Ж~ и импульсу Р-к+7[~ согласуется с моделированием процесса ф —> КдК^, Кд -> 7г+7г~ и К\ п+7г"7га. Для подавления фона мы отбрасывали события, в которых хотя

бы одна пара пионов удовлетворяла условиям (2) и накладывали ограничение на максимальный прицельный параметр треков: с? < 0.3 см. После этого было отобрано 2 события-кандидата. Оценка для числа фоновых событий КдКЧ среди событий-кандидатов составляет Это приводит к верхнему пределу для числа событий распада ф —> г/тг+я~~: Нгул+к- < 5.1 при уровне достоверности 90%. Соответствующее значение верхнего предела для относительной вероятности распада:

где Иф и 16 • 106 — число ф мезонов, зарегистрированных детектором КМД-2 и — 0.09±0.01 — эффективность регистрации, полученная

из моделирования.

Используя эффективность регистрации распада ф —> 7Г+7г_7г+7г~7г0, Сбтг = 0.08±0.01, определенную из моделирования, которое проводилось в предположении однородного распределения пионов конечного состояния по фазовому объему, было получено ограничение на вероятность прямого распада ф —> 7г+ тг~тг+ тг~я-0:

Вг(ф 7Г+7Г 7Г+7Г-7Г0) < 4.6 • 10~6 90% СЬ .

Шестая глава посвящена изучению распада ф т?7 с четырьмя заряженными частицами и фотонами в конечном состоянии: т( —> ■к+тг~т] и г) —> 7Г+7г~7г° или 7} —> 7г+7г~7. Для анализа отбирались события с четырьмя треками и двумя или более фотонами. Применялась кинематическая реконструкция, в которой требовалось выполнение законов сохранения энергии и импульса. Использовалась процедура подавления лишних фотонов.

2.5 2

I.

1 0.5

*0

1 • а ш Л ®

- ш

. я * * • „. » °°° Ао 9 о / * «о □

а ■

О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

((, ст

О 0.1 0.7 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

(I, ст

Рис. 5: Распределение по минимальному углу между треками тртгп в зависимости от максимального значения прицельного параметра треков (1. Черные квадратики на обоих рисунках (■) — экспериментальные события; на левом рисунке точки — моделирование распада ф —> г/7; на правом рисунке: о — моделирование К%К%\ О — моделирование К+К~; А — моделирование о;тг°

з

0.5

В распадах ф мезона конечные состояния, совпадающие с конечными состояниями изучаемых распадов, образуются только в реакциях:

ф^К%К%, ЛГ£->7Г+7Г-, 7Г+7Г-7Г0 И

Однако, из-за большого времени жизни К мезонов, заряженные частицы, возникающие в их распадах, имеют широкое распределение по прицельному параметру. Эта особенность используется для подавления фона от процессов с каонами.

Другим источником фона служит процесс

е+е~ и) -> 7г+7г-7г° , 7г°е+е~7.

В этом случае распределение по минимальному пространственному углу между треками имеет характерный пик в области малых значений углов.

Для подавления фона заряженных каоиов использовались ограничения: £ < 2000 и £4„ > 0.7. События ит° подавлялись по условиям > 0.5 и £ > 800 - 4р. Для подавления событий К%К1 накладывалось ограничение < 450МэВ/с2. После применения всех перечисленных условий остаются 23 события. Для этих событий на Рис.5

Рис. 6: Распределение по недостающей массе Мто,8 (тг+1т~ут) пары заряженных 7г мезонов и фотона с энергией, ближайшей к энергии монохроматического фотона из двухчастичного распада ф —> 7/7. Точки с ошибками — экспериментальные данные; гистограмма — моделирование суммарного вклада распадов Ф 7> я' И))-) 7Г+7Г~7Г° ШЙ1 —> 7Г+7Г~7

показано распределение по по ^гагП в зависимости от о? в сравнении с моделированием распада ф —» г/'у и фоновых процессов КдК^, КЛ'К~ и Ы7г°. Плоскость параметров ■фт.т и ^ может быть условно разделена на три области: область г/7 — 'Фтт > 0.3 и <1 < 0.3 см; область Ш7Г — 'Фтгп < 0.3 и й < 0.3 см; область К К — "фтт > 0-3 и 0.3 см < <1 < 1см.

В области ц'у было отобрано Лу7 = 10 событий-кандидатов распада Ф г/7- Для этих событий на Рис.6 точками с ошибками показано распределение по недостающей массе Мт1е(тг+тг~7т) пары заряженных 7г мезонов и фотона с энергией, ближайшей к энергии монохроматического фотона из двухчастичного распада ф —> 7/7.

Число фоновых событий составило соответственно: ЛгШ7Го = 3 события в области и Л^к = 8 событий в области К К.

Из моделирования были определены вероятности наблюдать фоновые события и К+ К~ в области отбора событий изучаемого распада: \Уш1То = 0.14 ± 0.10 и \\тк к — 0-Ю ± 0.05. Окончательное число событий т]' 7 рассчитывалось согласно формуле:

= - ЙкК1УкК - Йшпо\Уило = 8.81|;1 •

Эффективность отбора событий ц'7 определялась из моделирования и составила: £3л- = 0.097 ± 0.003 и еж1(1 = 0.091 ± 0.003.

Для нормировки, а также для расчета вероятности распада ф —> 7/7 использовался процесс ф -> К^К^. Отбор событий К^К^ проводился с использованием условий, аналогичных условиям, применявшимся для отбора событий 7/7, с одним исключением. Требовалось, чтобы инвариантная масса Мет+я— хотя бы одной пары тг+тг~ удовлетворяла условию: М7Г+7Г- > 450МэВ/с2. Всего было отобрано 216 событий Эффек-

тивность отбора событий К$К1 определялась из моделирования и составила: екоЛ-о = (4.9 ± 0.3) • 10"4.

Относительная вероятность распада ф т\'у рассчитывалась с использованием следующего выражения:

Вг(ф -> 7/7) _ Вг{К% -> 7г+7г-)5г(ЙГ2 тг+тг-тг0)

NK0K0 Br(rj' 7Г+7Г-7?)

CKglfO

езтгBr(fl 7Г+7Г~7Г°) + е7г7г-уВг(?/ 7Г+7Г~7)

= (1.46±g;g| ± 0.18) • Ю-4 .

Используя величину —► /^/С"), было получено следующее значение для относительной вероятности распада:

Вг{ф >/7) = (4.9iJ;| ± 0.6) • Ю-5 .

В заключении приведены основные результаты работы:

1. В состав системы запуска детектора КМД-2 включен нейтральный триггер. Разработано программное обеспечение НТ, позволяющее изменять параметры триггера; контролировать его работу в ходе набора статистики; обрабатывать информацию, выдаваемую триггером в режиме off-line; а также проводить моделирование отклика нейтрального триггера с помощью общей программы моделирования детектора КМД-2.

2. Разработана процедура реконструкции координат фотонов, зарегистрированных в Csl-калориметре детектора КМД-2.

3. Измерено сечение реакции е+е~ —> 7Г+7Г~7Г~1~7Г~ в диапазоне энергий

0.6-1.06 ГэВ. В области энергий 0.6-0.97 ГэВ это сделано впервые. Получена вероятность распада р° —> гг+7г-7г+тг-:

Вг(р° 7Г+7Г-7Г+7Г-) = (1.8 ± 0.9 ± 0.3) • 10

-5

4. Впервые наблюдалось интерференционное поведение сечения реакции е+е~ —» 7г+7г-7г+7г~ вблизи ф мезона. Измерена вероятность распада ф —¥ 7г"|~я"~7г+7г_, нарушающего G-четность и правило Цвейга:

Вг{ф 7г+7г-7г+7г-) = (3.9 ± 1.7 ± 2.1) • 1(Г6.

5. Заметно улучшены значения верхних пределов для вероятностей распадов ф Т]1Г+1Т~ И ф —^ 7Г+7Г~7Г+7Г~7Г°:

Вг(ф —> 7Г+7Г_7Г+7Г_7Г°) < 4.6 • КГ6 90% CL, Вг{ф->щ+к~) < 1.8-Ю"5 90% CL.

6. Впервые редкий радиационный распад ф —»7/7 наблюдался в канале: ф —>■ 7/7, г/' —> 7г+7г~г/ и ?7 —> 7г+7г_?г0 или ?7 7г+тг~7. Измеренная вероятность распада составила:

Вг(ф -> j/7) = (4.9±?;1 ± 0.6) • 10~5 .

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. V.M.Aulchenko, ..., A.I.Sukhanov et al, CMD-2 barrel calorimeter, Nucl. Instrum. and Meth. A336 (1993) 53.

2. R.R.Akhmetshin, ..., A.I.Sukhanov et al, Recent results from CMD-2 detector at VEPP-2M, Preprint Budker INP 99-11, Novosibirsk, 1999.

3. R.R.Akhmetshin, ..., A.I.Sukhanov et al, Cross section of the reaction e+e~ —> 7г+7г~7г+7г~ below 1 GeV at CMD-2, International workshop e+e~ collisions from ф to J/ф, Novosibirsk, 1999.

4. R.R.Akhmetshin, ..., A.I.Sukhanov et al, Cross section of the reaction e+e- -> 7Г+7Г-7Г+7Г- below 1 GeV at CMD-2, Phys. Lett. B475 (2000) 190; Preprint Budker INP 99-102; hep-ex/9912020,1999.

5. R.R.Akhmetshin, ..., A.I.Sukhanov et al, Observation of the ф -> 7Г+7Г~ Я-+7Г- decay, Phys. Lett. B491 (2000) 81; hep-ex/0008019, 2000.

6. R.R.Akhmetshin, ..., A.I.Sukhanov et al, Observation of the ф т/у decay with four charged particles and photons in the final state, Phys. Lett. B494 (2000) 26; Preprint Budker INP 2000-82, Novosibirsk, 2000; hep-ex/0010018, 2000.

Введение

1. Ускорительный комплекс ВЭПП-2М и детектор КМД

1.1. Дрейфовая камера.

1.2. 2-камера

1.3. Цилиндрический калориметр на основе кристаллов Сз1.

1.4. Торцевой калориметр на основе кристаллов ВОО.

1.5. Пробежная система.•.

1.6. Система сбора данных.

1.7. Программа реконструкции событий.

2. Нейтральный триггер КМД

2.1. Система запуска детектора.2

2.2. Информация для Нейтрального триггера.

2.3. Условия нейтрального и смешанного запусков.

2.4. Основные модули Нейтрального триггера

2.5. Программное обеспечение Нейтрального триггера.

2.6. Состояние нейтрального триггера.

3. Описание эксперимента

3.1. Общие характеристики набора экспериментальных данных.

3.2. Определение светимости

3.3. Определение энергии пучка.

3.4. Общий подход к анализу многочастичных процессов.

4. Изучение реакции е+е~ —> тг тг~7г1 7г~ при энергиях ниже 1 ГэВ. Поиск распада р —>■ 7г+7г"7г+7г"

4.1. Анализ данных.

4.2. Определение сечения

4.3. Обсуждение результатов.

5. Наблюдение распада ф —>■ 7Г+тг~7г+7г~. Поиск распадов ф и ф —>

7Г+7Г-7Г+7Г-7Г

5.1. Анализ данных.

5.2. Расчет сечения.

5.3. Поиск распадов ф —> щ+тт~ и ф —» 7г+7г7г+7г~7г°.

5.4. Обсуждение результатов.

6. Наблюдение распада ф 7/

6.1. Анализ данных.

6.2. Обсуждение результатов.

Исследования е+е~ аннигиляции в адроны при низких энергиях проводятся уже более 30 лет. Однако, несмотря на значительный прогресс, данная область все еще далека от полного понимания. Необходимы как более точные измерения параметров легких векторных мезонов р, со и ф, так и детальное изучение свойств континуума — области вне резонансов, что позволит получить важную информацию о взаимодействии легких кварков и спектроскопии их связанных состояний.

С 1992 года в Институте ядерной физики им. Будкера ведутся эксперименты с Криогенным Магнитным Детектором [1,2] на накопителе со встречными электрон - позитрон-ными пучками ВЭПП-2М [3] в области энергий от 0.36 до 1.4 ГэВ в системе центра масс. Основу физической программы детектора составляет изучение свойств р. lo и (/»-мезонов и измерение адронных сечений в эксклюзивных каналах.

Процесс множественного рождения пионов в е+е~ аннигиляции впервые наблюдался в экспериментах во Фраскати [4] и Новосибирске [5] при энергиях 1.18-2 ГэВ. Одной из доминирующих в нем является реакция е+е~ —» 7г+7г~7г+тг~, которая в настоящее время хорошо изучена в диапазоне энергий от 1.05 до 2.5 ГэВ (см. работы [6,7] и ссылки в них). Существенно меньше информации об этой реакции имеется при энергиях ниже массы (/»-мезона. В экспериментах M2N [8] и DM1 [9] на накопителе ACO в Орсэ были зарегистрированы единичные события реакции е+еГ 7г+7г7г+тг при энергиях выше 0.96 ГэВ. При сканировании диапазона энергий от 0.64 до 1.1 ГэВ группами ОЛЯ [10] и НД [11,12] па ВЭПП-2М в Новосибирске были установлены верхние пределы для величины сечения. Совокупность этих наблюдений подтвердила предсказания [13-16], что сечение очень мало при энергиях ниже 1 ГэВ.

Недостаточно изучено поведение сечения процесса —> 7г+7г~~7г+7г~ и в непосредственной близости от </>-мезона. В уже указанных экспериментах, проводившихся в Орсэ и Новосибирске [8-12], а также в эксперименте КМД [17], выполненном па ВЭПП-2М, сечение измерялось в единичных точках при Ест тф. Ввиду небольшого числа зарегистрированных событий в этих экспериментах детальное изучение структуры сечения в области (/»-мезона не проводилось. В предположении, что все наблюдаемое сечение возникает из распада ф, был установлен верхний предел для вероятности распада ф 7г+7г7г+7г [9]. Определение интенсивности данного распада является весьма интересным, так как он дважды подавлен: по правилу Цвейга и сохранению бг-четности.

Редкие распады ф мезона, ф —> и ф —» 7г+7г~7г+7г~7г°, также нарушают правило Цвейга. Распад ф —> г]7т+тт~ дополнительно подавлен из-за нарушения С-четности. Поиск распада ф —> проводился на КМД-2 с использованием части набранной статистики в канале г] 77 [18,19]. Не было зарегистрировано ни одного события и поэтому был установлен верхний предел для вероятности распада. Ранее на КМД был также установлен верхний предел для распада ф —> 7г+7г~7г+тг~7г0 [17].

Чрезвычайно интересным с точки зрения проверки кварковой модели, 311(3) симметрии и модели доминантности векторных мезонов является изучение радиационных переходов между векторными и псевдоскалярными мезонами [20-23]. Редкий распад ф —» г}'7 в течении многих лет оставался единственным магнито-дипольным переходом, не измеренным экспериментально. В эксперименте КМД-2 впервые было произведено наблюдение этого распада и измерена его вероятность [24,25]. Позднее это измерение было подтверждено в эксперименте СНД [26]. Улучшенное измерение вероятности распада ф —> г}'7, основанное на полном наборе данных, записанных в области ф мезона, было недавно представлено КМД-2 [27]. Первые предварительные результаты по измерению величины Вг(ф —>■ г/7), полученные в эксперименте КЬОЕ [28], согласуются с данными КМД-2 и СНД.

Используя высокую эффективность регистрации многотрековых событий на детекторе КМД-2, в данной работе была поставлена задача изучить реакцию е+е~ 7г+7г~7г+7г~ в диапазоне энергий 0.6-1.06 ГэВ. Сечение этой реакции впервые измерено в области энергий ниже 0.97 ГэВ; были зарегистрированы события 7г+7г^7г+тг~ вблизи максимума р мезона и определена вероятность распада р° —» 7г+7г~7г+7г~. Результаты опубликованы в [29]. Впервые наблюдалось интерференционное поведение сечения е+е~ —> тг+7г~7г+7г~ вблизи ф мезона и измерена вероятность распада ф —>■ 7г+7г~7г+7г~; получены более точные ограничения для вероятностей распадов ф —> и ф —> 7г+7г~7г+7г~7г0 [30].

Другой задачей было изучение распада ф —г/'7 в канале с четырьмя заряженными частицами и фотонами. В данной работе этот распад впервые наблюдался в канале ф —> 7/7, г]' —7г+7т~г] и г] —> 7г+7г~7г° или г/ —> 7г+7г~7. Измеренная вероятность распада согласуется с предыдущими измерениями. Результаты опубликованы в [31].

В задачи автора входило также создание процедуры реконструкции координат фотонов, зарегистрированных в Св1 калориметре КМД-2. Описание процедуры приводится в Главе I. Другой задачей было включение в состав системы запуска КМД-2 нейтрального триггера, описанию которого посвящена Глава 2.

Основные характеристики эксперимента, а так же общий подход к анализу множественных процессов представлены в Главе 3. 6

В Главах с 4 по 6 проводится анализ физической информации. В Главе 4 изучается сечение реакции е+е~ —>■ 7г+7г~7г+7г~ при энергиях ниже 1 ГэВ. Анализу поведения сечения е+е~ —> 7г+7г"7г+7г~ вблизи ф мезона посвящена Глава 5. Распад ф —//7 изучается в Главе 6. В Заключении представлен перечень основных результатов, полученных в работе.

6.2.1. Результаты работы с точки зрения феноменологии радиационных распадов

Изучение радиационных распадов легких мезонов тесно связано с проблемой 77/7/ смешивания [21,83], а так же возможной примеси глюонной компоненты в ?/ [84,85]. Отношенйе парциальных ширин распада 0-мезона на 777 и г]'^ являются критическим тестом, предложенным Рознером [86], на примесь глюонного состояния в т/'-мезоне, поскольку радиационный переход ф в г/ является напрямую чувствительным к величине вклада ее состояния в волновую функцию ту'-мезона. Согласно оценке, проделанной в работе [87], в случае если 77' представляет собой чистый глюоний, ожидаемая вероятность распада Вф^^ < 3.5 • 10~6.

1 вК щщ ш III

• ь Шш

H¡¡¡

1 И

II 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1

Рис. 6.8. Экспериментальные ограничения для вероятностей распадов ф —>■ rj'7, г/ —> а>7, г/ —>• р7 и rj' —>■ 77. Область внутри эллипса соответствует 90% уровню достоверности

Проблема примеси глюония в г/' в последнее время интенсивно обсуждалась в литературе [88-90] в связи с обнаружением в экспериментах CLEO неожиданно большой вероятности распада В rj'K, а также инклюзивного распада В —>■ rj'Xs [91- 93]. В качестве возможного механизма, объясняющего большие значения наблюдаемых вероятностей, был предложен распад Ь —sg*, с последующим распадом д* —>• grj', происходящим из-за аномальной связи rf с двумя глюонами [88] (здесь д* глюон вне массовой поверхности).

В появившейся недавно работе [94] были проанализированы экспериментальные данные по радиационным распадам легких векторных мезонов [63]. На основании этого анализа был сделай вывод о том, что примесь глюонной компоненты в г/ может достигать 26%. Идея анализа заключается в следующем. Следуя [86], состояние г/' может быть записано в виде: ии + ddN

W) =

- ) 4- Yvi\ss) + Zrflgluonium) , (6-8)

V2 где величины Xv>, Yvi и Zvi удовлетворяют соотношению нормировки:

Xj + + Zj = 1. (6.9)

Далее, используя модель доминантности векторных мезонов и кварковую модель SU(3) см., например, [20]), вероятности распадов г/ —» о>7, ту' —» /гу, ф —> т/7 и ту' —>■ 77 выражаются через величины и У,/:

Г(т/^и,7) = '' - ) , , (6.10)

6.11)

6.12)

1аФ Чу /

Константы связи векторных мезонов /р и могут быть выражены через вероятности распада в е+е~ [20]:

ГПц! тл\, - т2р\ 2 2 "Ьф - "V

Г(р —>■ е+е~) = Г (о; —>■ е~е~) = Г((р —е+е

4тга2 /р2 1

3 2 ' 4тШ2 ¡2 8Ш2ву 3 тш 6 > 47га2 соб2 9у

3 т,ф 6 где = 35.6° — угол смешивания в векторном секторе. Константы /х и /у, определенные выражениями [85]: ий + сМ ^ хРу. = ( 0 и7м75м + А^ъ^ г/уРу = (О^^фз) , 2 можно рассматривать как константы связи БП(3) синглетных состояний в пределе отсутствия аномалии. Предполагая, что эффекты, связанные с нарушением изосиина, малы, можно положить /х « ¡ж. В точной 811(3) симметрии /у = /х, однако, учитывая нарушение симметрии, вызванное разностью масс и, с/ и ,з кварков, можно записать /у ~ у/2— /2. Здесь /„. = 131 МэВ и = 160 МэВ — константы связи 7г и К мезонов.

Сравнивая выражения (6.10)—(6.13) с экспериментальными значениями вероятностей распадов, можно получить ограничения на Х^ и У^. При этом, в силу условия нормировки (6.9), результат X2, + У2, < 1 может означать наличие примеси глюоиия в состоянии ту' (6.8). Величина примеси определяется согласно выражению:

Zv>

Д =

ХГ11 + К, + zr,

П' I ± т) I

Используя уточненные экспериментальные данные по радиационным распадам легких векторных мезонов [82], а также значение вероятности распада ф —>• 7/7 (6.7), полученное с учетом результатов пашей работы, мы повторили анализ, выполненный в

103

94]. Полученные ограничения показаны на Рис.6.8. Здесь учтены только экспериментальные неопределенности. Модельная неопределенность такого подхода, согласно [94], составляет около 15%. Область внутри эллипса соответствует 90% уровню достоверности. Оптимальные значения величин Х^ и 1у:

Л"„- = 0.610 ± 0.021, У,г = 0.657 ± 0.053 , (6.14) что соответствуе т примеси глюония:

Я = 25.9 ±4.5%.

Величина угла смешивания октетного (щ) и синглетного (г/]) псевдоскалярных состояний, отвечающая значениям (6.14):

X I 1 7Г

9р = агсДап -у- + агс^ап = (-11.9 ± 2.5)°.

УЦ1 \/2 2

Это значение согласуется с оценками [94] и, в пределах экспериментальной неопределенности, не противоречит предварительному результату КХОЕ [28]: вр = (-18.911:8 ±0.6)°.

Таким образом, в рамках феноменологического подхода, предложенного в [86,94], можно сделать вывод, что предположение о наличии глюонной компоненты в волновой функции г]' не противоречит существующим экспериментальным данным при уровне примеси глюония <30%. Для решения проблемы смешивания г( с глюонной компонентой требуется дальнейшее увеличение точности измерений, которое можно ожидать с началом работы ф-фабрики во Фраскати, Италия.

Заключение

В представленной работе были получены следующие основные результаты:

1) В состав системы запуска детектора КМД-2 включен нейтральный триггер. Разработано программное обеспечение НТ, позволяющее изменять параметры триггера; контролировать его работу в ходе набора статистики; обрабатывать информацию, выдаваемую триггером в режиме off-line; а также проводить моделирование отклика нейтрального триггера с помощью общей программы моделирования детектора КМД-2.

2) Разработана процедура реконструкции координат фотонов, зарегистрированных в Csl-калориметре детектора КМД-2.

3) Измерено сечение реакции —>• тг+7г~7г+тг~ в диапазоне энергий 0.6-1.06 ГэВ. В области энергий 0.6-0.97 это сделано впервые. Получена вероятность распада

Р° —> 7г+7г~7г+7г~:

Вг(р° ->• тг+тг-тг+тГ) = (1.8 ± 0.9 ± 0.3) • Ю-5 .

4) Впервые наблюдалось интерференционное поведение сечения реакции е+е~ —>■ 7г+7г~7г+тг~ вблизи ф мезона. Измерена вероятность распада ф —>■ 7г+7г~7г+7г~, нарушающего G-четность и правило Цвейга:

Вг(ф ->• 7Г+7Г-7Г+7Г~) = (3.9 ± 1.7 ± 2.1) • ю-6 .

5) Заметно улучшены значения верхних пределов для вероятностей распадов ф —>

Г]7г+7г~ и ф —У 7г+7г~7г+7г~7г°:

Вг(ф —>■ 7г+7г~7г+7г~7г°) < 4.6 • 10"6 90% CL, Вг(ф —»■ г)7т+7т~) < 1.8-10"5 90% CL.

6) Впервые редкий радиационный распад ф —> rj'j наблюдался в канале: ф —>■ г/7, г/ —>■ 7г+7г?7 и г] —> 7г+7г~7г° или г] —» 7г+7г~7. Измеренная вероятность распада составила:

Вг{ф 7/7) = (4.9i?;l ± °-6) ' 10"5 ■

105

В заключение я хочу выразить искреннюю благодарность моему научному руководителю, заведующему лабораторией А.Е.Бондарю за постоянное внимание, терпеливое руководство, и, по существу, полноценное участие в этой работе. Я хочу поблагодарить С.И.Эйдельмана за его существенный вклад в подготовку к публикации статей с результатами работы, а также за то, что он взял на себя труд прочитать рукопись диссертации и внес ценные замечания. Я очень признателен А.С.Кузьмину, Н.И. Рооту, Б.А.Шварцу, Л.М.Курдадзе, Е.П.Солодову, Б.И.Хазипу, Г.В.Федотовичу, Н.И.Габышеву и П.П.Кроковному за многочисленные полезные советы и обсуждения, помощь и поддержку. Разработка и включение нейтрального триггера проходила в тесном сотрудничестве с Б.О.Байбусиновым и В.М.Титовым. Мне приятно поблагодарить А.И.Милыптейна и Н.Н.Ачасова за обсуждение результатов работы. В течении многих лет мне доставляла удовольствие совместная работа с Э.В.Анашкиным, Т.А.Пурлац, Д.В.Бондаревым, Д.В.Черняком, Д.Н.Григорьевым, И.Б.Логашенко, П.А.Лукиным, К.Ю.Михайловым, А.С.Поповым. Н.С.Баштовым и В.С.Охапкиным. Я благодарен всем участникам коллаборации КМД-2 и ВЭПП-2М, принимавшим участие в эксперименте, а также дирекции института за обеспечение проведения и поддержку этого эксперимента.

И, наконец, я хочу выразить огромную благодарность и признательность моей жене Мадине за ее невероятное терпение, всестороннюю поддержку и понимание, без которых эта работа вряд ли была бы доведена до завершения.

1. Г.А.Аксенов, В.М.Аульченко, Л.М.Барков и др., Проект детектора КМД-2, Препринт ИЯФ 85-118, Новосибирск, 1985.

2. E.V.Anashkin, V.M.Aulchenko, S.E.Baru et al, General Purpose Cryogenic Magnetic Detector CMD-2 for Experiments at the VEPP-2M Collider, ICFA Instrumentation Bulletin, 5 (1988) 18.

3. В.В.Анашин, И.Б.Вассерман, В.Г.Вегцеревич и др., Электрон-позитронный накопитель-охладитель БЭП, Препринт ИЯФ 84-114, Новосибирск, 1984.

4. B.Bartoli, B.Coluzzi, F.Felicetti et al., Multiple particle production from e+er interactions at c.m. energies between 1.6 and 2 GeV, Nuov. Cim. A70 (1970) 615.

5. L.M.Kurdadze, A.P.Onuchin, S.I.Serednyakov et al, Observation of multihadronic events in e+e~ collisions at the energy of 1.18-1.34 GeV, Phys. Lett. B42 (1972) 515.

6. R.R.Akhmetshin, E.V.Anashkin, M.Arpagaus et al., ai(1260)7r dominance in the process e+e" 4тг at energies 1.05 1.38 GeV, Phys. Lett. B466 (1999) 392;

7. Preprint Budker INP 98-83, Novosibirsk, 1998; hep-ex/9904024, 1999.

8. Н.И.Роот, Изучение процесса e+e~ —> 47г в области энергий 1.05-1.38 ГэВ с детектором КМД-2, диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН, Новосибирск, 1999.

9. G.Cosme, A.Courau, B.Dudelzak et al., Multi-pion production below 1.1 GeV by e+e~ annihilation, Phys. Lett. 63B (1976) 349.

10. A.Cordier, B.Delcourt, P.Eschstruth et al, Cross-section of the reaction e+e" —> 7г+7г"7г+7г~ for center-of-mass energies from 890 MeV to 1100 MeV, Phys. Lett. 81B (1979) 389.

11. Л.М.Курдадзе, М.Ю.Лельчук, Е.В.Пахтусова и др., Исследование реакции е+е~ ■к+к-ц+тт- при 2Е до 1.4 ГэВ, Письма в ЖЭТФ 47 (1988) 432.

12. S.I.Dolinsky, V.P.Druzhinin, M.S.Dubrovin et al., Summary of experiments with the Neutral Detector at the e+e~ storage ring VEPP-2M, Phys. Reports 202 (1991) 99

13. С.И.Долинский, В.П.Дружинин, М.С.Дубровин и др., Обзор е+е^ экспериментов Нейтрального Детектора на коллайдере ВЭПП-2М, Препринт ИЯФ 86-104, Новосибирск, 1986.

14. G.Kramer, J.L.Uretsky, T.F.Walsh, Annihilation of electron-positron pairs into mesons, Phys. Rev. D3 (1971) 719.

15. M.Vaughn, P.Polito, Hard-pion current algebra and the reaction e+ + e~ —У A± + 7гт, Lett. Nuovo Cim. 1 (1971) 74.

16. А.М.Алтухов, И.Б.Хриплович, О множественном рождении 7г-мезонов в экспериментах на встречных электрон-позитронных пучках, Ядерная физика 14 (1971) 783.

17. J.Layssac, F.M.Renard, Multipion production in е+еГ collisions, Lett. Nuovo Cim. 1 (1971) 197.

18. Л.М.Барков, И.Б.Вассерман, П.В.Воробьев и др., Изучение реакции множественного рождения пионов па накопителе ВЭПП-2М с помощью Криогенного Магнитного Детектора, Ядерная физика 47 (1988) 393.

19. R.R.Akhmetshin, G.A. Aksenov, E.V. Anashkin et al., Study of dynamics of ф —тг+7Г~7г° decay with CMD-2 detector, Phys. Lett. B434 (1998) 426.

20. А.С.Кузьмин, Изучение процесса e+e~ —>■ 7г+7г7г° в области энергий ф мезона с детектором КМД-2, диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН, Новосибирск, 1998.

21. P.J.O'Donnell, Radiative decays of mesons, Rev. Mod. Phys. 53 (1981) 673.

22. M.Benayoun, L.DelBuono, S. Eidelman et al, Radiative decays, nonet symmetry and SU(3) breaking, Phys. Rev. D59 (1999) 114027; hep-ph/9902326, 1999.

23. M.Benayoun, L.DelBuono, H.B.O'Connel, \ Ml), the WZW lagrangian and ChPT: the third mixing angle, hep-ph/9905350, 1999.

24. M.Benayoun, L.DelBuono, P. Leruste, H.B. O'Connell, An effective approach to VMD at one loop order and the departures from ideal mixing for vector mesons, nucl-th/0004005, 2000.

25. R.R.Akhmetshin, E.V.Anashkin, M.Arpagaus et al., First observation of the decay ф -> 7/(958)7. Phys. Lett. B415 (1997) 445.

26. Т.А.Пурлац, Изучение радиационных распадов ф —> щ и ф —> 7/7 с детектором КМД-2, диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН, Новосибирск, 1999.

27. В.М.Аульченко, М.Н.Ачасов, А.В.Боженок и др., Распад ф —> г/7, Письма в ЖЭТФ 69 (1999) 97.

28. R.R.Akhmetshin, E.V.Anashkin, M.Arpagaus et al, New measurement of the rare decay ф ->• 77'7 with CMD-2, Phys. Lett. B473 (2000) 337; hep-ex/9911036, 1999.

29. M.Adinolfi, A.Aloisio, F.Ambrosino et al, (KLOE collaboration) KLOE first results on hadronic physics. Contributed paper to the XXX International Conference on High

30. Energy Physics, Osaka 27 Jul 2 Aug 2000; hep-ex/0006036, 2000.

31. R.R.Akhmetshin, E.V.Anashkin, M.Arpagaus et al, Cross section of the reaction e+e~ —>■ тг+тг-^+тг" below 1 GeV at CMD-2, Phys. Lett. B475 (2000) 190; Preprint Budker INP 99-102; hep-ex/9912020, 1999.

32. R.R.Akhmetshin, E.V.Anashkin, M.Arpagaus et al., Observation of the ф —> 7г+7г~7г+7г~ decay, Phys. Lett. B491 (2000) 81; hep-ex/0008019, 2000.

33. R.R.Akhmetshin, E.V.Anashkin, M.Arpagaus et al., Observation of the ф —>• rf7 decay with four charged particles and photons in the final state, Preprint Budker INP 2000-82, Novosibirsk, 2000; hep-ex/0010018, 2000; принята к публикации в Phys. Lett. В.

34. Рабочие материалы, Накопительное кольцо БЭП, Препринт ИЯФ 83-98, Новосибирск, 1983.

35. В.М.Аульченко, В.А.Аксенов, П.М.Весчастнов и др., СНД — Сферический Нейтральный Детектор для ВЭПП-2М, Препринт ИЯФ 87-36, Новосибирск, 1987.

36. E.V.Anashkin, V.M.Aulchenko, S.E.Baru et al., A coordinate system of the CMD-2 detector, Nucl. Instrum. and Meth. A283 (1989) 752.

37. Ф.И.Игнатов, П.А.Лукин, А.С.Попов и др., Дрейфовая камера КМД-2, Препринт ИЯФ 99-64, Новосибирск, 1999.

38. В.М.Аульченко, Б.О.Байбусинов, В.М.Титов, Информационные платы Т, ТП, Т2А системы сбора данных КЛЮКВА. Препринт ИЯФ 88-22, Новосибирск, 1988.

39. D.V. Chernvak, D.A.Gorbachev, F.V.Ignatov et al., The Performance of the Drift Chamber for the CMD-2 detector, Proceedings of the instrumentation conference in Vienna, Austria, 1998.

40. E.V. Anashkin, V.M.Aulchenko, V.E.Fedorenko et al., Z chamber and the trigger of the CMD-2 detector., Nucl. Instrum. and Meth. A323 (1992) 178.

41. Э.В.Анашкин, А.А.Гребенюк, И.Г.Снопков и др., Z-камера детектора КМД-2, Препринт ИЯФ 99-84, Новосибирск, 1999.

42. V.M.Aulchenko, В.О. Baibusinov, А.Е. Bondar et al., CMD-2 barrel calorimeter, Nucl. Instrum. and Meth. A336 (1993) 53.

43. D.N.Grigoriev, R.R. Akhmetshin, P.M. Beshchastnov et al, Performance of the BGO endcap calorimeter with phototriode readout for the CMD-2 detector, IEEE Trans. Nuc. Sci. 42 (1995) 505.

44. V.M.Aulchenko, S.E.Baru, G.A.Savinov et al, Electronics of new detectors of the INP for colliding beam experiments. Proceedings of the International Symposium on Position

45. Detectors in High Energy Physics, Dubna, 1988, 371.

46. Блоки выполненные в стандарте; КАМАК, Информационный материал, Препринт ИЯФ, Новосибирск, 1985.

47. R.Brun, J.Zoll, ZEBRA User Guide, CERN program library entry Q100, CERN, Switzerland.

48. П.А.Лукин. Восстановление треков заряженных частиц в ДК КМД-2, дипломная работа, НГУ, Новосибирск, 1996.

49. Э.В.Анашкин, А.Е.Бондарь, Н.И.Габышев и др, Моделирование детектора КМД-2, Препринт ИЯФ 99-1, Новосибирск, 1999.

50. А.С.Дворецкий, Калибровка и изучение разрешения цилиндрического калориметра детектора КМД-2, дипломная работа, НГУ, Новосибирск, 1997.

51. В.М.Аульченко, Г.С.Пискунов, Е.П.Солодов, В.М.Титов, Трековый процессор для КМД-2, Препринт ИЯФ 88-43, Новосибирск, 1988.

52. В.М.Аульченко, Б.О.Байбусинов, А.Е.Бондарь и др., Электроника калориметра КМД-2, Препринт ИЯФ 92-28, Новосибирск, 1992.

53. А.И.Суханов, Возможность регистрации нейтральных процессов детектором КМД-2, дипломная работа, НГУ, Новосибирск, 1993.

54. C.M.Carloni Caíame, C.Lunardini, G.Montagna et al., Large-angle Bhabha scattering and luminosity at flavour factories, hep-ph/0003268, 2000.

55. П.П.Кроковный, Изучение процессов е+е~ г.7 —> Зтг°7, е+е~ —> 7Г°7Г°7 с детектором КМД-2, квалификационная работа на соискание степени магистра, НГУ, 2000.

56. R.R.Akhmetshin, G.A.Aksenov, E.V.Anashkin et al., Recent results from CMD-2 detector at VEPP-2M, Preprint Budker INP 99-11, Novosibirsk, 1999.

57. G.V.Fedotovich, Measurement of the e+e™ —> 7г+тг~ cross section in the energy range between p and ф mesons, Proc. of the Second Workshop 011 Physics and Detectors for DA0NE, Frascati, 1995.

58. F.A. Berends, R. Kleiss, Distributions in the process e+e~ —> e+e~(7), Nucí. Phys. B228 (1983) 537.

59. К.Ю.Михайлов, Калибровка энергии магнитного спектрометра детектора КМД-2, дипломная работа, Новосибирск, НГУ, 1998.

60. R.R.Akhmetshin, G.A.Aksenov, E.V.Anashkin et al., Measurement of Ф meson parameters with CMD-2 detector at VEPP-2M collider, Preprint Budker INP 95-35, Novosibirsk, 1995.

61. Э.В.Анашкин, М.Арпагаус, Р.Р.Ахметшин и др., Изучение конверсионных распадов ф —>• тг°е+е", r¡ —>• е+е~7 и ф —> 7/е+е~\ Препринт ИЯФ 99-97, Новосибирск, 1999.

62. В.Н.Иванченко, Нейтральные радиационные распады легких векторных мезонов, Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических па.ук,

63. Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН, Новосибирск, 1997.

64. Э.В.Кураев, В.С.Фадин, О радиационных поправках к сечению однофотонной аннигиляции е+е~-пары большой энергии, Ядерная физика 41 (1985) 733.

65. D.Bisello, е+е~ Annihilation into multihadrons in the 1350-2400 MeV energy range, Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.) 21 (1991) 111.

66. C.Caso, G.Conforto, A.Gurtu et al., Review of particle physics, Eur. Phys. J. C3 (1998) 1.

67. R.L.Goble, J.L.Rosner, Soft-pion production in electron-positron collisions, Phys. Rev. D5 (1972) 2345.

68. M.C.Birse, Effective chiral lagrangians for spin 1 mesons, Z.Phys. A355 (1996) 231; hep-ph/9603251, 1996.

69. D.Parashar, p(770) —> 47t decay in a broken SU(6) x 0(3) quark model, Phys. Rev. D26 (1982) 1183.

70. A.Bramon, A.Grau, G.Pancheri, The p° 7г+7г~тг+7г~ decay in effective lagrangians incorporating vector-meson, Phys. Lett. B317 (1993) 190.

71. S.I.Eidelman, Z.K.Silagadze, E.A.Kuraev, p ^ An decay, Phys. Lett. B346 (1995) 186.

72. R.S.Plant, M.C.Birse, p -» 4тг in chirally symmetric models, Phys. Lett. B365 (1996) 292.

73. N.N.Achasov, A.A.Kozhevnikov, Chiral dynamics of many-pion systems, Phys.Rev. D61 (2000) 077904; hep-ph/9911279, 1999.

74. N.N.Achasov, A.A.Kozhevnikov, Many pion decays of p(770) and u>(782) mesons in chiral theory, Phys. Rev. D62 (2000) 056011; hep-ph/0003049, 2000.

75. A.E.Bondar, S.I.Eidelman, A.I.Milstein, N.I.Root, On the role of ai(1260) meson in the r 4тгг/г decay, Phys. Lett. B466 (1999) 403;

76. Preprint Budkcr INP 99-56, Novosibirsk, 1999; hep-ph/9907283, 1999.

77. K.W.Edwards, R. Janicek, P.M. Patel et al, Resonant structure of r —> 37Г7Г°^Т and т ->■ итпут decays, Phys. Rev. D61 (2000) 072003; hep-ex/9908024, 1999.

78. Н.Н.Ачасов, В.А.Карнаков, К исследованию реакции е+е~ —г.тт+тт~, Письма в ЖЭТФ 39 (1984) 285;

79. В.А.Карнаков, Нарушающие (г-четность распады ф —»■ 7Г7г, ф —>• щ+7г~ и ф —у ttuj, Ядерная физика 42 (1985) 1001.

80. R.R. Akhmetshin, G.A.Aksenov, E.V. Anashkin, et ai, Recent results of the ф meson study with CMD-2 at VEPP-2M and relevance to future CP, CPT ^-factory studies, Preprint Budker INP 95-62, Novosibirsk, 1995.

81. Н.Н.Ачасов, Частное сообщение.

82. N.N.Achasov, A.A.Kozhevnikov, Decays of </>-meson suppressed by OZI and G-parity. Role of mixing and direct transition, Int. J. Mod. Phys. A7 (1992) 4855;ч

83. H.Н.Ачасов, А.А.Кожевников, Редкие распады (/»-мезона, запрещенные по OZI и G-четности, Ядерная физика 55 (1992) 809.

84. M.N.Achasov, V.M.Aulchenko, S.E.Baru et al., Experiments at VEPP-2M with SND detectors, Preprint Budker INP 98-65, Novosibirsk, 1998.

85. G.Cosme, B.Dudelzak, B.Grelaud et al., Hadronic cross sections study in e+e~ collisions from 1.350 to 2.125 GeV, Nucl. Phys. B152 (1979) 215.

86. A.Cordier, D.Bisello, J.-C.Bizot et al., Study of the e+e~~ —> 7г+7г~7г+7г~ reaction in the1.4-2.18 GeV energy range, Phys. Lett. 109B (1982) 129.

87. C.Bacci, G.DeZorzi, G.Penso, B.Stella, Measurement of the e+e~ —> 7г+7г~7г+7г~ cross section in the //(1600) energy region, Phys. Lett. 95B (1980) 139.

88. D.E.Groom, M.Aguilar-Benitez, C.Amsler et al, Review of particle physics, Eur. Phys. J. C15 (2000) 1.

89. A.Bramon, R.Escribano, M.D.Scadron, The 77 — 77' mixing angle revisited, Eur. Phys. J. C7 (1999) 271; hep-ph/9711229, 1997.

90. P.Ball, J.M.Frere, M.Tytgat, Phenomenological evidence for the gluon content of 77 and rf, Phys. Lett. B365 (1996) 367.

91. T.Feldmann, P.Kroll, B.Stech, Mixing and decay constants of pseudoscalar mesons, Phys. Rev. D58 (1998) 114006; hep-ph/9802409, 1998

92. T.Feldmann, P.Kroll, B.Stech, Mixing and decay constants of pseudoscalar mesons: the sequel, Phys. Lett. B449 (1999) 339; hep-ph/9812269, 1998.

93. J.L.Rosner, Quark content of neutral mesons, Phys.Rev. D27 (1983) 1101.

94. N.G.Deshpande, G.Eilam, Decays of vectors into 7/7 and the structure of 77', Phys. Rev. D25 (1982) 270.

95. D.Atwood, A. Soni, В rj'+ X and the QCD anomaly, Phys. Lett. B405 (1997) 150; hep-ph/9704357, 1997.

96. M.R.Ahmady, E.Kou, A.Sugamoto, Nonspectator contribution: a mechanism for inclusive В Xsii and exclusive В K^rj' decays, Phys. Rev. D58 (1998) 014015; hep-ph/9710509, 1997.

97. W.-S.Hou, B.Tseng, Enhanced h —> sg decay, inclusive rf production, and the gluon anomaly, Phys. Rev. Lett. 80 (1998) 434; hep-ph/9705304, 1997.

98. J.G.Smith (CLEO Collaboration), First observation of five charmless hadronic В decays, Invited talk presented at the Seventh International Symposium On Heavy Flavor Physics, Santa Barbara, CA, July 7-11, 1997; hep-ex/9803028, 1998.

99. Т.Е.Browser, Y.Li, J.L.Rodriguez et al., Observation of high momentum 77' production in В decay, Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 1786; hep-ex/9804018, 1998.

100. S.J.Richichi, H.Severini, P.Skubic et al., Two-body В meson decays to 77 and rf: Observation of В r.K*, Phys. Rev. Lett. 85 (2000) 520; hep-ex/9912059, 1999.112

101. E.Kou, On the rf gluonic admixture, hep-ph/9908214, 1999