Поиск нарушения Т-инвариантности в распадах положительного каона тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

На правах рукописи

Куденко Юрий Григорьевич

Поиск нарушения Т-инвариантности в распадах положительного каона

01.04.16 — физика атомного ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва-2003

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

На правах рукописи

Куденко Юрий Григорьевич

Поиск нарушения Т-инвариантности в распадах положительного каона

01.04.16—физика атомного ядра и элементарных частиц

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва-2003

Работа выполнена в Отделе экспериментальной физики Института ядерных исследований Российской академии наук

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, член-корр.

В.Ф. Образцов

Доктор физико-математических наук

В.Г.Недорезов

Доктор физико-математических наук

Е.П.Шабалин

Ведущая организация:

Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (г.Новосибирск)

Защита состоится« »_2003 г. в час.

на заседании Диссертационного совета Д 002.119.01 Института ядерных исследований РАН (117312, Москва, просп. 60-летия Октября, д. 7а)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института ядерных исследований РАН

Автореферат разослан « »_2003 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат физико-математических наук

Б. А.Тулупов

I РОС национальная! БИБЛИОТЕКА 3

г сгь<9?о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования

Релятивистская квантовая теория поля, описывающая элементарные частицы и их взаимодействия, является СРТ-инвариантной, т.е. симметричной относительно произведения С, Р и Т преобразований, где С является оператором зарядового сопряжения, Р - оператор пространственного сопряжения, а Т является оператором обращения времени. В течение длительного времени считалось, что все типы взаимодействий инвариантны относительно С, Р и Т преобразований в отдельности, и это подтверждалось экспериментально вплоть до обнаружения нарушения Р-четности в слабых взаимодействиях (измерение /3-распада поляризованных ядер ®°Со). Подтверждением нарушения пространственной четности в слабых взаимодействиях было изучение корреляций в распадной цепочке 7г —» ц е. В этих экспериментах было также обнаружено, что нарушаются как Р, так и С четность, в то время как временная четность сохраняется. Чтобы сохранить симметрию микромира, Л.Д. Ландау выдвинул гипотезу об инвариантности взаимодействия элементарных частиц относительно одновременного С и Р преобразования, т. е. комбинированной СР-четности. В У-А теории слабого взаимодействия, которой была сформулирована в 1957-58 годах, Р и С максимально нарушались, а СР-четность сохранялась, что прекрасно согласовывалось с имеющимися в то время экспериментальными данными. Открытие в 1964 г. СР-нарушения в системе нейтральных каонов было полной неожиданностью и явилось первым указанием на то, что СР-симметрия, также как зарядовая четность и пространственная четность, не является точной симметрией природы, что фундаментальным образом изменило понимание физики микромира. Дальнейшее экспериментальное и теоретическое изучение этого явления определило широкое направление исследований в физике элементарных частиц, которое продолжает интенсивно развиваться как в кварковом, так

и лептонном секторах.

К настоящему времени CP-нарушение обнаружено и измерено в следующих процессах:

1. CP-нарушение в распадах К 7пг и К -> irlv, что позволило измерить величину ек = (2.28 ±0.02) х 10"3ехр(»тг/4).

2. Прямое CP-нарушение в распадах нейтральных каонов К —>• тгтг, из которого извлечено отличное от нуля значение параметра (комбинированное по всем экспериментам) е'/е = (1.72 ± 0.18) х 10"3. Это позволило исключить Суперслабую модель как единственный механизм СР-нарушения (за счет смешивания в массовой матрице), поскольку е'/е ф 0.

3. Недавние измерения в экспериментах BABAR (SLAC) и BELLE (КЕК) асимметрии распадов B¿ —> J/фКJ, в которых определялась величина 8in2/?, привели к открытию CP-нарушения в системе В-мезонов и дали усредненную величину sin2/3 = 0.79 ± 0.10, находящуюся в прекрасном согласии с предсказанием Стандартной Модели (СМ).

Приведенные выше результаты подтверждают правильность общей картины объяснения CP-нарушения Стандартной Моделью. Таким образом, в настоящее время можно утверждать, что экспериментальные результаты достаточно хорошо описываются в рамках Стандартной Модели, где основным источником CP-нарушения в процессах при низких энергиях является комплексная фаза т) СКМ матрицы.

Прямое нарушение Т-инвариантности было обнаружено только в распадах нейтральных каонов, где проводилось сравнение прямой и обратной реакций. В эксперименте CPLEAR измерялось отличие от нуля асимметрии

Р(К° -» К°)т - Р(К° ->■ К°)т ~ Р{К° -> К*)т + Р(К° -у К°)т'

которая характеризует нарушение Т-инвариантности. Здесь т-время распада в единицах времени жизни К,. Измерения, проводившиеся для по-лулептонной моды распада К" и К0, дали отличную от нуля величину А = (6.6 ± 1.6) х Ю-3.

Тем не менее, несмотря на то, что прецизионные измерения СР-нечетных параметров как в каонных распадах, так и распадах В-мезонов полностью укладываются в рамки СМ, вопрос об источнике, или источниках, СР-нарушения остается открытым. Существуют несколько фундаментальных аргументов в пользу других источников СР-нарушения вне рамок Стандартной модели.

Барионная асимметрия Вселенной. Отношение числа барионов к числу фотонов, полученное из данных по нуклеосинтезу,

М = (5.5.±0.5)хЮ-10

П*!

является С-нарушающим параметром, поскольку в СР-инвариантной Вселенной плотности кварков и антикварков и скорости процессов, происходящих с ними, должны быть равны. Стандартная Модель предсказывает величину плотности барионов, т.е. барионную асимметрию, существенно меньшую, чем приведенная выше величина. Как показал А.Д. Сахаров, для того, чтобы объяснить барионную асимметрию Вселенной, необходимо иметь процессы, включающие в себя СР-нарушение. Если источник барионной асимметрии имеет масштаб шкалы Великого Объединения, то возникают дополнительные фазы СР-нарушения. Если источник барионной асимметрии соответствует электрослабой шкале, тогда также необходимы новые фазы и возникает необходимость иметь более одного Хиггсов-ского дублета, поскольку одной СКМ фазы недостаточно для получения измеренного значения барнонной асимметрии.

СР-нарушение в сильных взаимодействиях. Величина СР-нарушаю-щего параметра в сильных взаимодействиях 0дсх> £ Ю-10, как это следует из ограничений на величину дипольного момента нейтрона. Такая маленькая величина не находит объяснения в рамках СМ, и понимание этого факта возможно также находится вне рамок Стандартной Модели.

Хиггсовский сектор СМ с механизмом спонтанного нарушения симметрии является одной из центральных проблем СМ. Действительно ли Хиггсовский сектор более сложный, чем это представляется в СМ? Наг пример, суперсимметричное "расширение СМ требует по крайней мере на-

личия двух Хиггсовских дублетов, что также может привести к появлению новых СР-нечетных фаз.

Улучшение точности измерений как в каонных распадах, так и в распадах В-мезонов, измерение редких распадов В-мезонов предоставляют уникальную возможность для поиска новой физики вне рамок СМ. Например, точное измерение вероятности идущего за счет прямого СР-нарушения распада —> 7г°1/£/ является уникальным тестом Стандартной Модели. Отличие экспериментальной величины от предсказания СМ для вероятности этого распада, которая теоретически определяется в СМ с точностью около 30%, однозначно указывало бы на проявление "новой физики". Другая возможность - это сравнение двух унитарных треугольников: один из которых определен из редкого распада нейтрального каона К° —7г°ий и заряженного каона К+ п+ий, а другой из распадов В-мезонов. Любое расхождение между этими треугольниками (в СМ они должны быть идентичны) также означает проявление "новой физики".

В свою очередь, можно ожидать эффектов СР-нарушения в тех процессах, где СМ предсказывает нулевой эффект, однако ряд расширений СМ (мульти-Хиггсовские, суперсимметричные и лептокварковые модели) содержат новые физические фазы, которые могут быть источниками различных СР- и Т-нарушающих взаимодействий, приводящих к ненулевым эффектам. Такими примерами могут быть измерение дипольного момента нейтрона, продольной поляризации мюонов в распаде а также измерение поперечной поляризации мюонов в полулептонных и радиационных распадах каонов. Отличная от нуля величина такой поляризации на вполне достижимом уровне чувствительности эксперимента ~ Ю-3 предсказывается многими моделями, имеющими новые СР-нечетные фазы. Следовательно, проведение таких измерений может привести к обнаружению новых источников СР-нарушения, либо серьезно ограничить параметры этих моделей или исключить их совсем. Целью настоящей работы является поиск нарушения Т-инвариантности в полулептонных и радиационных распадах положительного каона, т.е. поиск "новой физики" вне рамок Стандартной Модели.

Цель и методы исследования

Основными задачами данной работы являются:

1. Разработка и создание экспериментальной установки для поиска нарушения Т-инвариантности в полулептонных и радиационных распадах положительного каона и измерения параметров этих распадов.

2. Измерение Т-нечетной поперечной поляризации мюона Рт и Т-на-рушающего параметра Ьп(£) в распаде К+

3. Поиск нарушения Т-инвариантности в радиационном распаде К+ —► ¿4+1/7.

4. Измерение форм факторов полулептонных распадов К+ —► 7Г°е+г/ и К+ -> ж0и и поиск взаимодействий, выходящих за рамки стандартной У-А теории в этих распадах.

Стандартная Модель предсказывает в этих распадах величину Рт на уровне < 10~7, в то время как в ряде расширений СМ (модели с несколькими Хиггсовскими дублетами, суперсимметричные модели, лептокварковая модель) величина Рт может достигать уровня < Ю-3. Таким образом, обнаружение ненулевой величины Рт на этом уровне означало бы нарушение Т-инвариантности и являлось бы проявлением "новой физики" за пределами СМ. Поскольку в различных моделях величины Рт в этих распадах коррелированы различным образом, то в случае ненулевого эффекта одновременное измерение Рт в распадах К+ —► ж°ц+и и К+ —> р+иу дало бы дополнительную информацию о типе нестандартной модели и источнике СР-нарушепия.

Эксперимент Е246 проводился на пучке положительных каонов низкой энергии 12 ГэВ протонного синхротрона КЕК (Япония). Для этого была разработана и создана установка, основными элементами которой являются: активная мишень из сцинтилляционных волокон, сверхпроводящий тороидальный спектрометр, электромагнитный калориметр на основе

кристаллов CsI(Tl), многопроволочные пропорциональные камеры, кольцевой годоскоп, а также мюонный поляриметр. Уникальными особенностями данного эксперимента являются: а) использование остановившихся као-нов и полное восстановление кинематики распадов, что дает возможность подавить систематическую погрешность, связанную с транспортировкой каонного пучка и возможным асимметричным распределением каонов в пучке; б) азимутальная симметрия установки; в) применение метода двойного отношения для компенсации систематических погрешностей; г) использование поляриметра низкой плотности для измерения поляризации мюона.

Созданная установка также позволила провести с высокой точностью измерения параметров полулептонных распадов положительного каона. Принципиально новым явилось использование остановленных каонов для изучения этих распадов, что позволило избавиться от многих систематических погрешностей, свойственных экспериментам, в которых каоны распадаются на лету. Кинематические параметры заряженных частиц измерялись с помощью тороидального магнита, активной мишени и системы пропорциональных камер, а для измерения фотонов и тг° использовался Csl калориметр.

Научная новизна

В работе получены следующие новые результаты.

Впервые разработана и создана экспериментальная установка по поиску нарушения Т-инвариантности в распадах остановленных положительных каонов, обладающая чувствительностью к Т-нечетной компоненте поляризации мюона на уровне 10~3. Использование тороидального магнита и CsI(TI) калориметра позволило полностью восстановить кинематику исследуемых распадов в широком диапазоне импульсов частиц. Решающим фактором, позволившим снизить систематическую погрешность до уровня < Ю-3, явилось применение метода двойного отношения, в котором все полезные события были раздёлены на два класса по отношению к направ-

летаю импульса пионов в случае К^ распада и фотонов для К^-у распада. Высокую чувствительность установки к поляризации мюона обеспечило использование поляриметра низкой плотности.

Электромагнитный калориметр на основе кристаллов CsI(Tl) с PIN фотодиодами, разработанный и созданный для этого эксперимента, обладает рядом уникальных параметров: высоким световыходом, низким уровнем шума и высоким временным разрешением.

Выполнены новые измерения Т-нечетной поляризации мюона в К^ распаде и получены новые ограничения на величину Рт и Т-нарушающий параметр Im(£).

Впервые К^ распад надежно выделен в области ниже К^ пика и измерена нормальная поляризация мюона в этом распаде. Впервые проведено измерение Т-нечетной поляризации мюона в этом распаде и установлен верхний предел на ее величину.

Проведен детальный анализ физического фона, имитирующего Т-не-четный эффект. Выполнены расчеты нормальной к плоскости распада поляризации мюона Рт", возникающей вследствие электромагнитного взаимодействия в конечном состоянии. Показано, что величина этой поляризации за счет двухфотонвых диаграмм достигает величины < 10~5 в К^ распаде. В случае К ¡¿¿i распада Р^1 < Ю-8. Также сформулирован новый метод определения величин и знаков векторного и аксиально-векторного форм факторов K¡at распада из измерения продольной и нормальной к плоскости распада компонент поляризации мюона, а также из распределения /у"1 по Далитц диаграмме этого распада.

Получены новые ограничения на параметры нестандартных моделей CP-нарушения: модели с несколькими Хиггсовскими дублетами, ряд суперсимметричных расширений Стандартной Модели, лептокварковой модели и модели с лево-правой симметрией.

Выполнены новые измерения слабых форм факторов Кез распада с" точностью, существенно превосходящей предыдущие эксперименты. Получены ограничения на величины скалярного и тензорного форм факторов в этом распаде.

Проведено новое измерение отношения вероятностей Кцз и Кез распадов и проведена проверка ц—е универсальности в полулептонных распадах

Сформулирован новый метод измерения Т-нарушающей поляризации мюона в распадах К^ и К^-,, позволяющий достичь чувствительности к этой поляризации в обоих распадах ~ Ю-4. Характерными особенностями метода являются высокий аксептанс установки к этим распадам и высокая чувствительность эксперимента к Т-нечетным эффектам в обоих распадах. Метод основывается на прецизионном измерении кинематических параметров нейтральных частиц, использовании эффективной фотонной вето системы и активного поляриметра, что позволяет избежать использования магнитного поля в этом методе.

Научная и практическая ценность работы

Полученные результаты измерений Т-нечетной поляризации мюона в Кцз и Кц27 распадах позволяют установить новое ограничение на Т-на-рушающий параметр Im(f) К^ распада, существенно ограничить параметры некоторых расширений Стандартной Модели, таких как мульти-Хиггсовские, суперсимметричные и лептокварковые модели. Измерение Далитц диаграммы Ке3 распада позволило получить ограничение на вклад скалярного и тензорного взаимодействий в этот распад. Сформулирован новый метод измерения Т-нечетной поляризации мюона в распадах К+.

Практическую ценность представляет разработанный метод измерения поляризации мюона в распадах остановленных положительных ка-онов. Созданная уникальная установка в дальнейшем будет использована для изучения полулептонных и нелептонных мод распада положительного каона. Используемые в этой работе методы и техника для создания Csl калориметра и кольцевого сцинтилляционного годоскопа применяются при создании электромагнитных калориметров и вето детекторов фотонов. Практическую ценность представляет методика получения уникальных параметров CsI(Tl) детекторов с PIN фотодиодами и разработанная

электроника, позволяющая получить высокое временное и энергетическое разрешение для таких детекторов.

Полученные в этой работе результаты и разработанные методы детектирования и восстановления кинематики распадов положительных као-нов, а также методы и принципы прецизионного измерения поляризации мюона и компенсации систематических погрешностей могут представлять интерес для аналогичных экспериментов, проводящихся и планируемых в ряде лабораторий. В частности, в ИФВЭ (Протвино), BHJI (США), ФНАЛ (США), KLOE (Фраскати, Италия), на строящемся в Японии сильноточном протонном ускорителе (JHF) и др. Полученные результаты включены в суммарные таблицы элементарных частиц (PDG).

Положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие положения.

1. Разработка методики эксперимента и создание установки для измерения Т-нечетной поляризации мюона в распадах остановленных положительных каонов с чувствительностью 6РТ ~ 10~3. Основными принципами, лежащими в основе эксперимента, являются использование остановленных каонов, азимутальная симметрия установки, метод двойного отношения и использование поляриметра низкой плотности для получения высокой чувствительности к поляризации мюона.

2. Разработка и создание электромагнитного калориметра на основе кристаллов CsI(Tl) с PIN фотодиодами. Характерными особенностями калориметра является высокое энергетическое разрешение, низкий уровень шумов и высокое временное разрешение. Полученные параметры калориметра позволили проводить измерение кинематических параметров фотонов и пионов с высоким разрешением и эффективно подавить вклад систематических погрешностей в Рт за счет использования метода двойного отношения.

3. Результаты измерения Т-нечетной поляризации мюона Рт и Т на-

рушающего параметра Im(£) в распаде К+ —>

4. Методика отбора К+ —V n+wy событий при импульсах мюона ниже KTi пика и результаты измерения Т-нечетной поляризации мюона в К+ -+ ft+u7 распаде.

5. Результаты измерения слабых форм факторов в распаде К+ ir°e+v и полученные ограничения на вклад скалярного и тензорного взаимодействий в этот распад.

6. Результаты измерения отношения вероятностей полулептонных распадов Г(Крз)/Г(К^ез) и проверка ц — е универсальности.

7. Полученные ограничения на параметры ряда расширений Стандартной Модели, предсказывающих существование новых источников СР-на-рушения.

8. Новый метод измерения Т-нечетных эффектов в Kh3 и распадах положительного каона, позволяющий достичь чувствительности к поляризации 5РТ < Ю-4 в обоих распадах.

Апробация работы и публикации

Основные результаты, представленные в диссертации, докладывались автором на многих Международных конференциях, совещаниях и семинарах: Международные конференции "Частицы и ядра": PANIC-ХШ, Перу-джа, Италия, 1993 г.; PANIC-XV, Уппсала, Швеция, 1999 г.; PANIC-XVI, Осака, Япония, 2002 г.; XXIX Recontre de Moriond "Electrowek interactions and Unified theories", Франция, 1994 г.; Конференция по каонной физике KAON-96, Париж, 1996; Рабочее совещание по Японскому адронному проекту JHF-98, КЕК, Цукуба, Япония; Кварки 2000, Пушкин, 2000 г.; Кварки 2002, Великий Новгород, 2002 г.; NANPino, Дубна, 2000 г.; NANP, Дубна, 2001 г.; Международные Конференции "Детекторы и установки для е+ - е~ коллайдеров": Instrumentation^, Новосибирск, 1996; INSTR02, Новосибирск, 2002; КЕК Workshop on Scintillation Crystals, 1997, КЕК, Цукуба, Япония; International Workshop "е+е~ Collisions from ф to J/tp", Новосибирск, 1999; Конферейции по физике ядра и частиц NP01, Цукуба,

Япония, 2001 и №02, Киото, Япония, 2002 и др.

Непосредственно по материалам диссертации опубликовано 49 печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из Введения (Глава 1), семи Глав и Заключения (Глава 9). Объем диссертации составляет 209 страниц, включая 95 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает в себя 207 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении (Глава 1) раскрывается актуальность научной проблемы, изучению которой посвящена настоящая работа. Изложены цель и методы исследования, научная новизна и практическая ценность работы, представлены положения, выносимые на защиту, а также кратко описана структура диссертации и апробация работы.

В Главе 2 дан обзор теоретических и феноменологических работ по проблеме нарушения Т-инвариантности в полулептонных и радиационных распадах К+. Детально рассмотрена кинематика распадов К+ ц+тг°и, К+ —► /х+г>7 и К+ —> е+7г°2/ и представлены выражения для компонент поляризации мюона: Т-четных (продольной, Рь, и нормальной, Рц), лежащих в распадной плоскости каона, и Т-нечетной, Рт, которая, если отлична от нуля, направлена перпендикулярно плоскости распада (см. рис. 1 для Кцз распада). Показано, что Стандартная Модель предсказывает необна-ружимо малую величину Рт < 10~7 в К^ и Кцгу распадах. Физическим фоном, приводящим к ненулевой поляризации, является электромагнитное взаимодействие частиц в конечном состоянии. Показано, что величина этого эффекта мала (< Ю-5) в случае К^ распада, но достигает уровня < Ю-3 для распада К^. В э?ом случае величина Рт" зависит от значений

к

цЗ

к!

Рис. 1: Плоскость К^ распада и три компоненты поляризации мюона.

форм факторов этого распада. Также рассмотрены предсказания для Рт в ряде расширений Стандартной Модели, предсказывающих существование новых источников СР-нарушения. В частности, рассмотрены модели с несколькими Хиггсовскими дублетами, модель с лево-правой симметрией, суперсимметричные модели, лептокварковая модель. После использования ограничений на параметры этих моделей из других процессов показано, что ненулевая величина Рт ~ Ю-3 может появиться в нескольких моделях как для К^, так и для К ¿¿у распада. Сопоставляя приведенные оценки для величин Рт в различных моделях, рассмотренных для К^ и АГд27 распадов, можно сделать заключение, что измерение Рт в обоих распадах в случае ненулевого эффекта хотя бы в одном из распадов позволит сделать выбор между моделями, объясняющими СР-нарушение за рамками СМ, поскольку существует корреляция между величинами Рт в этих распадах. Оценки для Рт, полученные в упомянутых выше моделях, суммированы в таблице 1. Как видно из этой таблицы, для большинства моделей большой величине поляризации в К^ распаде соответствует большая величина Рт и в распаде К^у Исключение составляют только лево-право симметричные модели, где Рт = 0 в К^ распаде.

Также обсуждается возможное проявление "новой физики" в Кез распаде и чувствительность к скалярному и тензорному форм факторам в этом распаде. Приводятся выражения для проверки ц — е универсальности, полученные из отношения вероятностей К^ и Кез распадов.

Таблица 1: Верхние пределы для Рт, получаемые в различных моделях для распадов К+ —► тг° (л,+и и К+ —¥ ^+1/7.

К+ K+->ft+uj

Стандартная Модель < 10"7 < 10"7

Модели с лево-правой симметрией - < 7 х 10" -3

Модель с тремя Хиггсовскими дублетами < ю-2 < 5 х 10" -3

Модель с двумя Хиггсовскими дублетами < 10~2 < 5 х 10" -2

SUSY со смешиванием скварков < ю-3 < 3 х 10" -3

SUSY с нарушением R-четности < Ю-3 < 3 х 10" -3

Лептокварковая модель < Ю-2 < 5 х 10" -3

Электромагнитные взаимодействия

в конечном состоянии < Ю-5 < ю-3

В Главе 3 представлен обзор экспериментов по поиску нарушения Т-инвариантности в распадах каонов. Описаны эксперименты по измерению Т-нечетной поляризации мюона в полулептонных распадах на лету как нейтральных, так и положительных каонов. Проанализированы особенности этих экспериментов. Рассмотрены эксперименты по поиску скалярных и тензорных взаимодействий в Кез распаде и приведены результаты этих экспериментов.

В Главе 4 изложены принципы эксперимента и описана экспериментальная установка, которая показана на рисунке 2. Установка включает в себя следующие основные элементы: канал каонов низкой энергии с импульсом 600-700 МэВ/с; сверхпроводящий тороидальный спектрометр с полем 0.6-0.9 Тесла; годоскоп заряженных частиц и черенковский детек-

Рис. 2: Схема экспериментальной установки Б246: показаны вид сбоку и вид в направлении пучка.

тор для идентификации каонов; активную мишень, состоящую из сцин-тилляционных волокон; детектор фотонов на основе кристаллов Св1(Т1); трековую систему заряженных частиц; триггерные и время-пролетные детекторы; поляриметр мюонов, а также различные вето детекторы заряженных частиц.

Положительные каоны с импульсом около 660 МэВ/с тормозятся в замедлителе (А1 + ВеО) и останавливаются в мишени, состоящей из 256 сцинтилляционных оптических волокон. Нейтральные частицы (фотоны и 7г°), возникающие в результате распада остановленного К+, регистрируются электромагнитным калориметром, состоящем из 768 кристаллов Св1(Т1). Импульс заряженных частиц измеряется с помощью магнитного спектрометра на основе сверхпроводящего тороидального магнита, имеющего 12 азимутально симметричных секторов, и системы многопроволочных пропорциональных камер и кольцевого годоскопа, измеряющих трек

заряженной частицы. В случае К^ и К^-, распадов, после прохождения через один из секторов магнита останавливается в поляриметре, а его поперечная поляризация определяется из измеренной асимметрии в отсчетах сцинтилляционных счетчиков "по" и "против" часовой стрелки, расположенных симметрично относительно медианной плоскости в каждом секторе и регистрирующих позитроны из распада —» е+иР. Триггер-ная система эксперимента позволяет проводить набор событий с участием распадов К^, Кез, Кж3, К^ и одновременным подавлением фоновых мод.

Основными принципами эксперимента по поиску нарушения Т-инва-риантности являются: а) использование остановившихся каонов и полное восстановление кинематики К^ и К^ распадов; б) азимутальная симметрия установки; в) разделение событий на два класса по направлению движения фотона или относительно направления пучка каонов и применение двойного отношения для подавления систематических ошибок и г) использование мюонного поляриметра низкой плотности для повышения чувствительности детектора к поляризации мюона. Для регистрации Кез распада используются электромагнитный калориметр и магнитный спектрометр с трековыми детекторами. Основным способом выделения Кез событий в этом случае является измерение времени пролета заряженных частиц. Для изучения этого распада поляриметр не использовался.

Импульс заряженной частицы из распада каона определяется по ее треку в магнитном спектрометре и корректируется на ионизационные потери в мишени. Трек заряженной частицы проводился по координатам, измеренным в четырех точках. Три пропорциональные камеры С2, СЗ и С4 дают информацию о х, у, ¿-координатах трека в магнитном спектрометре, активная мишень определяет х, у-координаты точки остановки каона, а кольцевой годоскоп служит для определения г-координаты заряженной частицы на выходе из мишени. Точка остановки каона в х, »/-плоскости определялась с точностью ахл ~ 3.9 мм, а ¿-координата заряженной частицы определялась кольцевым годоскопом с точностью аг ~ 1.8 мм. Спектр заряженных частиц из распадов остановленных каонов, измеренный со стандартным триггерам, приведен на рис. 3.

Рис. 3: Импульсный спектр заряженных частиц. Пик К,а возникает из-за случайных совпадений. Для дальнейшего анализа Кцз распада используется область спектра < 190 МэВ/с.

Детектор нейтральных пионов состоит из 768 модулей Сз1(Т1), которые собраны в бочкообразную структуру, закрывающую около 75% телесного угла и имеющую 12 симметрично расположенных отверстий для вылета мюонов в магнитный спектрометр (рис. 4). Каждый кристалл представляет собой усеченную пирамиду со средними размерами 3x3 см2 - передний торец, 6x6 см2 - задний торец, длина 250 мм (13.5 радиационных длин) и перекрывает 7.5° по полярному и азимутальному углам, за исключением 48 кристаллов вблизи пучка, для которых азимутальный угол увеличен до 15°. За счет улучшения качества Сз1(Т1) кристаллов, оптимизации свето сбора сцинтилляционного света на РДО-фотодиоды, а также применения

Мюонные отверстия

Рис. 4: Детектор нейтральных пионов. Цифрами 1-10 обозначены типы кристаллов.

специально разработанной для этого калориметра электроники, были получены высокий световыход и низкий эквивалент шума, что позволило получить хорошее временное разрешение и включить временной сигнал калориметра в триггер 2-го уровня. Размер мюонных отверстий и, соответственно, размер кристаллов между ними были оптимизованы моделированием методом Монте-Карло, чтобы достичь наибольшей эффективности регистрации как 7г°, так и из К^ распада. Для калибровки калориметра использовались распады К+ —> и К+ 7г+тг° остановленных каонов. Инвариантная масса двух фотонов восстанавливалась с использованием координат точки остановки каона и координат взаимодействия фотонов в калориметре туу = ят^¡Ч^Е^Е^, где г?-угол между двумя фотонами, а Е~,\ и Е12 ~ энергии фотонов из распада 7г° —> 77. Спектр инвариантных масс 7 — 7 событий из Кт2 распада показан на рис. 5. Для

Рис. 5: Инвариантная масса 7—7 событий из Кп2 распада: (а) все события; (Ъ) события, когда оба фотона регистрируются кристаллами типа 4-10.

событий, в которых оба фотона детектируются кристаллами вдали от мк>-онных отверстий (тип 4-10), было получено разрешение о,,^ = 7.0%. Для всего детектора эта величина составила 8.0%. Стабильность параметров Сз1(Т1) детектора контролировалась с помощью ксеноновой лампы. Среднее падение световыхода кристаллов за более чем 6 лет использования в эксперименте составило менее 2% в год. Основные параметры калориметра суммированы в табл. 2.

Поляризация мюонов измеряется в поляриметре, установленном на выходе каждого сектора тороидального магнита. Схема поляриметра изображена на рис. 6. Мюоны вылетают из тороидального магнита и сбрасывают импульс в медном замедлителе, после чего останавливаются в поглотителе, представляющим собой набор из 8 пластин, сделанных из особо чистого алюминия. Форма и толщина замедлителя и поглотителя оптимизованы таким образом, чтобы получить максимальную эффективность остановок мюонов от распада К^. Расчеты методом Монте Карло показали, что эффективность остановок мюонов для такой геометрии составила величину 85%. Поглотитель набран из пластин, конфигурация которых обеспечивает эффективный вылет позитронов из распада мюона по нормали к ме-

Таблица 2: Параметры детектора Сз1(Т1).

Средний световыход Уровень шума

Уровень коррелированного шума Энергетическое разрешение, аЕ/Е

Пространственное разрешение, а Угловое разрешение, а Временное разрешение, а Ширина массы ж°, а

11000 ф.э./МэВ 75 кэВ/модуль 11 кэВ/модуль 4.3% при 100 МэВ 2.8% при 200 МэВ 7.6 мм при 200 МэВ 2.2-2.4'

3.5 нсек при 100 МэВ < 8.0 МэВ

дианной плоскости. Поскольку поляриметр располагается в слабом рассеянном магнитном поле тороидального магнита, которое заставляет пре-цессировать спин мюона, то, для того, чтобы избежать возможных систематических ошибок, вызванных прецессией спина, рассеянное магнитное поле должно быть симметрично относительно медианной плоскости в каждом секторе магнита. Это обеспечивалось как геометрией тороидального магнита, так и установкой на магните железных пластин, формирующих поле на выходе из сектора. Размеры пластин были выдержаны с точностью 50 мкм, а точность их установки относительно медианной плоскости в каждом секторе была около 200 мкм. Основные параметры установки представлены в табл. 3.

В Главе 5 изложена процедура анализа экспериментальных данных. Первым этапом анализа была идентификация остановленного каона и определение кинематических параметров заряженных и нейтральных частиц его распада. Затем проводилось выделение К^ распада из всей совокупности восстановленных событий, где К^ события отделялись от фоновых

Рис. 6: Схема поляриметра мюонов. А,С - счетчики совпадений, В - по-зитронные счетчики.

мод распада и подавлялся фон случайных совпадений. Следующим этапом являлось определение чувствительности детектора к поляризации мюона, т.е. определение анализирующей способности поляриметра и геометрического фактора ослабления, на основании измерений Рдг и детального Мон-те Карло моделирования эксперимента. Как следует из выражений, определяющих поляризацию мюона в системе покоящегося каона, величина Рн имеет максимальное значение при кинетической энергии пиона близкой к 0 и уменьшается при увеличении энергии пиона. Экспериментально измеренная зависимость Ан от Тго, приведенная на рис. 7, показывает ожидаемое уменьшение Ау с ростом энергии пиона. Здесь следует отметить, что величины Ад- для левого и правого конусов равны по модулю при

Таблица 3: Основные параметры установки.

Импульс каонов 660 МэВ/с

■к/К 6-8

Эффективность регистрации К+ С детектором 99%

Эффективность остановок каонов в мишени 39%

Эффективность восстановления трека е+ 90-92%

Импульсное разрешение заряженных частиц, а 2.6 МэВ/с

Восстановление массы 7г°, т^, а < 8.0 МэВ

Энергетическое разрешение Сз1 детектора, а 2.8%, Еу = 200 МэВ

Временное разрешение Св! детектора, а 3.5 не, Е^ = 100 МэВ

Временное разрешение ТОР системы, а 300 пс

Анализирующая способность поляриметра 0.289

Аксептанс двухфотонных К^ событий 1.4 х 10_3

каждой энергии я-0, что также свидетельствует об азимутальной симметрии установки. Анализирующая способность поляриметра а определялась из соотношения Ак = а ■ где Ац - нормальная асимметрия, измеренная в поляриметре, а ~ нормальная поляризация мюона в момент распада каона с учетом всех ослабляющих факторов, связанных с восстановлением кинематики распада, аксептансом установки, фоном случайных совпадений и т.д. В результате была получена величина а = 0.289 ±0.015. Т-нечетная поляризация мюона Рт определяется из экспериментально измеренной Т-нечетной асимметрии Ат следующим образом

рт -___т

где а - анализирующая способность поляриметра, а < созбЦ, > - усредненный геометрический фактор ослабления, характеризующий степень умень-

г

5 О -5 -10

"15 0 20 40 60 80 100 120 140

Энергия пиона (МэВ)

Рис. 7: Зависимость нормальной асимметрии от кинетической энергии 7Г° для левого и правого конусов.

шения чувствительности установки к Рт из-за вращения плоскости К^ распада вокруг медианной плоскости сектора, в который попадает мюон, а также из-за фоновых условий в Св1. Для отбора наиболее чувствительных к Рт К113 событий (27 и 17) можно ввести следующий параметр

Р =< (Рт/ 1тОсо80^ >

где Л^з - полное число зарегистрированных К^ событий. Для нахождения максимальной чувствительности 27 К^ событий к Рт с помощью Мон-те Карло моделирования исследовалась зависимость величины F от эффективного угла ж0 и было показано, что максимальная чувствительность достигается для К^ событий'с вжо < 70 — 80° для пионов, летящих вперед,

1 1 1 1 1 1 Ч ■ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 ' ♦ • • Р-сопе ! • - . * ............i Л л ° * л ^ 1 ' I ' ' ' »

ч» о V 9 ♦ * . • ♦ • '| 1 ! 1 1 1 1 1 II 1 1 II 1 1 1 ! ! 1 М ! > , ^ -1.1 1 1 |"

и 0*0 > 100 — 110° для пионов, летящих назад относительно направления каонного пучка. Для более эффективного подавления фона от К„2 распадов были выбраны ограничения 70° и 110°, что автоматически налагает ограничение на угол разлета между и тг° 9мжо < 160°. При этих условиях значение геометрического фактора ослабления < созбрт >~ 0.81. Для 17 событий было найдено, что максимальная чувствительность достигается для фотонов с Еу > 70 МэВ и эффективным углом < 70° (> 110°).

Выделение распада затруднено тем, что Св1 детектор имеет 12 мюонных отверстий, а основным физическим фоном для К^-, событий являются Кцз события с одним зарегистрированным в Св1 фотоном, в то время как второй фотон попадает в одно из мюонных отверстий и не детектируется. Эффективным инструментом подавления однофотон-ных Кцз событий является полное восстановление кинематики распадов и использование ограничений на некоторые кинематические величины. Это позволяет провести отбор К^ событий в определенной области Далитц распределения с минимальной примесью К^ распада. Наилучшее соотношение между К„2у и Кцз событиями достигается при использовании ограг ничений на квадрат недостающей массы -0.7 х 104 МэВ2/с4 < М^, < 3.0 х 104 МэВ2/с4, на угол между мюоном и фотоном < 90°, а также для Е~, > 50 МэВ. Восстановленный импульс недостающей частицы для экспериментальных однофотонных событий после этих ограничений покат зан на рис. 8. На этом же рисунке приведены результаты Монте Карло моделирования обоих распадов после применения тех же ограничений на кинематические параметры, что и для экспериментальных данных. В моделировании также был учтен фон случайных совпадений. Пик в области ри ~ 220 МэВ/с для моделированных данных соответствует К^ событиям. Использование ограничения на импульс нейтрино р„ > 200 МэВ/с позволяет добиться снижения фона К¡¿з событий до уровня < 20%. К^ события, отобранные с использованием критерия р„ > 200 МэВ/с, показа^ ны на рис. 9. Эти события концентрируются в области Далитц диаграммы, где доминирующим является внутреннее тормозное излучение. Такое распределение КЦ2у событий на Далитц диаграмме предоставляет допол-

Рис. 8: Импульс недостающей частицы для однофотонных событий. Точки с приведенными ошибками показывают экспериментальные данные. Результаты Монте Карло моделирования: точечная линия - Кц2т, пунктирная линия - Кцз, сплошная линия - К^-, + Я^з- Ограничения на кинематические параметры: Еу > 50 МэВ, —0.7 х 104 МэВ2/е4 < < 1.5 х 104 МэВ2/с4, < 90".

нительную возможность для проверки их "чистоты", используя измерение нормальной асимметрии, поскольку Ру для К^ и К^.у событий имеют противоположные знаки. Для однофотонных событий была получена величина нормальной асимметрии Ая(К,<а) — (-3.87 ± 0.06) х Ю-2, а для Кр27 событий с более жесткими ограничениями |А/£1вв| < 1.0 х 104, р„ > 200 МэВ/с и < 90° было получено Ац(К^) = (3.59±0.56) х 10 2. Обе величины ненулевые, имеют противоположные и "правильные" знаки (в соответствии со знаком Рц), что является дополнительным доказательством отбора событий и эффективного подавления однофотонных

Рис. 9: Распределение отобранных К^-у событий. Параметры х = 2Е^/тпк и у = ЧЕр/гпк обозначают нормированные на массу каона энергии фотона и мюона. Сплошная кривая показывает границы К^ Далитц распределения.

Крз событий.

Для изучения Кез распада использовалась только часть детектора без поляриметра. Основной проблемой являлось разделение Кез и К^ событий. Для этого использовалось измерение времени пролета мюонов и позитронов между триггерными счетчиками, окружающими мишень, и сцин-тилляционными детекторами на выходе каждого сектора магнита. Квадрат массы частицы, измеренный методом времени пролета, показан на рис. 10. В этом случае два пика, соответствующих позитронам и мюонам, надежно разделяются за счет хорошего временного разрешения < ЗООпс.

Всего было накоплено 6.2 х 10® К„3 и 1.15 х 105 Км2у событий. Выражение для Т-нечетной асимметрии после применения двойного отношения

TOF MJ, Matf/c4

Рис. 10: Квадрат массы заряженной частицы, измеренный методом времени пролета для Кез и К^ распадов.

выглядит следующим образом

Здесь Neu, и New ~ количество отсчетов в позитронных счетчиках "по" и "против" часовой стрелки после суммирования по 12-ти секторам, а индексы / и Ь обозначают N¡¡3 (Ки2-у) события с пионом (фотоном), попадающим в интервал полярного угла |cos0,rO(7)| > 0.342, т.е. летящим вперед или назад, соответственно. Т-нечетная поляризация Рт для каждой группы данных определяется по формуле (1). Для К„з событий усредненное по Далитц диаграмме отношение PT/Im(£), определенное на основе Мон-те Карло моделирования, равно 0.337 для двухфотонных событий и 0.288 для однофотонных событий. С учетом статистического веса всех классов событий получены значения Рг и Im(£) для всей статистики К^ событий

Рт = (—1.12 ± 2.17(стат)) х Ю-3 и 1т(£) = (-0.28 ±0.69) х 10~2. Для К^ распада было получено Рт = (—0.57 ± 1.85(стат)) х Ю-2. Приведенные здесь ошибки являются чисто статистическими.

Определение параметров Кез распада основывалось на сравнении экспериментальных и рассчитанных методом Монте Карло Далитц распределений. Параметр А+ был извлечен из фитирования отношения экспериментального числа событий к моделированному числу событий УМехр (я3)/Мтс(0) = 1 + \+(?/тп%о, где д2 является квадратом четырех-импульса, переданного лептонной паре. Была получена следующая величина А+ с соответствующей статистической ошибкой А+ = 0.0278 ± 0.0017(стат). С помощью фитирования Далитц распределения К„з распада были определены скалярный и тензорный форм факторы этого распада. В результате были получены следующие величины скалярного и тензорного форм факторов = 0.004 ±0.016 и |/г//+(0)| = 0.019 ± 0.080, где

приведенные ошибки являются статистическими. Анализ отношения вероятностей Крз и Кез распадов дал следующие величины Г(Я^з)/Г(Кез) = 0.671 ± 0.007 и Ао = 0.019 ± 0.005.

В Главе 6 изложены принципы подавления систематических ошибок, а также методы определения их величин. Наиболее эффективными инструментами, служащими для подавления систематических ошибок, являются использование остановленных положительных каонов, азимутальная симметрия установки и двойное отношение. Эффективность двойного отношения определена следующим образом: анализируя события в каждом секторе, можно отбирать только те события, у которых каоны останавливались, например, в правой части мишени по отношению к медианной плоскости этого сектора. Таким образом может быть создана искуствен-ная асимметрия для обоих классов событий, как это показано на рис. И, где представлены двухфотонные события из данных, накопленных в 1999-2000 годах.

Большие величины асимметрии 2-4% в каждом секторе для обоих классов событий имеют одинаковый знак и компенсируются после применения двойного отношения. Как следует из этого рисунка, суммарный фактор

0А,-( -2)90068 ± 0.203245)55 ■ -3,29242 ± 0-2П4595)й

}

нг

4 6 8 10 12 14

Номер сектора

Рис. 11: Иллюстрация эффективности двойного отношения. Асимметрия в каждом секторе измерена для каонов, остановившихся в правой половине мишени по отношению к медианной плоскости этого сектора. В секторе 13 показано значение асимметрии для каждого класса событий после суммирования по всем секторам.

подавления систематики для всех секторов составляет величину (АР + АВ)/(АР - Ав) ~ 16. Для однофотонных событий двойное отношение подавляет систематическую ошибку в 12-15 раз. Обсуждаются основные источники систематических ошибок и их вклад в Т-нечетную поляризацию мюона: продольная Р^ и нормальная компоненты поляризации мюона в распадах К^ и имеющие величину < 1; асимметрия магнитного поля в поляриметре; вращение плоскости распада каона; асимметрия остановок каонов в мишени; фон случайных совпадений и др. Описаны методы подавления систематических погрешностей, а также подробно рас-

смотрены методы контроля систематики с использованием различных мод распада К+. В результате удалось уменьшить систематическую ошибку Рт в Кцз распаде до уровня 5Рт ~ 10_3, что ниже достигнутого уровня статистической погрешности. Систематические погрешности, дающие вклад в ошибку Рт в этом распаде, имеют ту же природу, что и в случае однофотонных АТдз событий. После учета примеси однофотонных К^з событий и поляризации, возникающей из-за электромагнитного взаимодействия в конечном состоянии, было определено, что полная систематическая ошибка измерения поляризации для К^ распада составляет величину Рт(сист) = 1.0 х Ю-3. Также подробно рассмотрены основные источники и определены систематические погрешности измерения Ке3 распада и отношения Т{К^)/Т(Ке3).

В Главе 7 приведены полученные экспериментальные результаты. Величины Рт и 1т(£) в Крз распаде Рт = (-1.12 ± 2.17(стат) ± 0.92(сист)) х Ю-3, 1т(£) = (—0.28 ± 0.69(стат) ± О.ЗО(сист)) х Ю-3, что приводит к следующим ограничениям на эти величины |Рт| < 4.3 х 10~3 и |1т(£)| < 1.3 х Ю-2 (90% с.1.) Качество полученных данных иллюстрируется на рис. 12. Как видно из этого рисунка, величины х2 ~ 1 получены для обоих классов событий. Только в начальном периоде набора данных величины асимметрии 27 событий показывают несколько больший разброс вокруг среднего значения, что и приводит к небольшому увеличению х2 для двухфотонных событий по сравнению с однофотонными. Измерена величина Т-нечетной поляризации в К^ распаде Рт = (—0.64±1.85(стат)± О.Ю(сист)) х Ю-2, что позволяет установить верхний предел \Рт\ < 3.1 х Ю-2 (90% с.1.). Исходя из этих данных, получены новые ограничения на параметры нестандартных моделей СР-нарушения: моделей с несколькими Хиггсовскими дублетами, ряда суперсимметричных моделей, леп-токварковой модели, модели с лево-правой симметрией. Эти результат ты представлены в Заключении. Приведены результаты анализа К& распада, в результате чего получены новые ограничения на величины скалярного и тензорного форм факторов: (90% с.1.) |/5//+(0)| < 0.033 и |/г//+(0)| < 0.13. Получена новая величина отношения Г(А'дз)/Г(/(Гез) =

* 4

1 2 1

1 0

* -1

-2

-3

-4

^ 27.еуеп1.5 1А ..А,= .{5,12 ±,6.2 11x1 О;.4.......... ..^АН! 1.x.

тт ; > 1 < 1 1 1 1 1 • 1 1 1 1 1 1 > 1 « 1 1 1 ) III.

О 5 10 15 " 20 25 30 " 35 40 45 50

96-97

98

4

* э

I:

-2 -3 -4

99-00 Цикл измерений

ТГ.еуепй. А,= (-4.74;± 6.51) хШГ4 .^.Т.0-58.....

11 г 11111111111111.111111111 > 111..

а 5 10 15

96-97

20 25 30

98

1 I ■ 1 ■ ■ ^ ■ 1 ■ ■ I ■ ' ■ 1

35 40 45 50

99-00

Цикл изменений

Рис. 12: Временная эволюция Т-нечетной асимметрии для одно- и двух-фотонных событий. Стрелками показаны границы между тремя циклами измерений.

0.671 ±0.007(стат) ±0.008(сист), подтверждающая /1-е универсальность в полулептонных распадах К+.

В Главе 8 изложен новый метод измерения Т-нечетной поляризации мюона в распадах каонов. Особенностями нового подхода являются точное измерение параметров нейтральных частиц в распадах з и Кцг7 остановленных каонов, использование активного поляриметра и фотонной вето системы. Схема детектора показана на рис. 13. Также как и в Е246, каоны останавливаются и распадаются в активной мишени. Направление и энергия фотонов измеряются в калориметре, состоящем из двух

.._'-■й-жШЧ

Рис. 13: Схема детектора.

частей: активного конвертера и детекторов полного поглощения. Трек мю-она определяется с помощью сцинтилляционных оптических волокон и камер, входящих в поляриметр. Активный поляриметр позволяет существенно подавить фон, а дополнительная герметичная фотонная вето система используется для подавления однофотонных К^ событий при измерении поляризации мюона в распаде К^т Энергия мюона определяется с помощью измерения длины пробега в активном поляриметре. Описаны принципы, которые позволяют эффективно уменьшить вклад фоновых процессов и контролировать систематические погрешности без применения магнитного поля. Особенностью этого метода является высокий аксептанс установки к К ¡а и А^27 распадам (< 2 х Ю-4), превосходящий аксептанс экспериментов, в которых каоны распадаются на лету. В этом подходе может

РОС. НАЦИОНАЛЬНА* , БИБЛИОТЕКА ! С-Петербург I О» Ш »* (

быть достигнута статистическая чувствительность к Т-нечетной поляризации (уровень 1ст) ~ 4 х Ю-5 для Кцз распада и ~ 7 х Ю-5 для К^ распада.

В Заключении (Глава 9) сформулированы основные результаты и выводы данной работы.

Ниже перечислены основные результаты и выводы.

1. Разработана и создана установка для поиска нарушения Т-инвари-антности в распадах положительного каона. Основу установки составляют сверхпроводящий тороидальный магнит, Са1(Т1) детектор нейтральных пионов и мюонный поляриметр низкой плотности. Уникальными особенностями эксперимента являются: а) использование остановленных положительных каонов и полное восстановление кинематики распадов, что дает возможность подавить систематическую погрешность, связанную с транспортировкой пучка и асимметричным распределением каонов в пучке; б) азимутальная симметрия установки; в) использование метода двойного отношения, заключающегося в том, что все К„з и К^ события делятся на два класса в ззависимости от направления движения пиона (фотона): события, в которых пион летит в переднюю полусферу относительно направления каонного пучка, и события, в которых пион летит в заднюю полусферу. Применение двойного отношения является ключевым фактором для эффективного подавления систематических погрешностей.

2. Разработан и создан детектор нейтральных пионов на основе кристаллов Сз1(Т1) и РШ-фотодиодов для регистрации сцинтилляцион-ных сигналов. Детектор, состоящий из 768 кристаллов и имеющий телесный угол 0.75 х 4тг, обладает рядом уникальных параметров по сравнению с аналогичными калориметрами: средний световыход составляет около 11000 ф.э./МэВ, уровень шума < 75 кэВ/модуль, уровень коррелированного шума около 11 кэВ/модуль, временное разрешение, благодаря высокому световыходу и специально разработанной электронике Для получения быстрого временного сигнала,

составило 3.5 исек при энергии фотонов 100 МэВ. Получено пространственное разрешение 7.6 мм и угловое разрешение 2.3°. Разрешение инвариантной массы пиона составило около 8%. Полученные параметры позволили надежно восстанавливать кинематику фотонов и нейтральных пионов в различных модах распада К+ и включить СэГ детектор в триггер эксперимента.

3. В результате анализа распада К+ —> получено новое значение Т-нечетной поляризации мюона

РТ = (-1.12 ± 2.17(стат) ± 0.92(сист)) х 10~3,

что соответствует величине Т-нечетного параметра 1т(£)

1т(£) = (-0.28 ± О.бЭ(сгат) ± О.ЗО(сист)) х 10~3.

Эти результаты можно представить в виде ограничений на 90% уровне достоверности

\РТ\ < 4.3 х 10"а и |1т(01 < 1-3 X Ю-2,

что означает отсутствие нарушения Т-инвариантности на данном уровне экспериментальной чувствительности.

4. Впервые достоверно выделены К+ —> события в диапазоне импульсов мюона ниже Кп2 пика и измерена Т-нечетная поляризация мюона в этом распаде

Рт = (-0.64 ± 1.85(стат) ± О.Ю(сист)) х Ю-2,

что соответствует ограничению на 90% уровне достоверности

\РТ\ < 3.1 х Ю-2.

Нарушение Т-инвариантности в этом распаде также не обнаружено.

5. Показано, что физический фон из-за электромагнитного взаимодействия в конечном состоянии, приводящий к ложной поперечной поляризации мюона, составляет величину Яр" < 10~8 в случае распада и Р^1 < Ю-3 для К^ распада, что существенно ниже чувствительности данного эксперимента.

6. Измерены параметры распада К+ -У к°е+и

Л+ = 0.0278 ± 0.0017(стат) ± 0.0015(сист), 1/в//+(0)| = 0.0040 ± 0.0160(стат) ± 0.0067(сист), 1/т//+(0)| = 0.019 ± 0.080(стат)±0.038(сист).

Получено ограничение на величины форм факторов скалярного и тензорного взаимодействий ¡/в/Д! < 0.033 и |/т//+| < 0-13 для доверительного интервала 90%. На данном уровне чувствительности отклонения от нуля величин этих форм факторов не обнаружено, что находится в соответствии с предсказаниями Стандартной Модели. Величина А+ находится в хорошем согласии со значениями, полученными в других экспериментах.

7. Измерено отношение ширин распадов Г(АГ^з)/Г(^ез)

Г(А^)/Г(ЯГез) = 0.671 ± 0.007(стат) ± 0.008(сист).

В предположении, что ц—е универсальность выполняется, был определен параметр Ло

А0 = 0.019 ± 0.005(стат) ± 0.004(сист).

Проверка ц — е универсальности с использованием полученной величины Г(Й^з)/Г(Й,ез) дала следующее отношение слабых констант связи и форм факторов мюона и электрона

9„т0)/9еЯ№ = 0-971 ± 0.019, что находится в согласии с гипотезой ц — е универсальности.

8. Получены новые ограничения на параметры нестандартных моделей СР-нарушения:

- в модели с двумя Хиггсовскими дублетами безразмерные эффективные константы юкавских взаимодействий А;3 ограничены следующим образом

№и\я>\ < 5.24 х Ю-3, а СР-нечетная фаза вш(252я) < 0.1

- в модели с тремя Хиггсовскими дублетами комплексные комбинации констант юкавских взаимодействий 1т(с*1/9*) должны удовлетворять следующему условию

- в минимальной суперсимметричной модели

^тпц' 7 х 10"»

- в суперсимметричной модели со смешиванием скварков элементы матрицы смешивания скварков при обмене заряженным Хиггсов-ским бозоном ограничены следующим образом

»■МП? а з х 10"3Рг (ГэВ/с2)-2 < 1.3 х Ю-5 (ГэВ/с2)"2

- в суперсимметричной модели с нарушением 11-четности получено следующее ограничение на мнимую часть произведения констант связи для слептонов

1т[АИ2(А;12)*] < 1.5 х Ю-4

и скварков

МА^А'^Г] < 1.5 х Ю-4

- в лептокварковой модели мнимая часть произведения констант связи для лептокварков обеих моделей ограничена следующим образом

1т(АА*) < 1.5 х Ю-4

- в модели с лево-правой симметрией

Im{К*) < 7.7.

9. Предложен новый метод, обладающей чувствительностью к нарушающей Т-инвариантность поперечной поляризации мюона в распадах Кцз и Кй2-у на уровне бРт ~ Ю-4. Метод основан на использовании остановленных каонов, прецизионном измерении параметров тг° и фотона, полном восстановлении кинематики распадов и герметичной вето системе фотонов. В предложенном подходе также возможно проведение измерений с высокой точностью параметров полулептон-ных и радиационных распадов К+.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. J. Imazato, К.Н. Tanaka, Y. Kuno,...Yu. Kudenko et al. Search for Т-violating Muon Polarization in K+ —» ir0fi+v Decay using Stopped Kaons, KEK Report, 1991, 91-8, 55p.

2. Yu.G. Kudenko. Search for T-violation in the decay K+ ->• Proceedings of the XXIXth Recontre de Moriond '94 Electroweak interactions and Unified theories, France, March 12-19,1994, p.367-370.

3. Yu.G. Kudenko. E246. T-violating muon polarization in the K+ —► decay, Proceedings of the Workshop on К physics, Orsay, France, 30 May

- 4 June 1996, p.345-351.

4. A.P. Ivashkin, Yu.G. Kudenko, O.V. Mineev, J. Imazato. Scintillation ring hodoscope with WLS fiber readout, Nucl. Instr. and Meth., 1997, v.A394, p.321-331.

5. D.V. Dementyev, M.P. Grigorjev, Y.Igarashi,... Yu.G. Kudenko et al. CsI(Tl) calorimeter with photodiode readout to search for T-violation in К„з decay, Nucl. Instr. and Meth., 1996, v.A379, p.499-501.

6. Yu.G. Kudenko, O.V. Mineev, J. Imazato. Design and performance of the readout electronics for the CsI(Tl) detector, Nucl. Instr. and Meth., 1998, v.A411, p.437-448.

7. М.П. Григорьев, Д.В. Дементьев, А.П. Ивашкин,... Ю.Г. Куденко и др. Черенковский счетчик для регистрации заряженных каонов и пионов в диапазоне импульсов 600-700 МэВ/с, Приб. и техн. экспер., 1998, N6, с.65-71.

8. М. Abe, М. Aoki, I. Arai,.. Yu. Kudenko et al. Search for T-violating transverse muon polarization in K+ -¥ decay using stopped kaons, Phys. Rev. Lett., 1999, v.83, p.4253-4256.

9. D.V. Dementyev, M.P. Grigorjev, A.P. Ivashkin,... Yu.G. Kudenko et al. CsI(Tl) Photon Detector with PIN Photodiode Readout for a K^ T-violation Experiment, Nucl. Instr. and Meth., 2000, v.A440, p.151-171.

10. V.P. Efrosinin, I.B. Khriplovich, G.G. Kirilin, Yu.G. Kudenko. Transverse muon polarization in K*- -4 ifiy^v decay induced by the two-photon final-state interaction, Phys. Lett., 2000, v.B493, p.293-300.

11. M.M. Хабибуллин, М.П. Григорьев, А.П. Ивашкин,... Ю.Г. Куденко и др. Калибровка CsI(Tl) калориметра с помощью распадов положительных каонов, Приборы и техн. эксп., 2000, N5, с.9-16.

12. V.P. Efrosinin, Yu.G. Kudenko. Transverse muon polarization in the Kpз decay induced by electromagnetic final-state interactions, Yad. Fiz., 2000, v.63, p.319-323.

13. S. Shimizu, K. Horie, M. Abe,... Yu. Kudenko et al. Test of Exotic Scalar and Tensor Couplings in K+ -4 e+A Decay, Phys. Lett., 2000, v.B495, p.33-41.

14. M. Abe, M. Aoki, I. Arai,... Yu. Kudenko et al. Test of Time Reversal Invariance in the Decay K+ -> тг°ц+и, Nucl. Phys., 2000, v.A663, p.919-922.

15. Yu. Kudenko and L. Littenberg. Rare kaon decays, Nucl. Phys., 2000, v.A663&664, p.132-146.

16. Yu. Kudenko. Direct CP and T violation in kaon decays, Part. Nucl. Lett., 2001, v.106, p.31-41.

17. K. Horie, S. Shimizu, M. Abe,... Yu. Kudenko et al., Measurement of WMK*) ratio using stopped positive kaons, Phys. Lett., 2001, v.B513, p.311-318; hep-ex/0106006.

18. Yu. Kudenko. Search for T-violation in K+ -4 n+ir°v and K+ -> ¡i+v*i Decays, Hfl. <Dh3., 2002, t.65, c.269-273; hep-ex/0103007.

19. Yu. Kudenko. Performance of CsI(Tl) calorimeter in an experiment with stopped tf+'s, Nucl. Instr. and Meth., 2002, v.A494, p.327-334; physics/0205045.

20. A.S. Levchenko, A.N. Khotjantsev, M.A. Aliev,.... Yu.G. Kudenko et al. Test of exotic scalar and tensor interactions in decay using stopped positive kaons, Ha- $H3., 2002, t.65, c.2294-2299; hep-ex/0111048.

21. Yu.G. Kudenko and A.N. Khotjantsev. A new method for measurement of T-violating muon polarization in K+ decays, Sfl. <Dh3., 2000, t.63, No. 5, c.1-4.

22. M. Abe, M. Aliev, V. Anisimoivsky,.....Yu. Kudenko et al. Further search

for T-violation in the decay K+ ->• Nucl. Phys., 2003, v.A721,

p.445-448; hep-ex/0211049.

23. J. Macdonald, M. Abe, M. Aoki, I. Arai....Yu. Kudenko et al. Apparatus for a Search for T-violating Muon Polarization in Stopped-Kaon Decays, Nucl. Instr. and Meth., 2003, v.A506, p.60-91; hep-ex/0302001.

24. V.V. Ani8imovsky, A.N. Khotjantsev, A.P. Ivashkin.... Yu. Kudenko et al. First measurement of the T-violating muon polarization in the decay K+ -> fi+v7, Phys. Lett., 2003, v.B562, p.166-172; hep-ex/0304027.

Ф-т 60x84/8. УЧ.-ИЗД.Л.2.0 Зак. № 21183 Тираж 100 экз. Бесплатно

Отпечатано на компьютерной издательской системе Издательский отдел Института ядерных исследований Российской Академии наук 117312, Москва, проспект 60-летия Октября, 7а

РНБ Русский фонд

2004-4 36541

1 Введение

2 Теоретическое рассмотрение нарушения Т—инвариантности в распадах К+

2.1 Кинематика полулептонного К^ распада положительного каона

2.2 Поляризация мюона в К^ распаде.

2.3 Предсказания Стандартной Модели для Т-нечетной поляризации мюона

2.4 Предсказания для Рт в нестандартных моделях CP-нарушения

2.4.1 Модели с двумя Хиггсовскими дублетами.

2.4.2 Модель с тремя Хиггсовскими дублетами

2.4.3 Суперсимметричные модели.

2.4.4 Лептокварковая модель.

2.5 Электромагнитное взаимодействие в конечном состоянии в А'й3 распаде.

2.6 Кинематика радиационного распада

К+ /i+i/

2.6.1 Поляризация мюона в распаде К+ —>■ n+v~f

2.7 Предсказания для Рт в различных нестандартных моделях СР-нарушения

2.7.1 Модель с двумя Хиггсовскими дублетами и подавленными нейтральными токами.

2.7.2 Модель с тремя Хиггсовскими дублетами

2.7.3 Модель с лево-правой симметрией

2.7.4 Суперсимметричные модели.

2.7.5 Лептокварковая модель.

2.8 Электромагнитные взаимодействия в конечном состоянии в К^-у распаде.

2.9 Корреляция величин Рт в Км3 и K^i распадах.

2.10 Суммирование предсказаний для Рт в различных моделях

2.11 Кез распад.

2.12 Отношение вероятностей распадов

Г(ЛГмз)/Г(^ез) и ц — е универсальность

3 Обзор экспериментов по поиску нарушения

Т—инвариантности

3.1 Эксперименты с нейтральными каонами.

3.2 Эксперименты с положительными каонами

3.3 Измерение форм факторов в полулептонных и радиационных распадах

3.3.1 Параметры К^ распада

3.3.2 Измерение fs, fr в Кез распаде.

4 Экспериментальная установка

4.1 Общее описание эксперимента.

4.1.1 Общее описание установки.

4.1.2 Основные принципы эксперимента

4.2 Канал положительных каонов.

4.3 Тороидальный магнит.

4.4 Черенковский детектор.

4.5 Активная мишень.

4.6 Кольцевой годоскоп.

4.7 Пропорциональные камеры.

4.8 Детектор нейтральных пионов.

4.8.1 Требования к детектору 7г°.

4.8.2 Модули CsI(Tl).

4.8.3 Конструкция калориметра.

4.8.4 Электроника калориметра.

4.9 Поляриметр.

4.10 Триггер и система накопления данных.

4.11 Основные параметры установки.

4.11.1 Идентификация каонов черенковским детектором.

4.11.2 Эффективность остановок каонов в мишени.

4.11.3 Восстановление и идентификация заряженных частиц из распада каона.

4.11.4 Параметры калориметра в пучке каонов.

4.11.5 Измерение распада мюона в поляриметре

4.11.6 Основные параметры установки.

5 Анализ экспериментальных данных

5.1 Принципы анализа.

5.2 Восстановление распадов К+.

5.2.1 Идентификация остановки и распада каона.

5.2.2 Анализ треков заряженных частиц.

5.2.3 Анализ событий в электромагнитном калориметре.

5.3 Отбор К^з, Кцг7 и Кез событий

5.3.1 Отбор з событий и подавление фонов.

5.3.2 Анализ распада мюона в поляриметре.

5.3.3 Чувствительность детектора к поляризации мюона.

5.3.4 Оптимизация чувствительности эксперимента к поляризации мюона.

5.3.5 Отбор и моделирование К^2т событий

5.3.6 Отбор и моделирование Ке3 событий.

5.4 Результаты статистического анализа полулептонных и радиационных распадов

5.4.1 Кцз распад.

5.4.2 Кцг7 распад.

5.4.3 Ке3 распад.

5.5 Отношение Т(К^3)/Г(Ке3).

6 Изучение систематических ошибок

6.1 Основные принципы подавления систематических погрешностей

6.2 Вклад Т-четных компонент поляризации мюона.

6.2.1 Асимметрия магнитного поля.

6.2.2 Вращение плоскости распада каона.

6.3 Азимутальная симметрия установки.

6.3.1 Csl и пропорциональные камеры

6.3.2 Азимутальная симметрия поляриметра.

6.3.3 Асимметрия остановок каонов в мишени.

6.4 Случайные фоновые события

6.5 Контроль систематики в других распадах К+.

6.6 Полная систематическая ошибка.

6.7 Рх(сист) в распаде.

6.8 Систематические погрешности измерения Ке3 распада.

6.9 Определение систематических погрешностей для отношения Г(^3)/Г(/^е3).

7 Результаты

7.1 Кцз распад.

7.2 ifu27 распад.

7.3 Ке3 распад.

7.4 Отношение Г(К/13)/Т(Ке3)

7.5 Ограничения на нестандартные модели CP-нарушения

7.5.1 Модель с двумя Хиггсовскими дублетами.

7.5.2 Модель с тремя Хиггсовскими дублетами

7.5.3 Суперсимметричные модели.

7.5.4 Лептокварковые модели

7.5.5 Модель с лево-правой симметрией

8 Новый метод измерения поляризации /i+ в распадах остановленных каонов

8.1 Принципы эксперимента.

8.2 Детектор.

8.3 Монте Карло моделирование.

8.4 Чувствительность к Т-нечетной поляризации и систематическая погрешность.

Актуальность темы исследования

Релятивистская квантовая теория поля, описывающая элементарные частицы и их взаимодействия, является СРТ-инвариантной, т.е. симметричной относительно произведения С, Р и Т преобразований, где С является оператором зарядового сопряжения, Р - оператор пространственного сопряжения, а Т является оператором обращения времени. В течение длительного времени считалось, что все типы взаимодействий инвариантны относительно С, Р и Т преобразований в отдельности, и это подтверждалось экспериментально вплоть до обнаружения нарушения Р-четности в слабых взаимодействиях (измерение /3 распада поляризованных ядер 60Со [1]). Подтверждением нарушения пространственной четности в слабых взаимодействиях было изучение корреляций в распадной цепочке 7Г —> /2 —> е [2,3]. В этих экспериментах было также обнаружено, что нарушаются как Р так и С четность, в то время как временная четность сохраняется. Чтобы сохранить симметрию микромира, Л.Д. Ландау выдвинул гипотезу о сохранении инвариантности взаимодействия элементарных частиц относительно одновременного С и Р преобразования, т. е. комбинированной СР-четности [4]. В V-A теории слабого взаимодействия, котороя была сформулирована в 1957-58 годах, Р и С максимально нарушались, а CP-четность сохранялась, что прекрасно согласовалось с имеющимися в то время экспериментальными данными. Открытие в 1964 г. CP-нарушения в системе нейтральных каонов [5] было полной неожиданностью и явилось первым указанием на то, что СР-симметрия, также как зарядовая четность и пространственная четность, не является точной симметрией природы, что фундаментальным образом изменило понимание физики микромира. Дальнейшее экспериментальное и теоретическое изучение этого явления определило широкое направление исследований в физике элементарных частиц, которое продолжает интенсивно развиваться в настоящее время как в кварковом, так и лептонном секторах.

В Стандартной Модели слабые взаимодействия кварков описываются Лагранжианом

Lw = gUlt}-^-VCKMDW; + H.c., (1.1) где три поколения кварков (антикварков) обозначены как

1.2) а VcKAf-представляет собой 3x3 матрицу Кабиббо-Кобаяши-Маскава (СКМ) [6], которая описывает переходы между кварками разных поколений

- Ускм ! • (1-3) d'\ 1 1 ( Vud v v us Vub s' Н VcA Vcs Vcb

Ь' ) 1 \ \ Vtd Vts Vtb

СКМ матрица в параметризации Вольфенштейна [7] имеет четыре параметра Л, А, р, 77 и выглядит следующим образом 1 — А2/2 Л АХЦр-гт])

Vckm=[ -А 1 — А2/2 ЛА2 | + 0(А4). (1.4) ЛЛ3(1 - р - гг7) -АХ2 1

Фундаментальным свойством этой матрицы является возможность появления комплексных чисел в некоторых элементах этой матрицы, которые являются единственным источником нарушения CP-инвариантности в Стандартной Модели. В параметризации Вольфенштейна т] является единственным CP-нарушающим параметром.

В силу унитарности СКМ матрицы матричные элементы переходов, связывающие легкий и кварк с тремя нижними кварками, должны удовлетворять следующему условию l^|2+|V^|2+|V^|2 = l, (1.5) что приводит к соотношению между матричными элементами

VUdKb + VcdVdb + VtdVtl = 0- (1.6)

В результате матричные элелементы V*b, Vtd, которые связаны с параметрами р и 77 простыми соотношениями

V*ub!A\z = p + iV, V^/AA3 = 1-p-z77, (1.7) а также XV*b (А ~ Vcd ~ —Vus), формируют унитарный треугольник в комплексной плоскости [р,т]), как это показано на рисунке 1.1. Здесь fj ~ 77(1 — А2/2) и р ~ р( 1 — А2/2). Наиболее "чистые" с теоретической точки зрения распады као-нов и В-мезонов, определяющие углы и стороны треугольника, также показаны на этом рисунке. Измерения параметров унитарного треугольника и соотношений унитарности являются фундаментальным тестом СМ. С одной стороны,

Р. л) ч

0,0)

1,0)

Рис. 1.1: Унитарный треугольник. это может быть осуществлено с помощью прецизионных измерений двух редких распадов каонов К° —» тт°ий [8] и К+ —» it+vv [9], которые позволяют полностью восстановить унитарный треугольник [10,11] и определить его площадь и параметр прямого CP-нарушения т]. С другой стороны, В-мезоны предоставляют альтернативную возможность для извлечения параметров 1) и р за счет измерения асимметрии распадов В0 или В0 —> тг7г и В0 или В0 —> J/ipK®, которая в СМ прямо связана с углами унитарного треугольника (см. обзор [12]).

К настоящему времени CP-нарушение обнаружено и измерено в следующих процессах:

1. CP нарушение в распадах К —> тпт [5] и К —> тг 1и [13,14], что позволило измерить величину

2. Прямое CP-нарушение в распадах нейтральных каонов К тттг [15,16], что дало отличное от нуля значение параметра (комбинированное по всем экспериментам)

Это позволило исключить Суперслабую модель [20] как единственный механизм CP-нарушения (за счет смешивания в массой матрице), поскольку е'Д ф 0. К сожалению, извлечение параметров СМ из величины е'/е, в частности параметра 77, в настоящее время крайне затруднительно из-за большой неопределенности в расчетах адронных матричных элементов [17].

3. Недавние измерения в экспериментах BABAR (SLAC) и BELLE (КЕК) [18, 19] асимметрии распадов В& —> J/фКв которых определялась величина sin2/?, привели к открытию CP-нарушения в системе В-мезонов и дали усредненную величину sin2/3, находящуюся в прекрасном согласии с предсказанием СМ ек = (2.28 ± 0.02) х Ю-3 ехр(гтг/4).

1.8) е'/е = (1.72 ±0.18) х Ю-3.

1.9) sin2/3 = 0.79 ±0.10.

1.10)

Приведенные выше результаты подтверждают правильность общей картины объяснения CP-нарушения Стандартной Моделью. Таким образом, в настоящее время можно утверждать, что экспериментальные результаты достаточно хорошо описываются в рамках Стандартной Модели, где основным источником CP-нарушения в процессах при низких энергиях является комплексная фаза t] СКМ матрицы.

Прямое нарушение Т-инвариантности было обнаружено только в распадах нейтральных каонов, где проводилось сравнение прямой и обратной реакций. В эксперименте CPLEAR [21,22] измерялось отличие от нуля асимметрии

Р(К° К% - Р(К° к%

Р{К° К°)т + Р(К° К°)т' 1 ' ' которая характеризует нарушение Т-инвариантности. Здесь т-время распада в единицах времени жизни Ка. Измерения, проводившиеся для полулептонной моды распада К0 и К0, дали отличную от нуля величину А = (6.6± 1.6) х 103.

Тем не менее, несмотря на то, что прецизионные измерения CP-нечетных параметров как в каонных распадах, так и распадах В-мезонов полностью укладываются в рамки СМ, вопрос об источнике, или источниках, CP-нарушения остается открытым. Существуют несколько фундаментальных аргументов в пользу других источников CP-нарушения вне рамок Стандартной модели.

Барионная асимметрия Вселенной. Отношение числа барионов к фотонам, полученное из данных по нуклеосинтезу [23],

Пв~Пё = (5.5. ± 0.5) х JO"10 (1.12) п7 является CP нарушающим параметром, поскольку в CP инвариантной Вселенной плотности кварков и антикварков и скорости процессов, происходящих с ними, должны быть равны. Стандартная Модель предсказывает величину плотности барионов, т.е. барионную асимметрию, существенно меньшую (см, например, [24]), чем величина, приведенная в выражении (1.12). Как показал А.Д. Сахаров [25], для того, чтобы объяснить барионную асимметрию Вселенной, необходимо иметь процессы, включающие в себя CP-нарушение. Если источник барионной асимметрии имеет масштаб шкалы Великого Объединения, то возникают дополнительные фазы CP-нарушения. Если источник барионной асимметрии соответствует электрослабой шкале, тогда также необходимы новые фазы и возникает необходимость иметь более одного Хиггсовского дублета (см. работы [26,27], а также обзор [28]), поскольку одной СКМ фазы недостаточно для барионной асимметрии.

CP-нарушение в сильных взаимодействиях. Величина СР-нарушающего параметра в сильных взаимодействиях 9qcd < Ю-10, как это следует из ограничений на величину дипольного момента нейтрона. Такая маленькая величина не находит объяснения в рамках СМ, и понимание этого факта также возможно находится вне рамок Стандартной модели.

Хиггсовский сектор СМ с механизмом спонтанного нарушения симметрии является одной из центральных проблем СМ. Действительно ли Хиггсовский сектор более сложный, чем это представляется в СМ? Например, суперсимметричное расширение СМ [29] требует по крайней мере наличия двух Хиггсовских дублетов, что также может привести к появлению новых CP-нечетных фаз.

Улучшение точности измерений как в каонных распадах, так и в распадах В-мезонов, измерение редких распадов В-мезонов предоставляют уникальную возможность для поиска новой физики вне рамок СМ. Например, точное измерение вероятности идущего за счет прямого CP-нарушения распада К\ —> 7г°г/г/ является уникальным тестом Стандартной Модели. Отличие экспериментальной величины от предсказания СМ для вероятности этого распада, которая теоретически определяется в СМ с точностью около 30%, однозначно указывало бы на проявление "новой физики". Другая возможность - это сравнение двух унитарных треугольников: один из которых определен из редкого распада нейтрального каона —¥ 7г°г/г/ и заряженного каона К+ —¥ 7г+г/Р, а другой из распадов В-мезонов. Любое расхождение между этими треугольниками (в СМ они должны быть идентичны) также означает проявление "новой физики".

В свою очередь, можно ожидать эффектов CP-нарушения в тех процессах, где СМ предсказывает нулевой эффект, однако ряд расширений СМ (мульти-Хиггсовские, суперсимметричные и лептокварковые модели) содержат новые физические фазы, которые могут быть источниками различных CP- и Т-нару-шающих взаимодействий, приводящих к ненулевым эффектам. Таким примерами могут быть измерение дипольного момента нейтрона, продольной поляризации мюонов в распаде [30,31], а также измерение поперечной поляризации мюонов в полулептонных и радиационных распадах каонов [32—34}. Отличная от нуля величина такой поляризации на вполне достижимом уровне чувствительности эксперимента ~ Ю-3 предсказывается многими моделями, имеющими новые CP-нечетные фазы. Следовательно, проведение таких измерений может привести к обнаружению новых источников CP-нарушения, либо серьезно ограничить параметры этих моделей или исключить их совсем. Целью настоящей работы является поиск нарушения Т-инвариантности в полулептонных и радиационных распадах положительного каона, т.е. поиск "новой физики" вне рамок Стандартной Модели.

Проблемы CP и Т нарушения в каонных распадах детально рассмотрены в большом количестве обзорных работ в 1970-80-е годы (см, например, [35,36]), а также в работах, опубликованных в последнее время [37-41].

Цель и методы исследования

Основными задачами данной работы являются:

1. Разработка и создание экспериментальной установки для поиска нарушения Т-инвариантности в полулептонных и радиационных распадах положительного каона и измерения параметров этих распадов.

2. Измерение Т-нечетной поперечной поляризации мюона Рт и Т-нарушающего параметра Im(£) в распаде К+ —» 7г

3. Поиск нарушения Т-инвариантности в радиационном распаде К+ —у

4. Измерение форм факторов полулептонных распадов К+ —> п°е+и и + —> 7r°fj,+u и поиск взаимодействий, выходящих за рамки стандартной V-A теории в этих распадах.

Стандартная Модель предсказывает в этих распадах величину Рт на уровне < Ю-7, в то время как в ряде расширений СМ (модели с несколькими Хиггсовскими дублетами, ряд суперсимметричных моделей, лептокварковая модель) величина Рт может достигать уровня < Ю-3. Таким образом, обнаружение ненулевой величины Рт на этом уровне означало бы нарушение Т-инвариантности и являлось бы проявлением "новой физики" за пределами СМ. Поскольку в различных моделях величины Рт коррелированы в этих распадах различным образом, то в случае ненулевого эффекта, одновременное измерение Рт в распадах К+ —> 7r°/i+t/ и К+ —> n+vj дало бы дополнительную информацию о типе нестандартной модели и источнике СР-нарушения.

Эксперимент Е246 проводился на пучке положительных каонов низкой энергии 12 ГэВ протонного синхротрона КЕК (Япония). Для этого была разработана и создана установка, основными элементами которой являются: активная мишень из сцинтилляционных волокон, сверхпроводящий тороидальный спектрометр, электромагнитный калориметр на основе кристаллов CsI(Tl), много-нроволочные пропорциональные камеры, кольцевой годоскоп, а также мюон-ный поляриметр. Уникальными особенностями данного эксперимента являются: а) использование остановившихся каонов и полное восстановление кинематики распадов, что дает возможность подавить систематическую погрешность, связанную с транспортировкой каонного пучка и возможным асимметричным распределением каонов в пучке; б) азимутальная симметрия установки; в) использование метода двойного отношения для компенсации систематических погрешностей, заключающегося в том, что все К^ {К^) события делятся на два класса по отношению к направлению движения пиона (фотона): события, в которых пион летит в переднюю полусферу по отношению к направлению каонного пучка, и события, в которых пион летит в заднюю полусферу по отношению к направлению каонного пучка. При изменении направления пиона Рт меняет знак, что удваивает эффект, в то время как приборные асимметрии, связанные с детектором и пучком, в основном имеют одинаковый знак для этих классов событий и вычитаются друг из друга; г) использование поляриметра низкой плотности для измерения поляризации мюона. Следует отметить, что поляриметр значительно удален от пучка каонов, что позволяет существенно снизить фон, связанный с каонным пучком, примесью пионов в нем и присутствующим пионным гало.

Созданная установка также позволила провести с высокой точностью измерения параметров полулептонных распадов положительного каона. Принципиально новым явилось использование остановленных каонов для изучения этих распадов, что позволило избавиться от многих систематических погрешностей, свойственных экспериментам, в которых каоны распадаются на лету. Кинематические параметры заряженных частиц измерялись с помощью тороидального магнита, активной мишени и системы пропорциональных камер, а для измерения фотонов и 7г° использовался Csl калориметр. Научная новизна

В работе получены следующие новые результаты.

Впервые разработана и создана экспериментальная установка по поиску нарушения Т-инвариантности в распадах остановленных положительных каонов, обладающая чувствительностью к Т-нечетной компоненте поляризации мюона на уровне 10~3. Использование тороидального магнита и CsI(Tl) калориметра позволило полностью восстановить кинематику исследуемых распадов в широком диапазоне импульсов частиц. Решающим фактором, позволившим снизить систематическую погрешность до уровня < 10~3, явилось применение метода двойного отношения, в котором все полезные события были разделены на два класса по отношению к направлению импульса пионов в случае Кмз распада и фотонов для К^ч распада. Высокую чувствительность установки к поляризации мюона обеспечило использование поляриметра низкой плотности.

Электромагнитный калориметр на основе кристаллов CsI(Tl) с PIN фотодиодами, разработанный и созданный для этого эксперимента, обладает рядом уникальных параметров: высоким световыходом, низким уровнем шума и высоким временным разрешением.

Выполнены новые измерения Т-нечетной поляризации мюона в К^ распаде и получены новые ограничения на величину Рт и Т-нарушающий параметр

Im(0

Впервые К^27 распад надежно выделен в области ниже Кп2 пика и измерена нормальная поляризация мюона в этом распаде. Впервые проведено измерение Т-нечетной поляризации мюона в в этом распаде и установлен верхний предел на ее величину.

Выполнен детальный анализ физического фона, имитирующего Т-нечетный эффект. Проведены расчеты нормальной к плоскости распада поляризации мюона возникающей вследствие электромагнитного взаимодействия в конечном состоянии . Показано, что величина этой поляризации за счет двухфотоных диаграмм достигает величины < Ю-5 в К^ распаде. В случае К^ распада PjP1 < 10~3. Также сформулирован новый метод определения величин и знаков векторного и аксиально-векторного форм факторов К^-у распада из измерения продольной и нормальной к плоскости распада компонент поляризации мюона, а также из распределения Pfm по Далитц диаграмме этого распада.

Получены новые ограничения на параметры нестандартных моделей СР-нарушения: модели с несколькими Хиггсовскими дублетами, ряд суперсимметричных расширений Стандартной Модели, лептокварковой модели и модели с лево-правой симметрией.

Выполнены новые измерения слабых форм факторов Кез распада с точностью, существенно превосходящей предыдущие эксперименты. Получены ограничения на величины скалярного и тензорного форм факторов в этом распаде.

Проведено новое измерение отношения вероятностей Ки Ке3 распадов и проведена проверка /л — е универсальности в полулептонных распадах К+.

Сформулирован новый метод измерения Т-нарушающей поляризации мюо-на в распадах и позволяющий достичь чувствительности к этой поляризации в обоих распадах ~ 10~4. Характерными особенностями метода являются высокий аксептанс установки к этим распадам и высокая чувствительность эксперимента к Т-нечетным эффектам в обоих распадах. Метод основывается на прецизионном измерение кинематических параметров нейтральных частиц, использование эффективной фотонной вето системы и активного поляриметра, что позволяет избежать использования магнитного поля для подавления фоновых распадов.

Научная и практическая ценность работы

Полученные результаты измерений Т-нечетной поляризации мюона в К^ и Кц27 распадах позволяют установить новое ограничение на Т-нарушающий параметр Im(£) К^3 распада, существенно ограничить параметры некоторых расширений Стандартной Модели, таких как мульти-Хиггсовские, суперсимметричные и лептокварковые модели. Измерение Далитц диаграммы Кез распада позволило получить ограничение на вклад скалярного и тензорного взаимодействий в этот распад. Сформулирован новый метод измерения Т-нечетной поляризации мюона в распадах К+.

Практическую ценность представляет разработанный метод измерения поляризации мюона в распадах остановленных положительных каонов. Созданная уникальная установка в дальнейшем будет использована для изучения полу-лептонных и нелептонных мод распада положительного каона. Используемые в этой работе методы и техника для создания Csl калориметра и кольцевого сцин-тилляционного годоскопа применяются при создании электромагнитных калориметров и вето детекторов фотонов. Представляет практическую ценность методика получения уникальных параметров CsI(Tl) детекторов с PIN фотодиодами и разработанная электроника, позволяющая получить высокое временное и энергетическое разрешение для таких детекторов.

Полученные в этой работе результаты и разработанные методы детектирования и восстановления кинематики распадов положительных каонов, а также методы и принципы прецизионного измерения поляризации мюона и компенсации систематических погрешностей могут представлять интерес для аналогичных экспериментов, проводящихся и планируемых в ряде лабораторий. В частности, в ИФВЭ (Протвино), БИЛ (США), ФНАЛ (США), KLOE (Фраска-ти, Италия), на строящемся в Японии сильноточном протонном ускорителе на энергию 50 ГэВ (JHF) и др. Полученные результаты включены в суммарные таблицы элементарных частиц (PDG).

Положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие положения.

1. Разработка методики эксперимента и создание установки для измерения

Т-нечетной поляризации мюона в распадах остановленных положительных каонов с чувствительностью 8Рт ~ Ю-3. Основными принципами, лежащими в основе эксперимента, являются использование остановленных каонов, азимутальная симметрия установки, метод двойного отношения и использование поляриметра низкой плотности для получения высокой чувствительности к поляризации мюона.

2. Разработка и создание электромагнитного калориметра на основе кристаллов CsI(Tl) с PIN фотодиодами. Характерными особенностями калориметра является высокое энергетическое разрешение, низкий уровень шумов и высокое временное разрешение. Полученные параметры калориметра позволили проводить измерение кинематических параметров фотонов и пионов с высоким разрешением и эффективно подавить вклад систематических погрешностей в Рт за счет использования метода двойного отношения.

3. Результаты измерения Т-нечетной поляризации мюона Рт и Т-нарушающего параметра Im(£) в распаде К+ —>

4. Методика отбора К+ —> событий при импульсах мюона ниже Кж2 пика и результаты измерения Т-нечетной поляризации мюона в К+ —> n+wy распаде.

5. Результаты измерения слабых форм факторов в распаде К+ —> 7г°е+г/ и полученные ограничения на вклад скалярного и тензорного взаимодействий в этот распад.

6. Результаты измерения отношения вероятностей полулептонных распадов Г(^з)/Г(А'ез) и тест [i — е универсальности.

7. Полученные ограничения на параметры ряда расширений Стандартной Модели, предсказывающих существование новых источников СР-нарушения.

8. Новый метод измерения Т-нечетных эффектов в Кцз и К^-у распадах положительного каона, позволяющий достичь чувствительности к поляризации 5Рт < Ю~4 в обоих распадах.

Апробация работы и публикации

Основные результаты, представленные в диссертации, докладывались автором на многих Международных конференциях, совещаниях и семинарах: Международные конференции "Частицы и ядра": PANIC-XIII, Перуджа, Италия, 1993 г.; PANIC-XV, Уппсала, Швеция, 1999 г.; PANIC-XVI, Осака, Япония, 2002 г.; XXIX Recontre de Moriond "Electrowek interactions and Unified theories", Франция, 1994 г.; Конференция по каонной физике KAON-96, Париж, 1996; Рабочее совещание по Японскому адронному проекту JHF-98, КЕК, Цукуба, Япония; Кварки 2000, Пушкин, 2000 г.; Кварки 2002, Великий Новгород, 2002 г.; NANPino, Дубна, 2000 г.; NANP, Дубна, 2001 г.; Международные Конференции "Детекторы и установки для е+ — е~ коллайдеров": Instrumentation-96, Новосибирск, 1996; INSTR02, Новосибирск, 2002; КЕК Workshop on Scintillation Crystals, 1997, КЕК, Цукуба, Япония; International Workshop "е+е~ Collisions from ф to J/ф", Новосибирск, 1999; Конференции по физике ядра и частиц NP01, Цукуба, Япония, 2001 и NP02, Киото, Япония, 2002 и др.

Непосредственно по материалам диссертации опубликовано 49 печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из Введения (Глава 1), 7 Глав и Заключения (Глава 9). Объем диссертации составляет 209 страниц, включая 95 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает в себя 207 наименований.

Заключение

Изучение природы и механизма CP-нарушения является одной из наиболее актуальных проблем современной физики элементарных частиц. После открытия CP-нарушения в системе нейтральных каонов интенсивные исследования на протяжении почти сорока лет привели к ряду важных результатов, таких как открытие прямого CP-нарушения в амплитуде распада нейтральных каонов, измерение Т-нарушения в полулептонных распадах нейтральных каонов, открытие CP-нарушения в системе нейтральных В-мезонов. Был существенно снижен верхний предел на величину дипольного момента нейтрона. Хотя все эти результаты полностью описываются в рамках Стандартной Модели через единственную комплексную фазу СКМ матрицы, однако по-прежнему остается неясной природа CP-нарушения, а барионная асимметрия Вселенной и проблема CP-нарушения в сильных взаимодействиях являются серьезными указаниями на необходимость расширения Стандартной Модели и указывают на возможность наличия новых CP-нарушающих фаз. Ряд расширений Стандартной модели, таких как модель с несколькими Хиггсовскими дублетами, суперсимметричные и лептокварковые модели содержат новые физические фазы, которые приводят к новым типам CP- и Т-нарушающих взаимодействий. Новые источники CP-нарушения могут быть обнаружены, например, в результате прецизионного измерения ряда процессов или параметров, точно предсказываемых Стандартной Моделью. В этих случаях обнаружение отклонений от этих предсказаний явится указанием на "новую физику". В других случаях измерение с высокой чувствительностью или поиск процессов, подавленных в СМ, но имеющих ненулевые измеряемые величины в расширениях Стандартной Модели, могут привести к обнаружению новых явлений вне рамок СМ. К такой области исследований относится данная работа, посвященная поиску нарушения Т-инвариантности в распадах положительного каона.

В работе измерялась Т-нарушающая поперечная поляризация мюона в распадах К+ —> и К+ —> 7, а также изучались полулептонные и радиационные распады К+. Основные результаты работы сформулированы следующим образом.

1. Разработана и создана установка для поиска нарушения Т-инвариантности в распадах положительного каона. Основу установки составляют сверхпроводящий тороидальный магнит, CsI(Tl) детектор нейтральных пионов и мюонный поляриметр низкой плотности. Уникальными особенностями эксперимента являются: а) использование остановленных положительных каонов и полное восстановление кинематики распадов, что дает возможность подавить систематическую погрешность, связанную с транспортировкой пучка и асимметричным распределением каонов в пучке; б) азимутальная симметрия установки; в) использование метода двойного отношения, заключающегося в том, что все К^3 и K^i события делятся на два класса в зависимости от направления движения пиона (фотона): события, в которых пион летит в переднюю полусферу относительно направления каонного пучка, и события, в которых пион летит в заднюю полусферу. Применение двойного отношения является ключевым фактором для эффективного подавления систематических погрешностей.

2. Разработан и создан детектор нейтральных пионов на основе кристаллов CsI(Tl) и PIN-фотодиодов для регистрации сцинтилляционных сигналов. Детектор, состоящий из 768 кристаллов и имеющий телесный угол 0.75 х 47г, обладает рядом уникальных параметров по сравнению с аналогичными калориметрами: средний световыход составляет около 11000 ф.э./МэВ, уровень шума < 75 кэВ/модуль, уровень коррелированного шума около 11 кэВ/модуль, временное разрешение, благодаря высокому световыходу и специально разработанной электронике для получения быстрого временного сигнала, составило 3.5 нсек при энергии фотонов 100 МэВ. Получено пространственное разрешение 7.6 мм и угловое разрешение 2.3°. Разрешение инвариантной массы пиона (7т11 составило около 8%. Полученные параметры позволили надежно восстанавливать кинематику фотонов и нейтральных пионов в различных модах распада К+ и включить Csl детектор в триггер эксперимента.

3. В результате анализа распада К+ —> 7г°/и+1/ получено новое значение Т-нечетной поляризации мюона

Рт = (-1.12 ± 2.17(стат) ± 0.92(сист)) х Ю-3, что соответствует величине Т-нечетного параметра Im(£)

Im(£) = (-0.28 ± 0.69(стат) ± О.ЗО(сист)) х Ю-3.

Эти результаты можно представить в виде ограничений на 90% уровне достоверности

Рт\ < 4.3 х Ю-3 и |Im(£)| < 1.3 х Ю-2, что означает отсутствие нарушения Т-инвариантности на данном уровне экспериментальной чувствительности.

4. Впервые достоверно выделены К+ —» события в диапазоне импульсов мюона ниже Кп2 пика и измерена Т-нечетная поляризация мюона в этом распаде

Рт - (-0.64 ± 1.85(стат) ± О.Ю(сист)) х Ю-2, что соответствует ограничению на 90% уровне достоверности

РТ| < 3.1 х 10~2.

Нарушение Т-инвариантности в этом распаде также не обнаружено.

Показано, что физический фон из-за электромагнитного взаимодействия в конечном состоянии, приводящий к ложной поперечной поляризации мюона, составляет величину Р|.т < 10~э в случае Краспада и Pfm < 10~3 для 27 распада, что существенно ниже чувствительности данного эксперимента.

Измерены параметры распада К+ —» тт°е+1У = 0.0278 ± 0.0017(стат) ± 0.0015(сист), lfs/f+Щ = 0.0040 ± 0.0160(стат) ± 0.0067(сист), |/т//+(0)| = 0.019 ± 0.080(стат) ± 0.038(сист).

Получено ограничение на величины форм факторов скалярного и тензорного взаимодействий \fs/f+\ < 0.033 и |/т//+| < 0.13 для доверительного интервала 90%. На данном уровне чувствительности отклонения от нуля величин этих форм факторов не обнаружено, что находится в соответствии с предсказаниями Стандартной Модели. Величина А+ находится в хорошем согласии со значениями, полученными в других экспериментах.

Измерено отношение ширин распадов Г(А'р1з)/Г(А'ез)

Г{К^)/Г{Ке3) = 0.671 ± 0.007(стат) ± 0.008(сист).

В предположении, что — е универсальность выполняется, был определен параметр А0

А0 = 0.019 ± 0.005(стат) ± 0.004(сист).

Проверка /л — е универсальности с использованием полученной величины Г(Кдз)/Г(Ке3) дала следующее отношение слабых констант связи и форм факторов мюона и электрона

0)/£еД(0) = 0.971 ±0.019, что находится в согласии с гипотезой ц — е универсальности. Получены новые ограничения на параметры нестандартных моделей СР-нарушения:

- в модели с двумя Хиггсовскими дублетами безразмерные эффективные константы юкавских взаимодействий Л^ ограничены следующим образом

АиА„| < 5.24 х Ю-3, а CP-нечетная фаза sin(2<W) < 0.1 (9.1)

- в модели с тремя Хиггсовскими дублетами комплексные комбинации констант юкавских взаимодействий Im(ai/3*) должны удовлетворять следующему условию

- в минимальной суперсимметричной модели rriqJ 7 X 10"5

200

- в суперсимметричной модели со смешиванием скварков элементы матрицы смешивания скварков при обмене заряженным Хиггсовским бозонов ограничены следующим образом О V 1 п-3 D /ТЧТЭ ^ i о ,, in—5 /г^П /^>2 \-2

М2 3 х Ю~ЛРТ (ГэВ/с ) < 1.3 х 10 (ГэВ/с )"

- в суперсимметричной модели с нарушением R-четности получено следующее ограничение на мнимую часть произведения констант связи для слептонов

1т[А2г2(А;12)*] < 1.5 х 10"4 и скварков

МАщДА^Г] < 1.5 х 10~4

- в лептокварковой модели мнимая часть произведения констант связи для лептокварков обеих моделей ограничена следующим образом

Im(AA*) < 1.5 х Ю-4

- в модели с лево-правой симметрией

Im(К*) < 7.7.

9. Предложен новый метод, обладающий чувствительностью к нарушающей Т-инвариантность поперечной поляризации мюона в распадах Км3 и K^i на уровне 8Рт ~ 10~4. Метод основан на использовании остановленных каонов, прецизионном измерении параметров 7г° и фотона, полном восстановлении кинематики распадов и герметичной вето системе фотонов. В предложенном подходе также возможно проведение измерений с высокой точностью параметров полулептонных и радиационных распадов К+.

В заключение считаю своим приятным долгом выразить глубокую благодарность В.М. Лобашеву за предложение занятся этой проблемой, неизменный интерес, исключительно полезные советы и многолетнюю поддержку работы.

Я признателен В.А. Матвееву, В.А. Рубакову, Л.В. Кравчуку, Т. Ямазаки и К. Накаи за постоянное внимание и активную поддержку эксперимента Е246 на всех этапах: от разработки и создания установки до получения физических результатов.

Мне хотелось бы сказать спасибо моим коллегам А.П. Ивашкину, О.В. Ми-нееву, М.М. Хабибуллину, А.Н. Хотянцеву за их вклад в создание установки, успешное проведение эксперимента и анализа данных, а также за ценные замечания и помощь в процессе работы над рукописью.

С особой теплотой я бы хотел отметить совместную работу с Джоном Мак-дональдом, чей вклад в эксперимент невозможно переоценить. К глубокому сожалению, ранний уход из жизни этого замечательного человека прервал наше сотрудничество.

Я искренне признателен моим коллегам по коллаборации Е246 Дж. Има-зато, М. Хазиноффу, П. Депомье, М. Блекеру, Б. Шину и Ч. Рангачарулу за многолетнее плодотворное сотрудничество.

Я высоко оцениваю интересную и продуктивную работу с И. Куно, С. Шими-цу, Т. Йокой, Й. Игараши, К. Хорие, М. Аоки, Е.А. Шабалиным, М.А. Алиевым, В.В. Анисимовским, Н.В. Ершовым и всеми членами коллаборации Е246.

Мне чрезвычайно приятно и интересно было работать и обсуждать многие аспекты физики каонных распадов с И.Б. Хрипловичем, В.П. Ефросининым, Ф.Б. Безруковым и Д.С. Горбуновым.

Я бы хотел выразить искреннюю признательность моей жене Татьяне за постоянную помощь и моральную поддержку во время работы над диссертацией.

1. C.S. Wu, E. Ambler, R.M. Hayward et al. Experimental test of parity conservation in beta decay, Phys. Rev., 1957, v.105, p.1413-1414.

2. R. L. Garwin, L.M. Lederman, M. Weinrich. Observation of the failure of conservation of parity and charge conjugation in meson decays: the magnetic moment of free muon, Phys. Rev., 1957, v.105, p.1415-1417.

3. J.I. Friedman, V.L. Telegdi. Nuclear emulsion evidence for parity nonconservation in the decay chain ir+Phys. Rev., 1957, v. 105, p. 16811682.

4. Л.Д. Ландау. О законах сохранения при слабых взаимодействиях, ЖЭТФ, 1957, т.32 с.405-406; On the conservation laws for weak interactions, Nucl. Phys., 1957, v.3, p.127-131.

5. J.H. Christenson, J.W. Cronin, V.L. Fitch and R. Turlay. Evidence for 27t decay of the meson, Phys. Rev. Lett., 1964, v.13, p.138-140.

6. M. Kobayashi and T.Maskawa. CP violation in the renormalization theory of weak interaction, Prog. Theor. Phys., 1973, v.49, p.652-657.

7. L. Wolfenstein. Parametrization of the Kobayashi-Maskawa matrix. Phys. Rev. Lett., 1983, v.51, p.1945-1947.

8. I-H. Chiang, J.W. Glenn, D. Lazarus,.Y.G. Kudenko et al. Measurement of K°L -> tt°vv, BNL Research Proposal, 1996, P926.

9. M.S. Atija, E.W. Blackmore, P.C. Bergbush. Yu.G. Kudenko et al. E949: An experiment to measure the branching ratio B(K+ —> тг+ии), BNL Proposal, 1999, 43p.

10. G. Buchalla and A.J. Buras. QCD corrections to rare К and В decays for arbitrary top quark mass, Nucl. Phys., 1993, v.B400, p.225-239.

11. G. Buchalla and A.J. Buras. The rare decays К —> -кий, В —> Xuv and В -> l+l~: an update, Nucl. Phys., 1999, v.B548, p.309-327; hep-ph/9901288.

12. M.B. Данилов. Поиск нарушения CP-инвариантности в распадах В-мезонов, Усп. Физ. Наук, 1998, т. 168, с.630-640.

13. S. Bennett, D. Nygren, H. Saal et al. Measurement of the Charge Asymmetry in the Decay K\ тгPhys. Rev. Lett., 1967, v.19, p.993-998.

14. D. Doram, J. Enstrom, D. Raymond et al. Charge asymmetry in the muonic decay of the Phys. Rev. Lett., 1967, v.19, p.987-993.

15. NA48 Collaboration, A. Lai, D. Marras, A. Bevan et al. A precise measurement of the direct CP-violation parameter Re^/e), Eur. Phys. J., 2001, v.C22, p.231-254; hep-ex/0110019.

16. A. Alavi-Harati, I.F. Albuquerque, T. Alexopoulos et al. (KTeV Collaboration) Observation of direct CP violation in KsyL " к-тт decays. Phys. Rev. Lett., 1999, v.83, p.22-27.

17. A. Buras and J.M.'Gerard. What is the e'/e telling us?, Phys. Lett. , 2001, v.B517, p.129-134; hep-ph/0106104

18. BABAR Collaboration, B. Aubert, D. Boutigny, J.-M. Gaillard et al. Observation of CP violation in the B° meson system, Phys. Rev. Lett., 2001, v.87, p.091801(8); hep-ex/0107013.

19. K. Abe, K. Abe, R. Abe et al. Observation of large CP violation in the neutral B-meson system, Phys. Rev. Lett., 2001, v.87, p.091802(7); hep-ex/0107061.

20. L. Wolfenstein. Violation of CP invariance and the possibility of very weak interactions, Phys. Rev. Lett., 1964, v.13, p.562-564.

21. A. Angelopoulos, A. Apostokakis, E. Aslandies et al. (CPLEAR Collaboration) First Direct Observation of Time Reversal Noninvariance in the Neutral Kaon System, Phys. Lett., 1998, V.B444, p.43-51.

22. S. Buries, K.M. Nolett, M.S. Turner. Big bang nucleosynthesis predictions for precision cosmology, Astrophys. J., 2001, v.552, p.Ll-L6; astro-ph/0010171.

23. G.R. Farrar and M.E. Shaposhnikov. Baryon asymmetry of the Universe in the standard electroweak theory, Phys. Rev., 1994, v.D50, p.774-818; hep-ph/9305275.

24. А.Д. Сахаров. Нарушение CP-инвариантности, С-асимметрия и барионная асимметрия вселенной, Письма в ЖЭТФ, 1967, т.5, с.32-35.

25. В.А. Кузьмин. CP-неинвариантность и барионная асимметрия вселенной, Письма в ЖЭТФ, 1970, т.15, с.335-337.

26. V.A. Kuzmin, V.A. Rubakov, M.E. Shaposhnikov. On the anomalous electroweak baryon number nonconservation in the early Universe, Phys. Lett., 1985, v.B155, p.36-42.

27. B.A. Рубаков, M.E. Шапошников. Электрослабое несохранение барион-ного числа в ранней Вселенной и в столкновениях частиц при высоких энергиях, УФН, 1996, т. 166, с.493-537.

28. J. Wess and J. Bagger. Supersymmetry and Supergravity, Princeton University Press, 1991, 2nd edition; H.P. Nilles. Supersymmetry, supergravity and particle physics, Phys. Report, 1984, v.110, p.1-162.

29. J. Ellis, M.K. Gaillard and D.V. Nanopoulous, A phenomenological profile of the Higgs boson, Nucl. Phys., 1976, v.B106, p.292-340.

30. D. Chang and R.N. Mohapatra. Muon polarization in K\ decay as a test of CP violation models, Phys. Rev., 1984, v.D30, p.2005-2007.

31. J.J. Sakurai. Кdecay: Test for Time Reversal and the Two-Component Theory, Phys. Rev., 1958, v.109, p.980-983.

32. R.D. Peccei. Overview of kaon decay physics, Proceedings of the 23rd INS International Symposium on Nuclear and Particle Physics with Mesons Beams in the 1 CeV/c Region, March 15-18, 1995, University of Tokyo, p.3-22.

33. R.D. Peccei. Thoughts about CP violation, hep-ph/0209245, Sept. 2002, 12p.

34. K. Kleinknecht. CP Violation and K° Decays, Ann. Rev. of Nucl. Sci., 1976, v.26, p.1-50.

35. L. Wolfenstein. Present status of CP violation, Ann. Rev. of Part, and Nucl. Sci., 1986, v.36, p.137-170.

36. Yu. Kudenko and L. Littenberg. Rare kaon decays, Nucl. Phys., 2000, V.A663&664, p.132-146.

37. Е.П. Шабалин. Что может дать дальнейшее изучение нарушения CP- и Т-симметрии и проверка СРТ-инвариантности. УФН, 2001, т.171, N9, с.951-976.

38. Yu. Kudenko. Direct CP and T violation in kaon decays, Part. Nucl. Lett., 2001, v.106, p.31-41.

39. Yury Kudenko. Direct CP and T violation in kaon decays, Proceedings of QUARKS 2000, p.349-368.

40. L.G. Landsberg. Rare К meson decays, Standard Model and new physics, Яд. Физ., 2001, т.64, с.1811-1878.

41. N. Cabibbo and A. Maksymowicz. Determination of the form factors in K^ decays, Phys. Lett., 1964, v.9, p.352-353; Errata ibid., 1964, v.ll, p.360; Errata ibid., 1965, v.14, p.72.

42. E. Golowich and G. Valencia. Triple-product correlation in semileptonic decays, Phys. Rev., 1989, v.D40, p.112-118.

43. I.I. Bigi and A.I. Sanda. CP VIOLATION, Cambridge university press 2000, 377p.

44. M. Leurer. Testing CP in КDecays, Phys. Rev. Lett., 1989, v.62, p.1967-1970.

45. P.Castoldi, J.-M. Frere and C.L. Kane, How to elucidate the mechanism of CP violation, Phys. Rev., 1989, v.D39, p.2633-2638.

46. T.D. Lee. A Theory of Spontaneous T-violation, Phys. Rev., 1973, v.D8, p.1226-1239.

47. S.L. Glashow and S. Weinberg. Natural conservation laws for neutral currents, Phys. Rev., 1977, v.D15, p.1958-1965.

48. E.A. Paschos. Diagonal neutral currents, Phys. Rev., 1977, v.D15, p.1966-1972.

49. G.S. Branco, L. Lavoura, J.P. Silva. CP-violation, Oxford, UK: Clarendon, 511p.

50. Y. Grossman. Phenomenology of models with more than two Higgs doublets, Nucl. Phys., 1994, v.B426, p.355-384.

51. G.S. Branco, W. Grimus, L. Lavoura. Relating the scalar flavor changing neutral couplings to the CKM matrix, Phys. Lett., 1996, v.B380, p.119-126; hep-ph/9601383.

52. C.H. Chen, C.Q. Geng and C.C. Lih. T Violating Muon Polarization in K+ ->

53. Phys. Rev., 1997, v.D56, p.6856-6865.

54. Житнитцкий A.P., Хриплович И.Б. Оценка дипольного момента нейтрона в модели CP-нарушения Вайнберга, Яд. Физ., 1981, т.34, с.167-175.

55. И.С. Алтарев, Ю.В. Борисов, Н.В. Боровикова и др. Поиск электрического дипольного момента нейтрона, Яд. Физ., 1996, т.59, с.1204-1224.

56. P.G. Harris, С.A. Baker, К. Green et al. New experimental limit on the electric dipole moment of neutron. Phys. Rev. Lett., 1999, v.82, p.904-907.

57. E. Shabalin. CP and CPT. Яд. Физ., 1994, т.57, No. 10, c.1854-1862.

58. E. Shabalin. CP and CPT: a theoretical overview, Яд. Физ., 1996, т.59, c.1601-1607.

59. J.J. Godina Nava. T-violation in Кdecay in a general two-Higgs doublet model. Phys. Rev., 1996, V.D53, p. 1703-1704, hep-ph/9610353.

60. J.L. Diaz Cruz, J.J. Godina Nava, G. Lopez Castro. Low-energy effects of charged Higgs bosons with general Yukawa couplings, Phys. Rev., 1995, v.D51, p.5263-5270.

61. Y.L. Wu and L. Wolfenstein. Sources of CP violation in the two-Higgs doublet model, Phys. Rev. Lett., 1994, v.73, p.1762-1764; hep-ph/9409421.

62. L.J. Hall and S. Weinberg. Flavor changing scalar interactions, Phys. Rev., 1993, v.D48, p.979-983.

63. S. Weinberg. Phys. Rev. Lett., Gauge theory of CP nonconservation, 1976, v.37, p.657-661.

64. G. Belanger and C.Q. Geng. T-violating muon polarization in К^ decays, Phys. Rev., 1991, v.D44, p.2789-2798.

65. H.Y. Cheng. Is the Weinberg model of CP violation really excluded?, Phys. Rev., 1990, v.D42, p.2329-2336.

66. G. Beall and N.G. Deshpande. Electric dipole moment of neutron in a Higgs Boson exchange model of CP nonconservation, Phys. Lett., 1983, V.B132, p.427-432.

67. M. Bander. The Peccei-Quinn mechanism and dimension six CP violating operators, Phys. Rev. Lett., 1991, v.66 p.1001-1002.

68. R. Barate, D. Buskulic, D. Decamp et al. A measurement of the inclusive b S7 branching ratio, Phys. Lett., 1998, v.B429, p.169-187.

69. M.S. Alam, I.J. Kim, Z. Ling et al. First measurement of the rate for the inclusive radiative penguin decay b —> 57, Phys. Rev. Lett., 1995, v.74 p.2885-2889;

70. S. Ahmed, M.S. Alam, S.B. Athar et al. b sy Branching Fraction and CP Asymmetry, hep-ex/9908022, 9p.

71. P. Gambino and M. Misiak. Quark mass effects in anti-B —> X/s gamma, Nucl. Phys., 2001, V.B611, p.338-366; hep-ph/0104034.

72. V.D. Barger, J.L. Hewett and R.J. Phillips. New Constraints On The Charged Higgs Sector In Two-Higgs Doublet Models, Phys. Rev., 1990, v.D4l, p.3421-3441.

73. Y. Grossman and Y. Nir. Implication of b S7 for CP violation in charged scalar exchange, Phys. Lett., 1993, V.B313, p.126-130.

74. К. Kiers, A. Soni and G.-H. Wu. Direct CP violation in radiative b decays in and beyond the Standard Model, hep-ph/0006280, 14p.

75. R. Barate, D. Decamp, P. Ghez et al. (The ALEPH Collaboration). Measurement of BR(b —> r'vTX) and ЪЩЬ —> t'&tD^X) and upper limits on ВЩВ~ t~vt) and BR{b svv), Eur. Phys. J., 2001, v. C19, p.213-227; hep-ex/0010022, 11 Oct 2000.

76. A. Falk, Z. Ligeti, M. Neubert, Y. Nir. Heavy quark expansion for the inclusive decay b rvTX, Phys. Lett., 1994, v.B326, p.145-153.

77. A. Masiero, O. Vives. CP violation in SUSY, Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.), 2001, v.99B, p.228-237; а также: CP violation in low energy SUSY, Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.), 2001, v.101, p.253-262.

78. E. Christova and M. Fabbrichesi. Testing Supersymmetry in Weak Decays by Means of Time Reversal Invariance, Phys. Lett., 1993, V.B315, p.113-118; hep-ph/9302303.

79. M. Fabbrichesi and F. Vissani. Supersymmetric predictions for the muon transverse polarization in the K+ —>• 7г°/л+2/ decay, Phys. Rev., 1997, v.D55, p.5334-5340.

80. G.-H. Wu and John N. Ng. Supersymmetric Time Reversal Violation in Semileptonic Decays of Charged Mesons, Phys. Lett., 1997, v.B392, p.93-100; hep-ph/9609314, 14p.

81. F. Vissani. R-Parity Breaking Phenomenology, hep-ph/9602395, Юр.

82. I. Hinchliffe and T. Kaeding. В + L violating couplings in the Minimal Supersymmetric Standard Model, Phys. Rev., 1993, v.D47, p.279-284.

83. H. Dreiner. An Introduction to Explicit R-parity Violation. In "Perspectives on supersymmetry", World Scientific, 1997, p.462-479; hep-ph/9707435.

84. J.E. Kim, P. Ко and D.-G. Lee. More on R-parity and lepton-family number violating couplings from muon(ium) conversion and r and 7r° decays, Phys. Rev., 1997, v.D56, p.100-106, hep-ph/9701381.

85. D.E. Groom, M. Aguilar-Benitez, C.Amsler et al. Review of Particle Physics, Eur. Phys. J., 2000, v.15, p.1-878.

86. A.P. Житницкий. Модель CP-нарушения Вайнберга и Т-нечетные корреляции в слабых распадах, Яд. Физ., 1980, т.31, р.1024-1035.

87. V.P. Efrosinin, I.B. Khriplovich, G.G. Kirilin, Yu.G. Kudenko. Transverse muon polarization in K*1 —> ^y^v decay induced by the two-photon final-state interaction, Phys. Lett., 2000, v.B493, p.293-300.

88. D. Y. Bardin and E. A. Ivanov. Weak Electromagnetic Decays. (In Russian), Физ. Элем. Част, и At. Ядр., 1976, т.7, с.726-770; J. Bijnens, G. Ecker, J. Gasser. Radiative semileptonic kaon decays, Nucl. Phys., 1993, v.B396, p.81-118.

89. G.-H. Wu and John N. Ng. T violation in K+ decays and supersymmetry, Phys. Rev., 1997, v.D55, p.2806-2816.

90. J.F. Donoghue and B. Holstein. Strong bounds on weak couplings, Phys. Lett., 1982, v.B113, p.382-386.

91. L. Wolfenstein. A limit on W(L)W(R) mixing in the SU(2)-L x SU(2)-R model, Phys. Rev., 1984, v.D29, p.2130-2131.

92. G. Barenboim, J. Bernabeu, J. Prades, M. Raidal. Constraints on the Wr mass and CP-violation in left-right models, Phys. Rev., 1997, v.D55, p.4213-4221; hep-ph/9611347.

93. F. Gabbiani, E. Gabrieli, A. Masiero, L. Silvestrini. A Complete Analysis of FCNC and CP Constraints in General SUSY Extensions of the Standard Model, Nucl. Phys., 1996, V.B477, p.321-352; hep-ph/9604387.

94. G. Hiller, G. Isidori. The CP-conserving contribution to the transverse muon polarization in K+ Phys. Lett., 1999, v.B459, p.295-300.

95. B. de Carlos, P. White. R-parity Violation Effects through Soft Supersymmetry Breaking Terms and the Renormalization Group, Phys. Rev., 1996, v.D54, p.3427-3446; hep-ph/9602381.

96. S. Adler, M.S. Atiya, I.H. Chuang et al. Further search for the decay K+ -»

97. Phys. Rev. Lett., 2000, v.84, p.3768-3770; hep-ex/0002015.

98. K. Agashe and M. Graesser. i?-Parity Violation in Fravour Changing Neutral Current Processes and Top Quark Decays, Phys. Rev., 1996, v.D54, p.4445-4452; hep-ph/9510439.

99. Jl.B. Окунь, И.Б. Хриплович. Т-нечетная корреляция в К®3 распаде и электромагнитный форм фактор 7г-мезона, Яд. Физ., 1967, т.6, с.821-827.

100. Е. S. Ginsberg and J. Smith. Radiative Correction to the Muon Polarization in Klз Decays, Phys. Rev., 1973, v.D8, p.3887-3894.

101. V.P. Efrosinin, Yu.G. Kudenko. Transverse muon polarization in the K®3 decay induced by electromagnetic final-state interactions, Yad. Fiz., 2000, v.63, c.319-323.

102. Д.Ю. Бардин, С.М. Биленький. О радиационных распадах ж (К) —lui 7, Яд. Физ., 1972, т.16, с.557-567.

103. М. Kobayashi, Т. Lin, Y. Okada. Time Reversal Violation in K+ —> fi+i/y Decay and Three Higgs Model, Prog. Theor. Phys., 1996, v.95, p.361-374.

104. В.П. Ефросинин, Ю.Г. Куденко. Т-нечетная поперечная поляризация мюона в распаде К+ —> обусловленная электромагнитным взаимодействием в конечном состоянии, Яд. Физ., 1999, т.62, с. 1054-1060.

105. V.V. Braguta, А.Е. Chalov, A.A. Likhoded. Muon transverse polarization in the Kl2l decay in SM, Phys. Rev., 2002, v.D66, p.034012; hep-ph/0205203.

106. R.N. Rogalyov. A Possibility to Measure CP-Violating Effects in the Decay К -> /л/7; hep-ph/0105187.

107. A. A. Poblaguev, R. Appel, G.S. Atoyan et al. Experimental study of the radiative decays K-\—> fi + ve + e— and Ka—> e + veA-e—, Phys. Rev. Lett., 2002, v.89, p.061803; hep-ex/0204006.

108. S.A. Akimenko, V.I. Belousov, G.S. Bitsadze et al. Measurement of the K+ —» n°e+u form factors, Phys. Lett., 1991, V.B259, p.225-228.

109. R.J. Tesarek. Scalar and Tensor Couplings in Kaon Decays, hep-ex/990306, 23 April 1999.

110. V.N. Bolotov, S.N. Gninenko, R.M. Dzhilkibaev et al. The experimental study of the 7r~e-£>7 decay in flight, Phys. Lett., 1990, v.B243, p.308-312.

111. D. Pocanic, K.A. Assamagan, J.P. Chen et al. A precise measurement of the 7r+ -> 7T°eu decay rate, PSI Proposal, R-89, 1991, 37p.

112. J. Heintze, G. Heinzelmann, P. Igo-Kemenes et al. Measurement of the (K+ —> 7iQp+v)/(K+ -> n°e+u) branching ratio, Phys. Lett., 1977, v.B70, p.482-486.

113. L. Maiani, G. Pancheri, and N. Paver. The second DAFNE Physics Handbook, 1995, v.I, p.115-190.

114. W.J. Marciano. The r decay puzzle, Phys. Rev., 1992, v.D45, R721-724.

115. M. Fukugita, H. Murayama, K. Suehiro, T. Yanagida. Solution to the r lifetime problem, Phys. Lett., 1992, V.B283, p.142-144.

116. J.N. Ng. Low energy consequences of intermediate mass neutrinos in 7ri2 decays, solar neutrino fluxes, and neutrino oscillations, Nucl. Phys., 1981, V.B191, p.125-145.

117. R.E. Shrock. General theory of weak processes, involving neutrinos. I. Leptonic pseudoscalar-meson decays, with associated tests for, and bounds on, neutrino masses and lepton mixing, Phys. Rev., 1981, v.D24, p.1232-1274.

118. G.B. Gelmini and M. Roncadelli. Left-handed neutrino mass scale and spontaneously broken lepton number, Phys. Lett., 1981, v.B99, p.411-415.

119. C.E. Picciotto, S. Ahmad, D.I. Britton et al. Search for Majoron production and other processes associated with 7r —ev decay, Phys. Rev., 1988, v.D37, p.1131-1133.

120. V. Barger, W.Y. Keung and S. Pakvasa. Majoron emission by neutrinos, Phys. Rev., 1982, D25, p.907-910.

121. J.F. Donoghue and L.F. Li. Properties of charged Higgs bosons, Phys. Rev., 1979, v.D19, p.945-955.

122. O. Shanker. 7ri2, Ki3 and K° — K° constraints on leptoquarks and supersymmetric particles, Nucl. Phys., 1982, v.B204, p.375-386.

123. D.I. Britton, S. Ahmad, D.A. Bryman et al. Measurement of the 7т+ —e+u branching ratio, Phys. Rev., 1994, v.D49, p.28-39.

124. Y.W. Fearing, E. Fischbach and J. Smith. Current Algebra, Kf3 Form Factors, and Radiative Kf3 Decays, Phys. Rev., 1970, v.2, p.542-560.

125. Y.W. Fearing, E. Fischbach and J. Smith. Phys. Rev. Lett., Soft-photon theorems and radiative Kl3 decays, 1970, v.24, p.189-193.

126. D. Barlett, С. E. Friedberg, K. Goulianos and D. Hutchinson. Experimental test of time-reversal invariance in the decay K°L —> 7rPhys. Rev. Lett., 1966, v.16, p.282-285.

127. К. K. Young, M. J . Longo and J. A. Helland. Test of time-reversal invariance in 3 decay, Phys. Rev. Lett., 1967, v.18, p.806-810.

128. M. J. Longo, К. K. Yong and J. A. Helland. Muon polarization in decay, Phys. Rev., 1969, v.181, p.1808-1823.

129. J. Sandweiss, J. Sunderland, W. Turner et al. Muon polarization in the decay Kl —> iv~an experimental test of time-reversal invariance, Phys. Rev. Lett., 1973, v.30, p.1002-1006.

130. M. P. Schmidt, S. R. Blatt, M. K. Campbell et al. Limits on CP-invariance violation in decays, Phys. Rev. Lett., 1979, v.43, p.556-560.

131. W. M. Morse, L. B. Leipuner, R. C. Larsen et al. Search for the violation of time-reversal invariance in decays, Phys. Rev., 1980, v.D21, p.1750-1766.

132. D. Cutts, R. Stiening, C. Wiegand and M. Deutsch. Measurement of the total muon polarization in K+ -»• 7т°ц+и, Phys. Rev. Lett., 1968, v.20, p.955-957.

133. D. Cutts, R. Stiening, C. Wiegand and M. Deutsch. Measurement of the muon polarization vector in K+ -> 7Phys. Rev., 1969, v.184, p.1380-1392.

134. М. К. Campbell, J. К. Black, S. R. Blatt et al. Limits on CP-invariance in K+s decays, Phys. Rev. Lett., 1981, v.47, p.1032-1035.

135. S.R. Blatt, R. K. Adair, J. K. Black et al. Search for T-invariance violation in X+3 decay, Phys. Rev., 1983, v.D27, p.1056-1068.

136. H. Braun, et al. A study of the semi-leptonic decays of K+ mesons, Nucl. Phys., 1975, v.B89, p.210-252.

137. J. Macdonald, M. Abe, M. Aoki, I. Arai.Yu. Kudenko et al. Apparatus for a Search for T-violating Muon Polarization in Stopped-Kaon Decays, Nucl. Instr. and Meth., 2003, v.A506, p.60-91; hep-ex/0302001.

138. J. Imazato, K.H. Tanaka, Y. Kuno.Yu. Kudenko et al. Search for T-violating Muon Polarization in K+ —»ir0p,+v Decay using Stopped Kaons, KEK Report, 1991, 91-8, 55p.

139. Yu.G. Kudenko. Search for T-violation in the decay K+ —» тт0/л+1/. Proceedings of the XXIXth Recontre de Moriond '94 Electroweak interactions and Unified theories, France, March 12-19, 1994, p.367-370.

140. Yu.G. Kudenko. E246. T-violating muon polarization in the K+ —> decay, Proceedings of the Workshop on К physics, Orsay, France, 30 May 4 June 1996, p.345-351.

141. Yu.G. Kudenko. Test of T and direct CP violation in kaon decays, Proceedings of the International Workshop on e+e~ Collisions from ф to J/т/Л Novosibirsk, March 1-5, 1999, p.257-260.

142. Yu.G. Kudenko. KEK E246. T-violating muon polarization in the K+ 7decay, Preprint INR-0927/96, July 1996, 7 стр.

143. M. Abe, M. Aoki, I. Arai. Yu. Kudenko et al. New Limit on T-violating Muon Polarization in K^ decay. Proceedings of European HEP Conference, Tampere, Finland, July 1999, p.535-536.

144. М.П. Григорьев, Д.В. Дементьев, А.П. Ивашкин,. Ю.Г. Куденко и др. Черенковский счетчик для регистрации заряженных каонов и пионов в диапазоне импульсов 600-700 МэВ/с, Приб. и техн. экспер., 1998, N6, с.65-71.

145. А.Р. Ivashkin, Yu.G. Kudenko, O.V. Mineev, J. Imazato. Scintillation ring hodoscope with WLS fiber readout, Nucl. Instr. and Meth., 1997, V.A394, p.321-331.

146. D.V. Dementyev, M.P. Grigorjev, Y.Igarashi,. Yu.G. Kudenko et al. CsI(Tl) calorimeter with photodiode readout to search for T-violation in Кй3 decay, Nucl. Instr. and Meth., 1996, V.A379, p.499-501.

147. М.П. Григорьев, Д.В. Дементьев, А.П. Ивашкин,. Ю.Г. Куденко и др. Детектор нейтральных пионов на основе кристаллов CsI(Tl) для эксперимента по поиску нарушения Т-инвариантности в распадах каонов, Приб. и техн. экспер., 1996, N2, с.18-26.

148. Yu.G. Kudenko, O.V. Mineev, J. Imazato. Design and performance of the readout electronics for the CsI(Tl) detector, Nucl. Instr. and Meth., 1998, v.A411, p.437-448.

149. Yu.G. Kudenko. Е246 High resolution CsI(Tl) calorimeter with PIN photodiode readout, Proceedings of KEK Workshop on Scintillation Crystals, April 24 25 1997, p.156-172.

150. D.V. Dementyev, M.P. Grigorjev, A.P. Ivashkin,. Yu.G. Kudenko et al. CsI(Tl) Photon Detector with PIN Photodiode Readout for a A^l3 T-violation Experiment, Nucl. Instr. and Meth., 2000, v.A440, p.151-171.

151. M.P. Grigoriev, A.P. Ivashkin, M.M. Khabibullin. Yu.G. Kudenko et al. High Resolution CsI(Tl) Photon Detector with PIN Photodiode Readout. Preprint INR, 2000, 1034/2000, 33p.

152. Yu.G. Kudenko and J. Imazato. Performance of a High-Resolution CsI(Tl)-PIN Readout Detector, KEK Report 92-15, 18p.

153. E. Aker, C.Amsler, I. Augustin et al. The Crystal Barrel spectrometer at LEAR, Nucl. Instr. and Meth., 1992, v.A321, p.69-108.

154. V.M. Aulchenko, A.E. Bondar, A.Yu. Garmash et al. Study of the BELLE Csl calorimeter prototype with the BINP tagged photon beam, Nucl. Instr. and Meth., 1996, v.A379, p.491-494.

155. J. Brose. BABAR Csl calorimeter design and first beam test results, Nucl. Instr. and Meth., 1996, v.A379 p.495-498.

156. B.Jl. Любошиц. О деполяризации быстрых частиц, движущихся в веществе, Яд. Физ., 1980, т.32 с.702-708.

157. D.P. Stoker, В. Balke, J. Carr et al. Search for righthanded currents using muon spin rotation, Phys. Rev. Lett., 1985, v.54, p.1887-1890.

158. T. Ikeda, M.D. Chapman, Y. Igarashi et al. High-precision magnetic field mapping with a three-dimensional Hall probe for a T-violation experiment in Кцз decay, Nucl. Instr. and Meth., 1997, v.A401, p.243-262.

159. O.B. Мииеев, А.П. Ивашкин, Ю.Г. Куденко и др. Электронный триггер в эксперименте по измерению Т-нечетной поляризации мюона в распадах положительных каонов, Препринт ИЯИ 1038/2000, 2000, 14с.

160. М.А. Aliev, Y. Asano, Т. Baker,. Yu. Kudenko et al. Measurement of direct photon emission in K+ 7г+7т07 decay using stopped positive kaons, Phys. Lett., 2003, V.B554, p.7-14; hep-ex/0212048.

161. Y.-H. Shin, M. Abe, M. Aoki. Yu.G. Kudenko et al. A Kinematically Complete Measurement of K+ 7г+тг07г0 Decays, Eur. Phys. J., 2000, V.C12, p.627-631.

162. M.P. Grigorjev, D.V. Dementyev, A.P. Ivashkin,. Yu.G. Kudenko et al. Data acquisition and on-line visualization system in the experiment E246 at KEK. Preprint INR-0958/97, 13p.

163. Т.К. Ohska, ТКО specification, КЕК Preprint 85-10, 1985, 20р.

164. А.П. Ивашкин. Поиск нарушения Т-инвариантности в распаде К+7г°p+v с использованием CsI(Tl) калориметра в качестве детектора нейтральных пионов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, ИЯИ РАН, Москва, 1998.

165. М.М. Хабибуллин. Измерение Т-нечетной поляризации мюона в распадах положительного каона и ограничения на параметры нестандартных моделей CP-нарушения. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, ИЯИ РАН, Москва, 2002.

166. R.K. Rock, H. Grote, D. Notz and M. Regler. Data analysis techniques for high energy physics experiments, Cambrige University Press, 1990.

167. M. Regler and R. Fruhwirth. Reconstruction of charged tracks in Techniques and Concepts of High Energy Physics, Plenum Press, 1989.

168. J. Imazato, Y. Kuno, A.P. Ivashkin. Yu.G. Kudenko et al. Performance of the prototype of the Cs(Tl) photon detector for the experiment E246 at KEK. Proceedings of PANIC XIII, Perugia, 1993, p.791-795.

169. M.M. Khabibullin, D.V. Dementyev, M.P. Grigorjev. Yu.G. Kudenko et al. In-beam calibration of the CsI(Tl) photon detector in the T-violation experiment KEK-E246, Preprint INR-1020/99, May 1999, 16p.

170. M.M. Хабибуллин, М.П. Григорьев, А.П. Ивашкин,. Ю.Г. Куденко и др. Калибровка CsI(Tl) калориметра с помощью распадов положительных каонов, Приборы и техн. эксп., 2000, N5, с.9-16.

171. I. Endo, Т. Kamamoto, Y. Mizuno et al. Systematic shift of evaluated charge centroid for the cathode read-out multiwire proportional chamber, Nucl. Insr. and Meth., 1981, v.188, p.51-58.

172. J. Chiba, H. Iwasaki, T. Kageyama. Study of position resolution for cathode readout MWPC with measurement of induced charge distribution, Nucl. Instr. and Meth., 1983, v.206, p.451-463.

173. J.S. Gordon and E. Mathieson. Cathode charge distributions in multiwire chambers, Nucl. Instr. and Methods, 1984, v.A227, p.267-276.

174. F. Piuz, R. Roosen and J. Timmermans. Evaluation of systematic errors in the avalanche localization along the wire with cathode strips read-out MWPC, Nucl. Instrum. and Methods, 1982, v.196, p.451-462.

175. В.И. Гольданский, Ю.П. Никитин, И.JI. Розенталь. Кинематические методы в физике высоких энергий, Москва, Наука, 1987, 200 с.

176. F. Scheck, Muon physics, Phys. Rep., 1978, v.44, p.189-248.

177. Yu. Kudenko. Search for T-violation in K+ /л+7г°д/ and K+ -» 7 Decays, Яд. Физ., 2002, т.65, c.269-273; hep-ex/0103007.

178. V.V. Anisimovsky, A.N. Khotjantsev, A.P. Ivashkin. Yu.Kudenko et al. First measurement of the T-violating muon polarization in the decay K+ —t ti+v-y, Phys. Lett., 2003, V.B562, p.166-172; hep-ex/0304027.

179. Yu. Kudenko. Performance of CsI(Tl) calorimeter in an experiment with stopped K+\ Nucl. Instr. and Meth., 2002, V.A494, p.327-334; physics/0205045.

180. S. Shimizu, К. Horie, M. Abe,. Yu. Kudenko et al. Test of Exotic Scalar and Tensor Couplings in K+ е+тг°v Decay, Phys. Lett., 2000, v.B495, p.33-41.

181. A.S. Levchenko, A.N. Khotjantsev.Yu.G. Kudenko et al. Test of exotic scalar and tensor interactions in A"e3 decay using stopped positive kaons, Яд. физ., 2002, т.65, с.2294-2299; hep-ex/0111048.

182. A.S. Levchenko, A.N. Khotjantsev, M.A. Aliev. Yu.G. Kudenko et al. Test of exotic scalar and tensor interactions in Ke3 decay using stopped positive kaons, Preprint INR 1077/2002, July 2002, 39p.

183. K. Horie, S. Shimizu, M. Abe. Yu. Kudenko et al., Measurement of Г(КтиЗ)/Т(КеЗ) ratio using stopped positive kaons, Phys. Lett., 2001, V.B513, p.311-318; hep-ex/0106006.

184. A. Schoning. Search for Leptoquarks, hep-ex/0201011, 8 Jan 2002.

185. Yury Kudenko. Measurement of T-violation in K+ decays at JHF, Proceedings of the International Workshop on JHF Science, March 4-7,1998, Tsukuba, Japan, v.II, p.39-43.

186. Yu.G. Kudenko and A.N. Khotjantsev. A new method for measurement of T-violating muon polarization in K+ decays, Яд. Физ., 2000, т.63, No. 5, с.1-4.

187. H.W. Baer, R.D. Bolton, J.D. Bowman et al. Desing, construction, and performance of a high-resolution 7г° spectrometer for nuclear physics experiments, Nucl. Instr. and Meth., 1980, v. 180, p.445-459.

188. A. Carrol, M.V. Diwan, J. Frank et al. Update E923 Search for T Violating Muon Polarization in K+ /х+7г°u)1 Decay, 1 October 1998, 51p.

189. F.L. Bezrukov, D.S. Gorbunov and Yu.G. Kudenko. Pinning down the kaon form factors in K+ ц+wy decay, Phys. Rev., 2003, v. D67 , p.091503(R), 5 pages, hep-ph/0302106.

190. F.L. Bezrukov, D.S. Gorbunov and Yu.G. Kudenko, Transverse muon polarizationin K+ —» 7: scanning over Dalitz plot, hep-ph/0304146.

191. M. Abe, М. Aoki, I. Arai,. Yu. Kudenko et al. Search for T-violating transverse muon polarization in K+ —> тг°ц+и decay using stopped kaons, Phys. Rev. Lett., 1999, v.83, p.4253-4256.

192. M. Abe, M. Aoki, I. Arai,. Yu. Kudenko et al. Test of Time Reversal Invariance in the Decay K+ Nucl. Phys., 2000, V.A663, p.919-922.

193. M. Abe, M. Aoki, I. Arai,. Yu. Kudenko et al. SEARCH FOR T-VIOLATING MUON POLARIZATION IN K+ DECAY, ICHEP 2000, Osaka, Japan, 27 July 2 August 2000. Proceedings of "Osaka 2000, High energy physics", v.I, p.756-758.

194. M. Abe, M. Aliev, V. Anisimoivsky,.Yu. Kudenko et al. Further search for

195. T-violation in the decay K+ -> д+ttV Nucl. Phys., 2003, v.A721, p.445-448; hep-ex/0211049.

196. V.F. Obraztsov, L.G. Landsberg. Prospects for CP violation searches in the future experiments with RF separated K+~ beam at U-70, Nucl. Phys. Proc. Suppl., 2001, v.99B, p.257-264; hep-ex/0011033.

197. R. Whitman, R.J. Abrams, A.S. Carrol et al. Measurement of the K+3 decay spectrum and form factors, Phys. Rev., 1980, v.D21, p.652-662.

198. B.M. Артемов, А.Д. Волков, Г.А. Емельяненко и др. Определение параметров форм факторов в распадах К+ —> и К+ —>■ е+7Г°г/, Яд. Физ., 1997, т.60, с.2205-2211.

199. I.V. Ajinenko, S.A. Akimenko, G.I. Britvich et al. Study of the K~ -> р'итт0 decay, Яд. Физ., 2003, т.66, с. 107-111; hep-ex/0202061.

200. I.V. Ajinenko, S.A. Akimenko, G.A. Akopdzhanov et al. Study of the K~ — 7r°e-v decay, Яд. Физ., 2002, т.65, c.2125-2130; hep-ex/0112023.