Сечение рождения очарованного кварка и оценка существования пентакварка Θ+ в нейтринных взаимодействиях в эксперименте NOMAD

Самойлов, Олег Борисович

Сечение рождения очарованного кварка и оценка существования пентакварка Θ+ в нейтринных взаимодействиях в эксперименте NOMAD тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

Самойлов, Олег Борисович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Дубна МЕСТО ЗАЩИТЫ

2011 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.06 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Сечение рождения очарованного кварка и оценка существования пентакварка Θ+ в нейтринных взаимодействиях в эксперименте NOMAD»

Автореферат диссертации на тему "Сечение рождения очарованного кварка и оценка существования пентакварка Θ+ в нейтринных взаимодействиях в эксперименте NOMAD"

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

, 1

УДК 53<

4844214

САМОЙЛОВ Олег Борисович

СЕЧЕНИЕ РОЖДЕНИЯ ОЧАРОВАННОГО КВАРКА И ОЦЕНКА СУЩЕСТВОВАНИЯ ПЕНТАКВАРКА 0+ В НЕЙТРИННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ NOMAD

Специальность: 01.04.06 — физика атомного ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

2 1 A fi г' 2011

Дубна 2011

4844214

Работа выполнена в Лаборатории ядерных проблем им. В.П. Джелепова Объединенного института ядерных исследований.

кандидат физ.-мат. наук Наумов Дмитрий Вадимович доктор, профессор Петти Роберто

доктор физ.-мат. наук, профессор Сапожников Михаил Григорьевич кандидат физ.-мат. наук Алехин Сергей Иванович Иркутский государственный университет /

Защита состоится «_» < Г{-С<_2011 г. в_ часов на

заседании диссертационного совета Д 720.001.03 при Объединенном институте ядерных исследований, расположенном по адресу: 141980, Моск. обл., г. Дубна, ул. Жолио-Кюри, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Объединенного института ядерных исследований.

Автореферат разослан « » 2011 г.

Отзывы и замечания по автореферату в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

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

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Общая характеристика работы

Актуальность работы Одной из актуальных тем для исследования вот уже несколько десятилетий является странность в нуклоне (протоне или нейтроне). Отсутствие "валентных" по группе SU(3)р странных кварков в нуклонах fie запрещает наличие "морских" странных кварков, которые были обнаружены уже в первых экспериментах по глубоко-неунругому рассеянию (ГНР) лептонов на нуклонах [1]. Такие ГНР процессы, характеризуемые большой передачей 4-импульса Q, позволяют исследовать внутреннюю структуру нуклона. В настоящее время накоплен довольно большой экспериментальный материал и развиты теоретические методы извлечения нартенных (кварко-вых и глюонных) распределений в нуклоне из анализа экспериментальных данных [2]. В то время как распределения валентных и морских и- и d-квар-ков в нуклонах измерены достаточно хорошо, распределения странных кварков s и антикварков s известны с большой неопределенностью, достигающей 100% [3]. Причина такой неопределенности заключается, в основном, в том, что партонные распределения s- и s-кварков извлекаются только из результатов измерений экспериментов с пучками нейтрино и антинейтрино. Эти эксперименты, на анализе которых основаны современные данные о кварковых распределениях, характеризуются большими статистическими и систематическими ошибками.

Экспериментальный метод измерения импульсных распределений (ан-ти)странных кварков и рождения очарованных кварков в гЖ-взаимодействиях заключается в измерении сечения рождения димюоииых событий - событий с двумя противоположно заряженными мюонами, детектируемых в процессе взаимодействия мюонного нейтрино на нуклонах с рождением очарованного адрона î^N —> рГhcX и в последующем полуинклюзивном распаде очарованного адрона hc -> fi+Y с усредненной вероятностью В^ ~ 8% [3].

По своему построению кварковая модель [2, 4, 5] описывает статические

(

свойства адронов, не имея внутреннего динамического механизма для предсказания корреляций между различными степенями свободы. Это подтверждается в ряде экспериментальных фактов (спиновый кризис, сигма-член), не находящих естественного объяснения в рамках кварковой модели [2, 6]. С другой стороны, существует ряд моделей, происходящих из квантовой хромо-динамики (КХД), обладающих соответствующей динамикой, которые могли бы улучшить кварковую модель добавлением в неё необходимых корреляций. Одной из таких моделей является модель киральных солитонов, которая весьма успешно описывает экспериментальные данные в пределе слабо нарушенной SU(3)l X SU(3)r симметрии киралыюго лагранжиана КХД [7]. Кроме того, в рамках этой модели предсказывается не только существование октета и декуплета барионов, но и антидекуплета барионов с Jp = с экзотическими свойствами. Эти адроны должны состоять из четырех кварков и одного антикварка в "валентном" состоянии. Самый легкий из них, пента-кварк в+, имеет состав midds, т.е. это барион с положительной странностью и очень малой шириной распада порядка 15 МэВ/с2. В то время как в модели киральных солитонов упомянутая малость ширины распада в+ довольно естественно объясняется динамикой и малым углом смешивания октета и антидекуплета барионов, кварковая модель вынуждена делать целый ряд предположений для объяснения такой малости. Экспериментальная "метка" распада пентакварка в+ - сохраняющееся барионное число и открытая положительная странность - определяет моды распада 0+ на нейтрон и К+-мезон или на протон и К°-мезон. Небольшая предсказываемая ширина распада 0+ позволяет изучение его рождения на болынестве современных экспериментальных установках для различного класса реакций [8].

Анализ данных эксперимента NOMAD (Neutrino Oscillation MAgnetic Detector, WA-96) [9-11], проводимом на ускорителе SPS в CERN с 1995 по 1998 годы, по измерению рождения очарованного кварка посредством собы-

тий димюонного типа из рассеяния нейтрино па нуклоне и оценке существования пентакваркового состояния 0+(uudds) может значительно улучшить знания о странном морс нуклона и лежащей в основе динамики взаимодействия кварков в существенно непертурбативной области.

Цель диссертационной работы Целью работы является изучение странного кварка в нуклоне в нейтринных взаимодействиях в эксперименте NOMAD. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) Оценка существования пентакварка 0+ в распаде на протон и Кд-мезон, измерение интегральной и дифференциальной вероятности рождения исследуемого состояния как функции доли его продольного импульса в системе центра масс налетающего нейтрино и мишени хр.

2) Измерение дифференциальных отношений сечений очарованного кварка по димюонной сигнатуре к инклюзивному сечешпо взаимодействия нейтрино с железом в переднем калориметре по каналу заряженного тока.

Научная новизна

- В работе впервые измерен верхний предел на 90% уровне достоверности на рождение пентакварка 0+ как функции хр на одно нейтринное событие в области масс 1530 МэВ/с2. Из полученного распределения установлены пределы на рождения ©+ в области фрагментации кварка и в области фрагментации мишени, равные ~ 2,5 • 10_3 и ~ 1,0 ■ Ю-3 соответственно. Оцениваемый интегральный верхний предел на одно нейтринное событие составляет 2,13 ■ 10_3.

- Идентифицирована рекордная статистика событий димюонного типа с лучшим на текущий момент порогом чувствительности к рождению очарованного кварка на реконструированную энергию нейтрино. В перед-

нем калориметре детектора NOMAD после вычета фона зарегистрировано 15 340 таких событий в интервале энергий нейтрино от 6 до 300 ГэВ.

- Впервые получены дифференциальные распределения отношений сечений очарованного кварка по димюонной сигнатуре к инклюзивному сечению взаимодействия нейтрино с железом по каналу заряженного тока И^ = сгда/<хсс при энергиях пучка в широком интервале Ev G [6;300] ГэВ для х G [0;0,75] и Q2 > 1 ГэВ2/с2. Стоит отметить, что в данный момент ни один нейтринный эксперимент не чувствителен к области [0,3;0,75] для переменной х-Бьёркена при измерении рождения димюонных событий.

Практическая значимость

- Разработанная процедура предсказания фона на основе метода "смешивания" пар продуктов распада резонанса из разных событий в экспериментальных данных может быть использована при изучении резонансных состояний в других экспериментах, исследующих ГНР взаимодействия лептонов с нуклонами, например, COMPASS [12].

- Измеренные дифференциальные отношения сечений 1Z= стда/сгсс позволяют уточнить кварк-партонную функцию распределения по импульсам странного кварка с точностью выше, чем в два раза [3].

- В два раза уточнен параметр фрагментации очарованного кварка в параметризации Коллинз-Спиллера (Collins-Spiller) [13], который составляет совместно для экспериментов Е531 [14] и NOMAD: е = 0,165 ± 0,025. Полученные результаты дают более точную информацию о рождении очарованных частиц в нейтринных взаимодействиях, например, для оценки фона при изучении vд —> vT осцилляций в эксперименте OPERA [15].

- Измеренное отношение вероятностей рождения положительных и отрицательных мезонов (NK+ + Nk+)/(N7I- + NK~) во взаимодействиях нейтрино с углеродом как функция импульсов мезонов предоставляет новую информацию для настройки модели рождения упомянутых ад-ронов.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

- Разработка "слепого" метода для исследования спектра инвариантной массы при резонансном анализе новых состояний в нейтринных взаимодействиях.

- Предложение и реализация процедуры оценки комбинаторного фона, основанная на методе "смешивания" пар продуктов распада резонанса из разных событий в экспериментальных данных, для ГНР взаимодействий лептонов с нуклонами. Показано, что учет энергии адронной струи, угловых и импульсных распределений предполагаемых продуктов распада от события к событию позволяет хорошо предсказывать данный источник фона.

- Построение алгоритма идентификации протонов для наибольшей чувствительности к сигналу от пентакварка 0+ для различных значений xf и cos0*, где в* - угол между протоном в системе покоя 0+ и импульсом 9+ в лабораторной системе отсчета.

- Результат исследования спектра инвариантной массы рКд для оценки существования пентакварка 0+ для всех значений переменной Xf в î^N взаимодействиях эксперимента NOMAD. Измерение верхнего предела на 90% уровне достоверности на рождение пентакварка 6+, составляющего 2,13-10~3 на одно нейтринное событие в области масс 1530 МэВ/с2 после интегрирования по всем значениям ху.

- Отбор событий димюошюго типа в переднем калориметре детектора NOMAD с порогом чувствительности к рождению очарованного кварка на реконструированную энергию нейтрино равным 6 ГэВ. Оценка фона от распадов 7Г+, К+ мезонов по лептонной моде распада на После вычета фона зарегистрировано 15 340 событий димюошюго типа в интервале энергий от 6 до 300 ГэВ.

- Измерение дифференциальных отношений сечений димюошюго рождения с-кварка и инклюзивного взаимодействия нейтрино с нуклоном по каналу заряженного тока lZflll = сгт/сгсс как функций реконструированной энергии нейтрино, переносимого импульса взаимодействующего партона (кварка) х-Бьёркена и полной энергии в системе центра масс W-бозона и взаимодействующего партона (кварка) при энергиях пучка в широком интервале Ev 6 [6;300] ГэВ для х £ [0;0,75] и Q2 > 1 ГэВ2/с2.

- Уточнение значения параметра фрагментации очарованного кварка в параметризации Коллинз-Спиллера, полученного из совместного анализа данных экспериментов Е531 и NOMAD: е = 0,165 ± 0,025.

- Измерение отношения вероятностей рождения положительно и отрицательно заряженных мезонов (N~+ + iVK+)/(A^- + NK~) во взаимодействиях нейтрино с углеродом как функции импульсов мезонов для моделируемых событий и накопленных экспериментальных данных.

2008), XII международная конференция по спектроскопии адронов (Фраска-ти, Италия, 2007), рабочее совещание по поляризации странного кварка в глубоко-неупругом рассеянии лептонов с нуклонами (Тренто, Италия, 2008), XIV международная Ломоносовская конференция по физике частиц (Москва,

2009), XVIII международное рабочее совещание по физике глубоко-нсупруго-го рассеяния (Флоренция, Италия, 2010), а также на рабочих совещаниях и научных семинарах ЛЯП и ЛФВЭ ОИЯИ, ИФВЭ, ИНФН, ИГУ, коллабора-ции NOMAD, на российских и международных школах: IV, V, VIII, X летние Байкальские школы ОИЯИ-ИГУ по физике элементарных частиц и астрофизике (Б.Коты, 2004, 2005, 2008, 2010), Европейская школа по физике высоких энергий ЦЕРН-ОИЯИ (Трест, Чехия, 2007), II международная школа по физике нейтрино (Йокогама и Токай, Япония, 2010), IV международная школа по физике нейтрино им. Б.М. Понтекорво (Алушта, Украина, 2010).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из них 3 статьи в рецензируемых журналах [Al, А2, A3], 6 статей в сборниках трудов конференций [A4, А5, А6, А7, А8, А9[ и 3 тезиса докладов [А 10, А11, А12].

Личный вклад автора Автор участвовал во всех работах, результаты которых вошли в диссертацию: изучении и настройке моделирования исследуемых процессов, обработке экспериментальных данных и интерпретации результатов, их представлении и опубликовании.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и включает список сокращений и обозначений и приложение.

Содержание работы

Во Введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и аргументирована научная новизна исследований, показана практическая значимость полученных результатов, представлены выносимые на защиту научные положения.

В первой главе приводится обзор литературных источников по теме диссертации. Конспективно излагается SU(3)р кварковая модель и систематизация адронов на её основе. Приводятся сведения о мультиплетах адронов. Рассматриваются кварковая структура протона и современные методы её теоретического и экспериментального исследования. Приводится обзор экспериментальных данных по измерению сечений димюонного рождения в нейтринных взаимодействиях. Подробно обсуждаются сегодняшние неопределенности в знании странного моря нуклона. Дается обзор теоретических и экспериментальных исследований по оценке существования и вероятности рождения экзотических пентакварковых состояний.

Во второй главе дается описание пучка нейтрино и всех важнейших компонентов установки NOMAD на ускорителе SPS в ЦЕРН. Определяется система координат детектора, кратко описываются система вето, передний калориметр, дрейфовые камеры, триггерные плоскости, детектор переходного излучения, детектор ливней, электромагнитный калориметр, адронный калориметр и мюонные камеры. На рис. 1 представлена схема детектора NOMAD.

В главе определяются триггеры (наборы сигналов электроники), используемые при наборе данных. Дается принципиальная схема реконструкции событий, цепочка программ моделирования пучка нейтрино и событий взаимодействия нейтрино в установке NOMAD.

Neutrino Beam

Dipole Magnet Front ® В = 0.4 T TRD

Calorimeter 1

Drift Chambers

Electromagnetic Hadronic Calorimeter Calorimeter

Рис. 1. Детектор NOMAD (вид сбоку).

В третьей главе изложен анализ по оценке существования пентакварка 0+ в распаде на протон и Кд-мезон в инклюзивных нейтринных взаимодействиях эксперимента NOMAD. Для анализа использовались данные, накопленные в дрейфовых камерах за четыре года работы детектора. Изложен подход "слепого" метода для оценки рождения пентакварка 6+ с предсказываемой массой в области 1530 МэВ/с2, который основан на системе заранее продуманных процедур и критериев качества, применяемых к экспериментальным данным один раз, что позволяет исключить предвзятость экспериментатора к получаемому результату.

Обнаружение резонансной частицы, распадающейся на несколько частиц, определяется наличием пика в спектре инвариантной массы её продуктов распада. Это связано с тем, что число рождающихся частиц пропорционально сечению процесса, которое имеет пик вблизи массы резонанса [2, 16].

Типичный вид реконструированного ГНР события и^N —» ¡л^рК^Х в дрейфовых камерах с инвариантной массой пары рК§ в области предсказываемой массы в+ показан на рис. 2.

еи = 106,9 ГэВ

= 73,1 ГэВ

q2 = 19, 8 ГэВ2/с2

W2 = 44, 5 ГэВ2/с4

Рр = 492 МэВ/с

Рк° = 764 МэВ/с

МрК» = 1535 МэВ/с2

К°-мезон

I—** *

протон |

Рис. 2. Событие из экспериментальных данных с кандидатом в пентакварковое состояние Q+ (run 16 737, событие Ц 69S). В легенде слева приведена информация о событии: реконструированные энергии налетающего нейтрино и вылетающего мюна Еквадрат переданного 4-импульса от нейтрино к взаимодействующему кварку Q2 и квадрат инвариантной массы родившейся адронной системы W2, импульсы протона и К°5-мезона, инвариантная масса пары pK°s-

В главе описываются процедуры отбора нейтринных событий по каналам заряженного и нейтрального токов, идентификации Кд-мезонов и протонов. Полная статистика отобранных событий показана в таб. 1.

Таблица 1. Количество реконструированных взаимодействий, идентифицированных Кд-мезонов и средняя множественность протонов на одно нейтринное событие.

N NJN^

Заряженный ток 785 232 15 934 0,77

Нейтральный ток 393 539 7 657 0,72

Полная стат. 1 178 771 23 591 -

Проводится сравнение реконструированных кинематических переменных в моделировании Монте Карло и в накопленных экспериментальных данных. Рассматриваются глобальные переменные нейтринных взаимодействий, переменные, описывающие рождение и распад Кд-мезонов, и переменные, характеризующие поведение протонов в адронной струе.

Детально описывается процедура оценки фонового распределения на основе метода "смешанных" пар продуктов распада резонанса из разных событий в экспериментальных данных. Для оценки фонового спектра инвариантной массы рКд для каждого протона из одного события были отобраны несколько Кд-мезонов из других событий в экспериментальных данных. При подборе таких нар было уделено особое внимание свойствам оригинальных событий, таких как множественность рождения протонов и Кд, их импульсы, угол между ними, а также энергия и направление распространения адронной системы в событиях. Спектр инвариантной массы полученных пар являлся основным методом оценки фона. Процедура была проверена на распадах Л —р7г , Кд —> 7г+7г" и К** —> КдЯ-*. Во всех случаях наблюдается хорошее согласие между экспериментальными данными, моделированием Монте Карло и предсказываемыми фоновыми распределениями. Наблюдается также хорошее согласие для спектра инвариантной массы рКд во всей области рассматриваемых масс, исключая сигнальную область 0+.

Аглоритм отбора протонов использует информацию трех поддетекторов при построении функций правдоподобия для отделения протонов от других положительно заряженных частиц, регистрируемых в детекторе. Критерии отбора протонов были подобраны для наибольшей чувствительности (максимальной значимости) к сигналу от пентакварка В+ для различных значений и сов в*. Алгоритм был проверен на распаде А —> р7г~ вблизи первичной вершины 1/цЫ взаимодействий как для моделируемых событий, так и для накопленных экспериментальных данных.

В спектре инвариантной массы рКд мы не наблюдаем сигнал от в+ для всех значений переменной яр в i^N взаимодействиях в рассматриваемом эксперименте. В таб. 2 представлены полученные верхние пределы на числа со-

Таблица 2. Результат аппроксимации спектра инвариантной массы pK?s в предположении наличия сигнала от 0+ в области масс 1530. Приведены: достоверность сигнала Si на число сигнальных событий в спектре N$ (fit) и верхние пределы на 90% уровне достоверности на число 0+ кандидатов NgP и на относительное рождение Rup на 103 нейтринных взаимодействий.

хр интервал И;-о,б) [-0,6;-0,3) [-0,3;0) [0;0,4) [0,4;1] М;1]

Ns (fit) 12 29 -26 -34 24 -33

Sl 1,38 1,72 1,35 1,85 1,25 0,97

28 68 39 36 52 67

Кщ' 2,80 2,60 0,84 0,79 1,00 2,13

бытий и на вероятность рождения 0+ на одно нейтринное взаимодействие для пяти интервалов по переменной х?. Измеренный верхний предел на 90% уровне достоверности на рождение пентакварка 0+, составляет 2,13 • 10~3 на одно нейтринное событие в области масс 1530 МэВ/с2 после интегрирования по всем значениям ху, на основании которого нельзя сделать утверждение о рождении пентакварка 6+. Проведенный нами анализ не подтверждает полученный ранее факт обнаружения пентакварка ©+ из анализа данных пузырьковых камер ВЕВС (\VA21, \УА25, \VA59) в ЦЕРН и больших 15-ти дюймовых пузырьковых камер (Е180, Е632) в лаборатории Ферми [17]. На рис. 3 показаны чувствительность, верхний предел рождения 0+ и распределение от потенциального ©+ сигнала как функции Ху.

Результаты третьей главы опубликованы в работах [А1, А2, А4, А5, Аб, А7, А10].

Рис. 3. Слева показаны чувствительность и верхний предел рождения на 90% уровне достоверности (СЬ) 0+ как функции хр для различных значений масс 0+: 1510, 1530, 1550 МэВ/с?. Справа представлено распределение по переменной хр от потенциального 0+ сигнала.

В четвертой главе изложен анализ рождения очарованного кварка по димюонной сигнатуре в нейтринных взаимодействиях эксперимента NOMAD. Для анализа использовались данные, накопленные в переднем калориметре за четыре года работы детектора. Типичный вид реконструированного события î/^N —> в детекторе NOMAD с первичной вершиной взаимодействия в переднем калориметре показан на рис. 4.

В главе описываются процедуры отбора нейтринных событий по каналу заряженного тока, идентификация положительно и отрицательно заряженных мюонов. Описывается система триггеров переднего калориметра, эффект насыщения сигнала регистрации электроники и её калибровка. Проводится сравнение реконструированных кинематических переменных в моделированных событиях и в накопленных экспериментальных данных. Рассматриваются глобальные переменные нейтринных взаимодействий и переменные, описывающие рождение димюоиных событий в адронной струе. Для всех переменных наблюдается хорошее согласие между данными и применяемым моделированием.

Рис. 4. Димюонное событие из экспериментальных данных (run 8 138, событие 23 906). В легенде слева приведена информация о событии: реконструированные энергии налетающего нейтрино Е„ и вылетающих мюонов, лидирующего Е^- и "очарованного" Е^, инвариантная масса этой пары квадрат переданного 4-импулъса от нейтрино к

взаимодействующему кварку Q2 и квадрат инвариантной массы родившейся адронной системы W2.

Детально описывается процедура оценки фона от распадов 7г+, К+ мезонов по лептонной моде распада на Для расчета числа фоновых событий были использованы димюонные события одинакового знака в переднем калориметре (FCAL), умноженные на коэффициент из моделировании Монте Карло (МС)

( DCH

N JN А

№»»' I

' согг

Этот коэффициент был рассчитан при измерении отношения вероятностей рождения положительно и отрицательно заряженных легких мезонов (7Vп+ + + JVK-) как функция импульсов мезонов в дрейфовых камерах

(DCH).

Таким образом, после вычета фона реконструировано 15 340 димюонных событий и порядка 9 млн. событий инклюзивных взаимодействий i^N по каналу заряженного тока на железе. Данная статистика димюонных событий является рекордной на текущий момент (см. таб. 3).

Таблица 3. Сопоставление мировых данных по статистике димюонных событий и энергии 1кйтринного пучка (диапозои и среднее значение).

Эксп. Публ. Стат. (ATW¡) Е„ (ГэВ)

CDHS (18] Янв 1982 9 922 30-250 (20)

CHARM II [19] Окт 1999 3 100 35-290 (24)

CCFR [20, 21] Фев 2001 5 030 30-600 (150)

NuTeV [21j Фев 2001 5 102 20-400 (157.8)

CHORUS [22] Аир 2008 8 910 15-240 (27)

NOMAD 2011 15 340 6-300 (27)

Для анализа мы выбрали измерение отношения двух сечений, димюон-ного сг/щ и инклюзивного <7СС, как функции кинематических переменных

= сг^/асс ~ N^/Ncc{x), где х = Ev,x, Vs

Здесь Ncc - числа регистрируемых событий по димюонной сигнатуре и нейтринных событий по каналу заряженного тока соответственно, Ev - энергия нейтрино, х - масштабная переменная Бьёркена и у/1 = Q2( 1/х — х) - полная энергия в системе центра масс W-бозона и взаимодействующего партона, позволяющая измерить значение массы с-кварка. Измерение относительной характеристики 7ZWí позволяет исключить систематические ошибки, входящие в её числитель и знаменатель.

Измерены дифференциальные отношения сечений димюонного рождения с-кварка и инклюзивного взаимодействия нейтрино с нуклоном по каналу заряженного тока с оценкой систематических погрешностей, связанных в основном с предсказанием фоновых событий, фрагментацией с-кварка в очарованные адроны и ошибкой на значение массы с-кварка (см. рис. 5).

\s (GeV/c2) V s (GeV/c2)

Рис. 5. Отношение IZ^ между сечениями димюонного рождения с-кварка и инклюзивного взаимодействия нейтрино с нуклоном по каналу заряженного тока: энергия нейтрино (вверху), переносимый импульс взаимодействующего партона (кварка) х-Бъёркена (середина) и полная энергия в системе центра масс W-бозона и взаимодействующего партона (кварка) Vs (внизу). Отдельно статистические (гистограмма) и систематические (подложка) неопределенности показаны на распределениях справа. Представленная функция (Model) построена независимо от данных эксперимента NOMAD, и основывается на глобальной аппроксимации существующих данных из анализа [3].

Е, fGeVj

Ev (GeV)

Результаты четвертой главы опубликованы в работах [A3, А8, А9, All, А12].

Приложение завершает диссертацию более детальной информацией о сечении рождения очарованного кварка. Приводятся таблицы значений отношения сечений рождения очарованного кварка по димюопной сигнатуре и инклюзивного взаимодействия нейтрино с нуклоном по каналу заряженного тока 1Zmi = (Тщг/сгес как функций кинематических переменных: энергии нейтрино, переносимого импульса взаимодействующего партона (кварка) х-Бьёркена и полной энергии в системе центра масс W-бозона и взаимодействующего партона (кварка) \/1.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы:

Исследован спектр инвариантной массы рКд в нейтринных взаимодействиях эксперимента NOMAD для оценки существования пентакварка 6+ при различных значениях доли его продольного импульса в системе центра масс налетающего нейтрино и мишени х?. В изучаемом спектре не наблюдается значимого сигнала от пентакварка 0+ с предсказываемой массой в области 1530 МэВ/с2 для всей области значений хр.

Впервые в нейтринных взаимодействиях измерен верхний предел на 90% уровне достоверности на рождение пентакварка ©+, составляющий 2,13-10~3 на одно нейтринное событие в области масс 1530 МэВ/с2 после интегрирования по всем значениям хр- Оценка была получена "слепым" методом, впервые разработанным и реализованным в нейтринных взаимодействиях для резонансного анализа.

Для анализа резонансных состояний разработана процедура оценки комбинаторного фона, основанная на методе "смешивания" пар продуктов распада резонанса из разных событий в экспериментальных данных, для ГНР взаимодействий лептонов с нуклонами. Показано, что учет энергии адронной струи, угловых и импульсных распределений предполагаемых продуктов распада от события к событию позволяет предсказывать данный источник фона с точностью, равной статистическим экспериментальным ошибкам.

Основываясь на информации трех поддетекторов NOMAD, произведен расчет функции максимального правдоподобия для протонной и фоновой гипотез с наибольшей чувствительностью к сигналу 6+ при различных значениях хр и cos0*, где в* - угол между протоном в системе покоя Q+ и импульсом в+ в лабораторной системе отсчета.

В переднем калориметре детектора NOMAD зарегистрирована наибольшая в мире статистика событий димюонного типа с рождением с-квар-ка, равная 15 340. Минимальная реконструированная энергия нейтрино в спектре зарегистрированных событий, составляющая б ГэВ, обеспечивает наилучшую чувствительность данных к массе с-кварка среди всех нейтринных экспериментов, исследовавших димюонные события.

На основании полученных данных эксперимента NOMAD измерено отношение сечений рождения очарованного кварка по димюонной сигнатуре и инклюзивного взаимодействия нейтрино с нуклоном по каналу заряженного тока = сда/сгсс при энергиях пучка в широком интервале Ev G [6;300] ГэВ при х 6 [0;0,75] и Q2 > 1 ГэВ2/с2. Проведена оценка систематических погрешностей, связанных в основном с предсказанием фоновых событий, фрагментацией с-кварка в очарованные адроны и ошибкой на значение массы с-кварка. По сравнению с другими экспериментами точность измерения TZmi для всей кинематической области увеличена в 2-3 раза. Впервые в нейтринных взаимодействиях отношение И^ получено в области [0,3;0,75] для переменной х-Бьёркена.

Уточнен параметр фрагментации очарованного кварка в параметризации Коллинз-Спиллера, который совместно для экспериментов Е531 и NOMAD составляет £ = 0,165 ± 0,025.

Измерено отношение вероятностей рождения положительно и отрицательно заряженных мезонов (Nw++ArK+)/(7V,r- +NK~) во взаимодействиях нейтрино с углеродом как функция их импульсов для моделируемых событий и для накопленных экспериментальных данных.

Список публикаций

[Al] A. Chukanov, ... О. Samoylov, ... et al. Production properties of K*(892)+-vector mesons and their spin alignment as measured in the NOMAD experiment // Eur. Phys. J. - 2006. - Vol. C46. - Pp. 69-79.

[A2] 0. Samoylov et al. Search for the exotic Theta+ resonance in the NOMAD experiment // Eur. Phys. J. - 2007. - Vol. C49. - Pp. 499-510.

[A3] R. Petti, O. Samoylov. Precise measurement of Charm Dimuon Production from Neutrino Interactions at NOMAD // Письма в ЭЧАЯ. - 2011. - Т. 42 №7 (в печати).

[А4] О. Б. Самойлов. Идентификация протонов для поиска экзотического барионного резонанса Theta+ в распаде на протон и А^-мезон в эксперименте NOMAD // Тезисы докладов VIII научной конференции молодых ученых и специалистов ОИЯИ, 2-6 февраля 2004■— Дубна, 2004. - С. 172-175.

[А5] О. Б. Самойлов. Поиск пентакварка Theta+ в эксперименте NOMAD // Тезисы докладов IX научной конференции молодых ученых и специалистов ОИЯИ, 31 января - 6 февраля 2005. - Дубна, 2005.- С. 283-286.

[А6] V. Cavasinni, ... О. Samoylov, ... ¡on behalf of the NOMAD Collaboration]. A search of the Theta+ pcntaquark baryon in neutrino interactions in the NOMAD experiment // Proceedings of XXXIII International Conference on High Energy Physics, July 26 - August 2, 2006. — Moscow, 2006.— Pp. 972-975.

[A7] V. Cavasinni, D. Naumov, O. Samoylov. A search for an exotic Theta+ baryon in inclusive neutrino-nucleon interactions in the NOMAD experiment // Proceedings of XII International Conference on Hadron Spec-

troscopy HADRON 07, Frascati Physics Series, October 7-13, 20072007. - Vol. XLVI. - Pp. 1405 -1416.

[A8] О. Б. Самойлов [для коллаборации NOMAD], Исследование событий ди-мюониого рождения чарма из странного моря нуклона в нейтринных взаимодействиях эксперимента NOMAD // Тезисы докладов XIV научной конференции молодых ученых и специалистов ОИЯИ, 1-6 февраля 2010. - Дубна, 2010. - С. 114-117.

[А9] R. Petti, О. Samoylov. Precise measurement of Charm Dimuon Production from Neutrino Interactions at Nomad // Proceedings of XVIII International Workshop on Deep-Inelastic Scattering and Related Subjects, April 19 - 28, 2010. - Florence, 2010.

[A10] O. Samoylov. Search for PentaQuark Theta+ at NOMAD // XXVIII International Workshop Neutrino Physics on Accelerators, January 25-27, 2006. - Dubna, 2006.

[All] O. Samoylov. A study of dimuon events in the NOMAD experiment // XXX International Workshop Neutrino Physics on Accelerators, January 23-25, 2008. - Dubna, 2008.

[A12] O. Samoylov. Charm production in neutrino DIS and strangeness in the nucleon // Trento workshop on Strangeness polarization in semi-inclusive and exclusive Lambda production, October 27-30, 2008. — Trento, 2008.

Цитированная литература

[1] Л. Б. Окунь. Лептоны и кварки. — М.:Наука, 1981.— 304 с.

[2| К. Nakamura. Review of particle physics //J. Phys. — 2010. — Vol. G37. — P. 075021.

[3] S. Alekhin, Sergey A. Kulagin, R. Petti. Determination of Strange Sea Distributions from Neutrino- Nucléon Deep Inelastic Scattering // Phys. Lett. — 2009. — Vol. B675. — Pp. 433-440.

[4] J. D. Bjorken, Emmanuel A. Paschos. Inelastic Electron Proton and gamma Proton Scattering, and the Structure of the Nucléon // Phys. Rev. — 1969. — Vol. 185. - Pp. 1975-1982.

[5] R. P. Feynman. Photon-hadron interactions. — Reading 1972, 282 p.

[G] M. E. Sainio. Pion nucléon sigina-term: A review // PiN Newslett. — 2002. — Vol. 1G. - Pp. 138-143.

[7] Dmitri Diakonov, Victor Petrov, Maxim V. Polyahov. Exotic anti-decuplet of baryons: Prediction from chiral solitons // Z. Phys. — 1997. — Vol. A359. — Pp. 305-314.

[8] Michael Danilov, Roman Mizuk. Experimental Review on Pentaquarks. — 2007.

[9] ,/. Altegoer et al. The NOMAD experiment at the CERN SPS // Nucl. Instrum. Meth. 1998. Vol. A404. - Pp. 96-128.

[ 101 P. Astie.r et, al. Prediction of neutrino fluxes in the NOMAD experiment // Nucl. Instrurn. Meth. - 2003,- Vol. A515.- Pp. 800-828.

Ill) Luigi Di Leila. NOMAD home page at CERN. — http://nomad-info.web.cern.ch/nomad-info/.

[12] P. Abbon et al. The COMPASS Experiment at CERN // Nucl. Instrum. Meth. - 2007. - Vol. A577. - Pp. 455-518.

[13] P. D. B. Collins, T. P. Spiller. The Fragmentation of Heavy Quarks // J. Phys. - 1985. - Vol. Gil. - P. 1289.

[14] N. Ushida et. al. Production characteristics of charmed particles in neutrino interactions // Phys. Lett.- 1988.- Vol. B206.- Pp. 380-384.

[15] R. Acquafredda et al. The OPERA experiment in the CERN to Gran Sasso neutrino beam // JINST. - 2009. - Vol. 4. - P. P04018.

[16] M. В. Терептьев. Введение в теорию элементарных частиц. — М.:ИТЭФ, 1998. - 23G с.

[17] А. Е. Asratyan, A. G. Dolgolenko, M. A. Kubantsev. Evidence for formation of a narrow pKshort resonance with mass near 1533 MeV in neutrino interactions // Phys. Atom. Nucl. - 2004. - Vol. 67.- Pp. 682-687.

[18] H. Abramowicz et al. Experimental Study of Opposite Sign Dimuons Produced in Neutrino and anti-neutrinos Interactions // Z. Phys. — 1982. — Vol. C15. - P. 19.

[19] P. Vilain et al. Leading-order QCD analysis of neutrino induced dimuon events // Eur. Phys. J. - 1999. - Vol. Cil. - Pp. 19-34.

[20] A. O. Bazarko et al. Determination of the strange quark content of the nucléon from a next-to-leading order QCD analysis of neutrino charm production // Z. Phys. - 1995...... Vol. C65. - Pp. 189-198.

[21] M. Goncharov et al. Precise measurement of dimuon production cross-sections in nu/mu Fe and anti-nu/mu Fe deep inelastic scattering at the Teva-tron // Phys. Rev. - 2001. - Vol. D64. - P. 112006.

[22] A. Kayis-Topaksu et al. Leading order analysis of neutrino induced dimuon events in the CHORUS experiment // Nucl. Phys2008.- Vol. B798.-Pp. 1-16.

FIoJiytieHo 16 MapTa 2011 r.

Отпечатано методом прямого репродуцирования с оригинала, предоставленного автором.

Подписано в печать 17.03.2011. Формат 60 х 90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,68. Уч.-изд. л. 1.4. Тираж 100 экз. Заказ № 57273.

Издательский отдел Объединенного института ядерных исследований 141980, г. Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6. E-mail: publish@jinr.ru www.jinr.ru/publish/

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Самойлов, Олег Борисович

Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Введение.

1.1.1. SU(6) кварковая модель.

1.1.2. Кинематика лептон-нуклонных взаимодействий

1.1.3. Кварк-партонная модель.

1.1.4. Структурные функции.

1.1.5. Структурные функции в кварк-партонной модели

1.1.6. Кварк-партонная модель и КХД.

1.1.7. Высшие твисты.

1.1.8. Экспериментальные измерения ПР.

1.2. Странное море нуклона.

1.2.1. Рождение с-кварка.

1.2.2. Димюонная сигнатура.

1.2.3. Обзор экспериментальных данных.

1.3. Пентакварк ©+

1.3.1. Пентакварки в модели киральных солитонов

1.3.2. Дикварковая модель и иентакварковые состояния

1.3.3. Пентакварки и кварк-глюонная плазма

1.3.4. Экспериментальные аспекты

1.3.5. Обзор экспериментальных данных.

1.4. Выводы к первой главе.

Глава 2. Эксперимент NOMAD.

2.1. Введение.

2.2. Основная идея эксперимента.

2.3. Пучок нейтрино.

2.4. Детектор NOMAD.

2.4.1. Система координат детектора.

2.4.2. Система вето

2.4.3. Передний калориметр

2.4.4. Дрейфовые камеры.

2.4.5. Триггерные плоскости.

2.4.6. Детектор переходного излучения.

2.4.7. Детектор ливней.

2.4.8. Электромагнитный калориметр.

2.4.9. Адронный калориметр.

2.4.10. Мюонные камеры.

2.5. Триггеры и набор данных

2.6. Реконструкция событий.

2.7. Моделирование событий

2.8. Выводы ко второй главе .\

Глава 3. Поиск пентакварка 0+.

3.1. Введение.

3.2. Отбор событий.

3.2.1. Вершина первичного взаимодействия нейтрино

3.2.2. Идентификация Kg.

3.2.3. Идентификация протонов.

3.3. Сравнение моделирования МС и экспериментальных данных

3.3.1. Нейтринное событие.

3.3.2. Рождение и распад Kg.

3.3.3. Поведение протона в адронной струе.

3.3.4. Поправка на импульс протона.

3.4. Процедура анализа.

3.4.1. Предсказание фона.

3.4.2. Стратегия идентификации протонов.

3.4.3. Разрешение на инвариантную массу.

3.4.4. Статистический анализ.

3.5. Результаты.

3.6. Выводы к третьей главе.

Глава 4. Рождение с-кварка по димюонной сигнатуре

4.1. Введение.

4.2. Отбор событий.

4.2.1. Вершина первичного взаимодействия нейтрино

4.2.2. Эффект насыщения и калибровка.

4.2.3. Триггер

4.2.4. Оценка фона.

4.2.5. Критерии отбора событий.

4.3. Процедура анализа.

4.3.1. Сечения взаимодействий.

4.3.2. Сравнение моделирования MC и экспериментальных данных.

4.3.3. Экспериментальные распределения.

4.3.4. Систематика.

4.4. Результаты.

4.5. Выводы к четвертой главе.

Введение диссертация по физике, на тему "Сечение рождения очарованного кварка и оценка существования пентакварка Θ+ в нейтринных взаимодействиях в эксперименте NOMAD"

Актуальность работы Одной из актуальных тем для исследования уже несколько десятилетий является странность в нуклоне (протоне или нейтроне). Отсутствие "валентных" по группе ££/(3)р странных кварков в нуклонах не запрещает наличие "морских" странных кварков, которые были обнаружены уже в первых экспериментах по глубоко неупругому рассеянию (ГНР) лептонов на нуклонах [1]. Такие ГНР процессы, характеризуемые большой передачей квадрата 4-импульса ф2, позволяют исследовать внутреннюю структуру нуклона. В настоящее время накоплен довольно большой экспериментальный материал и развиты теоретические методы извлечения партонных (кварковых и глюонных) распределений в нуклоне из анализа экспериментальных данных [2]. В то время как распределения валентных и морских и- и с1-кварков в нуклонах измерены достаточно хорошо, распределения странных кварков э и антикварков ¡з известны с большой неопределённостью, достигающей 100% [3]. Причина такой неопределённости заключается, в основном, в том, что партонные распределения э- и э-кварков извлекаются только из результатов измерений экспериментов с пучками нейтрино и антинейтрино. Эти эксперименты, иа анализе которых основаны современные данные о кварковых распределениях, характеризуются большими статистическими и систематическими ошибками.

Экспериментальный метод измерения импульсных распределений (ан-ти)странных кварков и рождения очарованных кварков в гЖ-взаимодействиях заключается в измерении сечения рождения димюонных событий -событий с двумя противоположно заряженными мюонами, детектируемых в процессе взаимодействия мюонного нейтрино на нуклонах; с рождением очарованного адрона г/^ —> ¡л~Ъ.сХ и в последующем полуинклюзивном распаде очарованного адрона Ьс —»• /¿+У с усредненной вероятностью

В, ~ 8% [3].

По своему построению кварковая модель [2, 4-6] описывает статические свойства адронов, не имея внутреннего динамического механизма для предсказания корреляций между различными степенями свободы. Это подтверждается в ряде экспериментальных фактов (спиновый кризис, сигма-член), не находящих естественного объяснения в рамках кварковой модели [2, 7]. С другой стороны, существует ряд моделей, происходящих из квантовой хромодинамики (КХД), обладающих соответствующей динамикой, которые могли бы улучшить кварковую модель добавлением в неё необходимых корреляций. Одной из таких моделей является модель киральных солитонов [8], которая весьма успешно описывает экспериментальные данные в пределе слабо нарушенной 5,17(3)ь х 5^7(3)я симметрии кирального лагранжиана КХД. Кроме того, в рамках этой модели предсказывается не только существование октета и декуплета барионов, но и антидекуплета барионов с </р = с экзотическими свойствами. Эти адроны должны состоять из четырех кварков и одного антикварка в "валентном" состоянии. Самый легкий из них, пентакварк 0+, имеет состав ииск!^ т. е. это барион с положительной странностью и очень малой шириной распада порядка 15 МэВ/с2. В то время как в модели киральных солитонов упомянутая малость ширины распада ©+ довольно естественно объясняется динамикой и малым углом смешивания октета и антидекуилета барионов, кварковая модель вынуждена делать целый ряд предположений для объяснения такой малости. Экспериментальная "метка" распада пентакварка «

В+ - сохраняющееся барионное число и открытая положительная странность - определяет моды распада 0+ на нейтрон и К+-мезон или на протон и К0-мезон. Небольшая предсказываемая ширина распада 0+ позволяет изучение его рождения на большинстве современных экспериментальных установках для различного класса реакций [9].

Анализ данных эксперимента NOMAD (Neutrino Oscillation MAgnetic Detector, WA-96) [10-12], проводимом на ускорителе SPS в CERN с 1995 по 1998 годы, по измерению рождения очарованного кварка посредством событий димюонного типа из рассеяния нейтрино на нуклоне и оценке существования пентакваркового состояния 0+ (uudds) может значительно улучшить знания о странном море нуклона и лежащей в основе динамики взаимодействия кварков в существенно непертурбативной области.

1) Оценка существовани51 иентакварка 0+ в распаде на протон и Kg-мезон, измерение интегральной и дифференциальной вероятности рождения исследуемого состояния как функции доли его продольного импульса в системе центра масс налетающего нейтрино и мишени хр.

2) Измерение дифференциальных отношений сечений очарованного кварка но димюонной сигнатуре к инклюзивному сечению взаимодействия нейтрино с железом в переднем калориметре по каналу заряженного тока.

Научная новизна

- В работе впервые измерен верхний предел на 90% уровне достоверности на рождение пентакварка G+ как функции хр на одно нейтринное событие в области масс 1530 МэВ/с2. Из полученного распределения установлены пределы на рождения ©+ в области фрагментации кварка и в области фрагментации мишени, равные ~ 2,5-10~3 и ~ 1,0-10""3 соответственно. Оцениваемый интегральный верхний предел на одно нейтринное событие составляет 2,13 • 103. 8

- Идентифицирована рекордная статистика событий димюонного тина с лучшим на текущий момент порогом чувствительности к рождению очарованного кварка на реконструированную энергию нейтрино. В переднем калориметре детектора NOMAD после вычета фона зарегистрировано 15 340 таких событий в интервале энергий нейтрино от 6 до 300 ГэВ.

- Впервые получены дифференциальные распределения отношений сечений очарованного кварка по димюонной сигнатуре к инклюзивному сечению взаимодействия нейтрино с железом по каналу заряженного тока 7Zflfx = сг1Щ/сгсс при энергиях пучка в широком интервале Ev G [6;300] ГэВ для х G [0;0,75] и Q2 > 1 ГэВ2/с2. Стоит отметить, что в данный момент ни один нейтринный эксперимент не чувствителен к области [0,3;0,75] для переменной х-Бьёркена при измерении рождения димюониых событий.

Практическая значимость

- Измеренные дифференциальные отношения сечений 7Z^ = ат/<тсс позволяют уточнить кварк-партонную функцию распределения по импульсам странного кварка с точностью выше, чем в два раза [3].

- В два раза уточнен параметр фрагментации очарованного кварка в параметризации Коллинз-Спиллера [14], который составляет совместно для экспериментов Е531 [15] и NOMAD: б = 0,165±0,025. Получен9 ные результаты дают более точную информацию о рождении очарованных частиц в нейтринных взаимодействиях, например, для оценки фона при изучении ь>ц —> vT осцилляций в эксперименте OPERA [16].

- Измеренное отношение вероятностей рождения положительно и отрицательно заряженных мезонов (Nn+ + NK+)/(N1T- + iVK-) во взаимодействиях нейтрино с углеродом как функция импульсов мезонов предоставляет новую информацию для настройки модели рождения упомянутых адронов.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

- Предложение и • реализация процедуры оценки комбинаторного фона, основанной на методе "смешивания" пар продуктов распада резонанса из разных событий в экспериментальных данных, для ГНР взаимодействий лептонов с нуклонами. Показано, что учет энергии адронпой струи, угловых и импульсных распределений предполагаемых продуктов распада от события к событию позволяет хорошо предсказывать данный источник фона.

- Построение алгоритма идентификации протонов для наибольшей чувствительности к сигналу от пентакварка 0+ для различных значений хр и cos в*, где 0* - угол между протоном в системе покоя ©+ и импульсом ©+ в лабораторной системе отсчета.

- Результат исследования спектра инвариантной массы рКд для оценки существования пентакварка ©+ для всех значений переменной х-р в z^N взаимодействиях эксперимента NOMAD. Измерение верхнего предела на 90% уровне достоверности на рождение пентакварка 0+, составляющего 2,13- Ю-3 на одно нейтринное событие в области масс 1530 МэВ/с2 после интегрирования по всем значениям хр.

- Отбор событий димюонного типа в переднем калориметре детектора NOMAD с порогом чувствительности к рождению очарованного кварка на реконструированную энергию нейтрино равным 6 ГэВ. Оценка фона от распадов тг+, К+ мезонов по лептонной моде распада на После вычета фона зарегистрировано 15 340 событий димюонного типа в интервале энергий от 6 до 300 ГэВ.

- Измерение дифференциальных отношений сечений димюонного рождения с-кварка и инклюзивного взаимодействия нейтрино с нуклоном по каналу заряженного тока = сг/ф/сгсс как функций реконструированной энергии нейтрино, переносимого импульса взаимодействующего нартона (кварка) rr-Бьёркена и полной энергии в системе центра масс W-бозона и взаимодействующего партона (кварка) при энергиях пучка в широком интервале Еи 6 [6;300] ГэВ для х Е [0;0,75] и Q2 > 1 ГэВ2/с2.

- Измерение отношения вероятностей рождения положительно и отрицательно заряженных мезонов (Nn+ + NK+)/(Nn- + NK~) во взаимодействиях нейтрино с углеродом как функции импульсов мезонов для моделируемых событий и накопленных экспериментальных данных.

Апробация работы Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных российских и международных конференциях: VIII, IX, XIV научные конференции молодых ученых и специалистов ОИЯИ (Дубна, 2004, 2005, 2010), XXXIII международная конференция по физике высоких энергий (Москва, 2006), XXVIII и XXX международные рабочие совещания по нейтринной физике на ускорителях (Дубна, 2006, 2008), XII международная конференция по спектроскопии адро-нов (Фраскати, Италия, 2007), рабочее совещание по поляризации странного кварка в глубоко неупругом рассеянии лептонов с нуклонами (Тренто, Италия, 2008), XIV международная Ломоносовская конференция по физике частиц (Москва, 2009), XVIII международное рабочее совещание rio физике глубоко неуиругого рассеяния (Флоренция, Италия, 2010), а также на рабочих совещаниях и научных семинарах ЛЯП и ЛФВЭ ОИЯИ, ИФ-ВЭ, ИНФН, ИГУ, коллаборации NOMAD, на российских и международных школах: IV, V, VIII, X летние Байкальские школы ОИЯИ-ИГУ но физике, элементарных частиц и астрофизике (Б.Коты, 2004, 2005, 2008, 2010), Европейская школа по физике высоких энергий ЦЕРН-ОИЯИ (Трест, Чехия, 2007), II международная школа по физике нейтрино (Йокогама и Токай, Япония, 2010), IV международная школа по физике нейтрино им. Б.М. Понтекорво (Алушта, Украина, 2010).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из них 3 статьи в рецензируемых журналах [17-19], 6 статей в сборниках трудов конференций [20-25] и 3 тезиса докладов [26-28].

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.

В диссертации используется наиболее удобная система единиц для физики элементарных частиц. В ней h есть единица действия, в с - единица скорости: h = с = 1. В этом случае энергия, импульс и масса будут иметь одинаковую размерность - эВ. По ходу изложения материала используется следующий список сокращений и терминов:

• ГНР - глубоко неупругое рассеяние;

• vfl СС (NC) или z/M СС (NC) - взаимодействие мюонного нейтрино или антинейтрино с нуклоном по каналу заряженного (нейтрального) тока (от англ. charge/neutral current) с обменом W-бозоном (Z-бозоном);

• OSDM (от англ. Opposite-Sign DiMuons) - димюонные события противоположного знака;

• LSDM (от англ. Like-Sign DiMuons) - димюонные события одинакового знака;

• КХД - квантовая хромодинамика;

• КПМ - кварк-иартонная модель;

• ПР - партониые распределения (или импульсные функции плотности вероятности кварков и глюонов в протоне);

• ФФ - функции фрагментации;

• МС (от англ. Monte Carlo) - Монте Карло (набор симулированных событий).

Заключение диссертации по теме "Акустика"

Основные результаты и выводы:

Исследован спектр инвариантной массы рКд в нейтринных взаимодействиях эксперимента NOMAD для оценки существования пентакварка 0+ при различных значениях доли его продольного импульса в системе центра масс налетающего нейтрино и мишени хр. В изучаемом спектре не наблюдается значимого сигнала от пентакварка 0+ с предсказываемой массой в области 1530 МэВ/с2 для всей области значений хр.

Впервые в нейтринных взаимодействиях измерен верхний предел на 90% уровне достоверности на рождение пентакварка 0+, составляющий 2,13 • Ю-3 на одно нейтринное событие в области масс 1530 МэВ/с2 после интегрирования по всем значениям Хр. Оценка была получена "слепым" методом, впервые разработанным и реализованным в нейтринных взаимодействиях для резонансного анализа.

Для анализа резонансных состояний разработана процедура оценки комбинаторного фона, основанная на методе "смешивания" пар продуктов распада резонанса из разных событий в экспериментальных данных, для ГНР взаимодействий лептонов с нуклонами. Показано, что учет энергии ад-ронной струи, угловых и импульсных распределений предполагаемых продуктов распада от события к событию позволяет предсказывать данный источник фона с точностью, равной статистическим экспериментальным ошибкам.

Основываясь на информации трех поддетекторов NOMAD, произведен расчет функции максимального правдоподобия для протонной и фоновой гипотез с наибольшей чувствительностью к сигналу ©+ при различных значениях Хр и cos#*, где в* - угол между протоном в системе покоя ©+ и импульсом 6+ в лабораторной системе отсчета.

В переднем калориметре детектора NOMAD зарегистрирована наибольшая в мире статистика событий димюонного типа с рождением с-квар-ка, равная 15 340. Минимальная реконструированная энергия нейтрино в спектре зарегистрированных событий, составляющая 6 ГэВ, обеспечивает наилучшую чувствительность данных к массе с-кварка среди всех нейтринных экспериментов, исследовавших димюонные события.

На основании полученных данных эксперимента NOMAD измерено отношение сечений рождения очарованного кварка по димюонной сигнатуре и инклюзивного взаимодействия нейтрино с нуклоном по каналу заряженного тока Ицц = сг^/сгсс при энергиях пучка в широком интервале Е„ <Е [6;300] ГэВ при х G [0;0,75] и Q2 > 1 ГэВ2/с2. Проведена оценка систематических погрешностей, связанных в основном с предсказанием фоновых событий, фрагментацией с-кварка в очарованные адроны и ошибкой на значение массы с-кварка. По сравнению с другими экспериментами точность измерения 7Zllfl для всей кинематической области увеличена в 2-3 раза. Впервые в нейтринных взаимодействиях отношение TZ^ получено в области [0,3;0,75] для переменной яг-Бьёркена.

Уточнен параметр фрагментации очарованного кварка в параметризации Коллинз-Спиллера, который совместно для экспериментов Е531 и NOMAD составляет б = 0,165 ± 0,025.

Измерено отношение вероятностей рождения положительно и отрицательно заряженных мезонов + NK+)/(N7T- + АГК-) во взаимодействиях нейтрино с углеродом как функция их импульсов для моделируемых событий и для накопленных экспериментальных данных.

Заключение

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Самойлов, Олег Борисович, Дубна

1. J1. Б. Окунь. Лентоны и кварки. — М.:Наука, 1981. — 304 с.

2. К. Nakamura. Review of particle physics // J. Phys.— 2010.— Vol. G37.- P. 075021.

3. S. Alekhin, Sergey A. Kulagin, R. Petti. Determination of Strange Sea Distributions from Neutrino- Nucleón Deep Inelastic Scattering // Phys. Lett. 2009. - Vol. B675. - Pp. 433-440.

4. J.D. Bjorken. Asymptotic Sum Rules at Infinite Momentum // Phys.Rev. 1969. - Vol. 179. - Pp. 1547-1553.

5. J. D. Bjorken, Emmanuel A. Paschos. Inelastic Electron Proton and gamma Proton Scattering, and the Structure of the Nucleón // Phys. Rev. — 1969. Vol. 185. - Pp. 1975-1982.

6. R. P. Feynman. Photon-hadron interactions. — Reading 1972, 282 p.

7. M. E. Sainio. Pión nucleón sigma-term: A review // PiN Newslett. — 2002. — Vol. 16. Pp. 138-143.

8. Dmitri Diakonov, Victor Petrov, Maxim V. Polyakov. Exotic anti-decu-plet of baryons: Prediction from chiral solitons // Z. Phys. — 1997. — Vol. A359. — Pp. 305-314.

9. Michael Danilov, Roman Mizuk. Experimental Review on Pentaquarks. — 2007.

10. J• Altegoer et al. The NOMAD experiment at the CERN SPS // Nucl. Instrum. Meth. — 1998. Vol. A404. - Pp. 96-128.

11. P. As tier et al. Prediction of neutrino fluxes in the NOMAD experiment // Nucl. lustrum. Meth. 2003. - Vol. A515. - Pp. 800-828.

12. Luigi Di Leila. NOMAD home page at CERN.— http: / / nomad-info. web.cern.ch/nomad-info/.

13. P. Abbon et al. The COMPASS Experiment at CERN // Nucl. lustrum. Meth. 2007. - Vol. A577. - Pp. 455-518.

14. P. D. B. Collins, T. P. Spiller. The Fragmentation of Heavy Quarks // J. Phys. 1985. - Vol. Gil. - P. 1289.

15. N. Ushida et al. Production characteristics of charmed particles in neutrino interactions // Phys. Lett. — 1988. Vol. B206. - Pp. 380-384.

16. R. Acquafredda et al. The OPERA experiment in the CERN to Gran Sasso neutrino beam // JINST. 2009. - Vol. 4. - P. P04018.

17. A. Chukanov, . O. Samoylov, . et al. Production properties of K*(892)+- vector mesons and their spin alignment as measured in the NOMAD experiment // Eur. Phys. J. — 2006. Vol. C46. — Pp. 69-79.

18. O. Samoylov et al. Search for the exotic Theta+ resonance in the NOMAD experiment // Eur. Phys. J. 2007. - Vol. C49. - Pp. 499-510.

19. R. Petti, O. Samoylov. Precise measurement of Charm Dimuon Production from Neutrino Interactions at NOMAD // Письма в ЭЧАЯ. — 2011. — T. 42 №7 (в печати).

20. О. Б. Самойлов. Поиск пентакварка Theta+ в эксперименте NOMAD // Тезисы докладов IX научной конференции молодых ученых и специалистов ОИЯИ, 31 января 6 февраля 2005. — Дубна,2005. С. 283-286.

21. R.P. Feynman, Murray G ell-Mann, G. Zweig. Group U(6) x U(6) generated by current components // Phys.Rev.Lett. — 1964.— Vol. 13.— Pp. 678-680.

22. Ф. Хелзен, А. Мартин. Кварки и лсптоны: Введение в физику частиц. — М.:Мир, 1987. — 456с.

23. F. Е. Close. An Introduction to Quarks and Partons. — London; New York: Academic Press, 1979. — 481 p.

24. M. Klein, T. Riemann. Electroweak interactions probing the nucléon structure // Z. Phys. 1984. - Vol. C24. - P. 151.

25. Jr. Callan, Curtis G., David J. Gross. High-energy electroproduction and the constitution of the electric current // Phys. Rev. Lett. — 1969. — Vol. 22. Pp. 156-159.

26. D.I. Kazakov, A. V. Kotikov. On the value of the alpha-s correction to the Callan-Gross relation // Phys.Lett. — 1992. — Vol. B291. Pp. 171-176.

27. W.L. van Neerven, E.B. Zijlstra. Order alpha-s**2 contributions to the deep inelastic Wilson coefficient // Phys.Lett. — 1991.— Vol. B272.— Pp. 127-133.

28. E.B. Zijlstra, W.L. van Neerven. Contribution of the second order gluonic Wilson coefficient to the deep inelastic structure function // Phys.Lett. — 1991. Vol. B273. - Pp. 476-482.

29. E.B. Zijlstra, W.L. van Neerven. Order alpha-s**2 correction to the structure function F3 (x, Q**2) in deep inelastic neutrino hadron scattering // Phys.Lett. - 1992. - Vol. B297. - Pp. 377-384.

30. W.L. van Neerven, E.B. Zijlstra. The O (alpha —s2^ corrected Drell-Yan K factor in the DIS and MS scheme // Nucl.Phys. — 1992. — Vol. B382. -Pp. 11-62.

31. V.N. Gribov, L.N. Lipatov. Deep inelastic e p scattering in perturbation theory // Sov.J.Nucl.Phys. 1972. - Vol. 15. - Pp. 438-450.

32. Yuri L. Dokshitzer. Calculation of the Structure Functions for Deep Inelastic Scattering and e+ e- Annihilation by Perturbation Theory in Quantum Chromodynamics. // Sov.Phys.JETP.— 1977.— Vol. 46.-Pp. 641-653.

33. Guido Altarelli, G. Parisi. Asymptotic Freedom in Parton Language // Nucl.Phys. 1977. - Vol. B126. - P. 298.

34. A. Vogt, S. Moch, J.A.M. Vermaseren. The Three-loop splitting functions in QCD: The Singlet case // Nucl.Phys. 2004.- Vol. B691.-Pp. 129-181.

35. S. Moch, J.A.M. Vermaseren, A. Vogt. The Three loop splitting functions in QCD: The Nonsinglet case // Nucl.Phys. — 2004. — Vol. B688. -Pp. 101-134.

36. J.A.M. Vermaseren, A. Vogt, S. Moch. The Third-order QCD corrections to deep-inelastic scattering by photon exchange // Nucl.Phys. — 2005. — Vol. B724. Pp. 3-182.

37. Gerard 't Hooft, M.J.G. Veltman. Regularization and Renormalization of Gauge Fields // Nucl.Phys. — 1972.— Vol. B44. — Pp. 189-213,- *** Nobel Prize <a href=http://www.nobel.se/announcement-99/physics99.html>1999</a>

38. Gerard ;t Hooft. Dimensional regularization and the renormalization group // Nucl.Phys. 1973. — Vol. B61.- Pp. 455-468.

39. William A. Bardeen, A.J. Buras, D.W. Duke, T. Muta. Deep Inelastic Scattering Beyond the Leading Order in Asymptotically Free Gauge Theories // Phys.Rev. 1978. - Vol. D18. - P. 3998.

40. Guido Altarelli, R.Keith Ellis, G. Martinelli. Leptoproduction and Drel-1-Yan Processes Beyond the Leading Approximation in Chromodynam-ics // Nucl.Phys. 1978. - Vol. B143. - P. 521.

41. R.L. Jaffe, Xiang-Dong Ji. Chiral odd parton distributions and Drell-Yan processes // Nucl.Phys. 1992. - Vol. B375. - Pp. 527-560.

42. S.I. Alekhin. High twists and the NNLO QCD corrections in DIS. 2002.

43. Sergey I. Alekhin. Global fit to the charged leptons DIS data: alpha(s)parton distributions, and high twists // Phys.Rev. — 2001. — Vol. D63. — P. 094022.

44. Ф. Индурайн. Квантовая хромодинамика.— М.:Наука, 1986.— 284 с.

45. V.A. Matveev, R.M. Muradian, A.N. Tavkhelidze. Automodellism in the large angle elastic scattering and structure of hadrons // Lett.Nuovo Cim. - 1973. - Vol. 7. - Pp. 719-723.

46. Stanley J. Brodsky, Glennys R. Fa,rrar. Scaling Laws at Large Transverse Momentum // Phys.Rev.Lett. 1973. - Vol. 31. - Pp. 1153-1156.

47. Alan D. Martin, R. G. Roberis, W. James Stirling, R. S. Thome. Parton distributions: a new global analysis // Eur. Phys. J. — 1998. — Vol. C4. — Pp. 463-496.

48. A.C. Benvenuti, D. Cline, William T. Ford et al. Observation of New Particle Production by High-Energy Neutrinos and anti-neutrinos // Phys.Rev.Lett. 1975. - Vol. 34. - P. 419.

49. S.L. Glashow, J. Iliopoulos, L. Maiani. Weak Interactions with Lep-ton-Hadron Symmetry // Phys.Rev. 1970. Vol. D2. — Pp. 1285-1292.

50. R. Koch. A New Determination of the pi N Sigma Term Using Hyperbolic Dispersion Relations in the (nu**2, t) Plane // Z.Phys.— 1982.— Vol. С15,- Pp. 161-168.

51. J. Gasser, H. Leutwyler, M.E. Sainio. Form-factor of the sigma term // Phys.Lett. 1991. - Vol. B253. - Pp. 260-264.

52. J. Gasser, H. Leutwyler, M.E. Sainio. Sigma term update // Phys.Lett. — 1991. Vol. B253. - Pp. 252-259.

53. B. Borasoy, Ulf-G. Meissner. Chiral expansion of baryon masses and sigma terms // Annals Phys. 1997. - Vol. 254. - Pp. 192-232.

54. M.M. Pavan, I.I. Strakovsky, R.L. Workman, R.A. Arndt. The Pion nucleón Sigma term is definitely large: Results from a G.W.U. analysis of pi nucleón scattering data // PiN Newslett.— 2002.— Vol. 16.— Pp. 110-115.

55. William B. Kaufmann, Gerald E. Hite. Tests of current algebra and partially conserved axial vector current in the subthreshold region of the pion - nucleón system // Phys.Rev. - 1999. - Vol. C60. - P. 055204.

56. M.G. Olsson. The Nucleón sigma term from threshold parameters // Phys.Lett. 2000. - Vol. B482. - Pp. 50-56.

57. H. Ohki, S. Aoki, H. Fukaya et al. Nucleón sigma term and strange quark content in 2-fl-flavor QCD with dynamical overlap fermions // PoS.— 2009. Vol. LAT2009. - P. 124.

58. R.D. Young, A.W. Thomas. Octet baryon masses and sigma terms from an SU(3) chiral extrapolation // Phys.Rev. — 2010.— Vol. D81.— P. 014503.

59. D. Toussaint, W. Freeman. The Strange quark condensate in the nucleón in 2+1 flavor QCD // Phys.Rev.Lett. 2009. - Vol. 103. - P. 122002.

60. A. O. Bazarko et al. Determination of the strange quark content of the nucleón from a next-to-leading order QCD analysis of neutrino charm production // Z. Phys. — 1995. — Vol. C65. Pp. 189-198.

61. M. Goncharov et al. Precise measurement of dimuon production crosssections in nu/mu Fe and anti-nu/mu Fe deep inelastic scattering at the Tevatron // Phys. Rev. 2001. - Vol. D64. - P. 112006.

62. C. Peterson, D. Schlatter, I. Schmitt, Peter M. Zerwas. Scaling Violations in Inclusive e+ e- Annihilation Spectra // Phys. Rev. — 1983. — Vol. D27. P. 105.

63. H. Abramowicz et al. Experimental Study of Opposite Sign Dimuons Produced in Neutrino and anti-neutrinos Interactions // Z. Phys. — 1982. — Vol. C15. P. 19.

64. P. Vilain et al. Leading-order QCD analysis of neutrino induced dimuon events // Eur. Phys. J. 1999. - Vol. Cll. - Pp. 19-34.

65. P. Astier et al. Neutrino production of opposite sign dimuons in the NOMAD experiment // Phys. Lett. 2000. - Vol. B486. - Pp. 35-48.

66. A. Kayis-Topaksu et al. Leading order analysis of neutrino induced dimuon events in the CHORUS experiment // Nucl. Phys.— 2008.— Vol. B798. Pp. 1-16.

67. Robert L. Jaffe. Baryon Excitations in the Bag Model. — 1976. — Pp. 455-462. — Microfiche at Fermilab.

68. Robert L. Jaffe. Multi-Quark Hadrons. 1. The Phenomenology of (2 Quark 2 anti-Quark) Mesons // Phys.Rev. 1977. — Vol. D15. - P. 267.

69. Robert L. Jaffe. Multi-Quark Hadrons. 2. Methods // Phys.Rev.— 1977.-Vol. D15.-P. 281.

70. T.H.R. Skyrme. A Unified Field Theory of Mesons and Baryons // Nucl. Phys. 1962. Vol. 31. - Pp. 556-569.

71. Gregory S. Adkins, Chiara R. Nappi, Edward Witten. Static Properties of Nucleons in the Skyrme Model // Nucl.Phys. — 1983. — Vol. B228. -P. 552.

72. Edward Witten. Current Algebra, Baryons, and Quark Confinement // Nucl.Phys. 1983. - Vol. B223. - Pp. 433-444;

73. B.L. Ioffe. Chiral effective theory of strong interactions // Phys.Usp. — 2001. Vol. 44. - Pp. 1211-1227.

74. E. Guadagnini. Baryons as Solitons and Mass Formulae // Nucl.Phys. — 1984. Vol. B236. - P. 35.

75. V.B. Kopeliovich. Exotic baryon resonances and the model of chiral solitons // Phys. Usp. 2004. - Vol. 47. - Pp. 309-318.

76. M. В. Терентъев. Введение в теорию элементарных частиц. — М.:ИТЭФ, 1998.- 236с.

77. Pawel О. Mazur, Maciej Л. Nowak, Michal Praszalowicz. SU(3) Extension of the Skyrme Model // Phys.Lett. 1984. - Vol. B147. - P. 137.

78. M. Chemtob. Skyrme Model of Baryon Octet and Decuplet // Nucl.Phys. 1985. - Vol. B256. - Pp. 600-608.

79. J.J. de Swart. The Octet model and its Clebsch-Gordan coefficients // Rev.Mod.Phys. 1963. - Vol. 35. - Pp. 916-939.

80. Murray Gell-Mann. Symmetries of baryons and mesons // Phys.Rev.-~ 1962. Vol. 125. - Pp. 1067-1084.

81. Susumu Okubo. Note on unitary symmetry in strong interactions // Prog. Theor.Phys. 1962. - Vol. 27. - Pp. 949-966.

82. C. Alt et al Observation of an exotic S — -2, Q = -2 baryon resonance in proton proton collisions at the CERN SPS // Phys. Rev.Lett. — 2004.^ Vol. 92. P. 042003.

83. John R. Ellis, Marek Karliner, Michal Praszalowicz. Chiral soliton predictions for exotic baryons // JHEP. 2004. - Vol. 0405. - P. 002.

84. P. Schweitzer. Extraction of the pion nucléon sigma term sigma (pi N) from the spectrum of exotic baryons // Eur.Phys.J.— 2004.-^ Vol. A22. Pp. 89-95.

85. Robert L. Jaffe, Frank Wilczek. Diquarks and exotic spectroscopy // Phys.Rev.Lett. 2003. - Vol. 91. - P. 232003.

86. Mark G. Alford, Krishna Rajagopal, Frank Wilczek. QCD at finite baryon density: Nucléon droplets and color superconductivity // Phys.Lett.— 1998. Vol. B422. - Pp. 247-256.

87. Marek Karliner, Harry J. Lipkin. A Diquark triquark model for the K N pentaquark // Phys.Lett. - 2003.- Vol. B575. — Pp. 249-255.— Condensed and amended version of hep-ph 0307243.

88. I.M. Dremin, A.V. Leonidov. The Quark-gluon medium // Phys.Usp.— 2011. Vol. 53. - Pp. 1123-1149.

89. A. Adare et al. Enhanced production of direct photons in Au+Au collisions at sqrtÇswN) = 200 GeV and implications for the initial temperature // Phys. Rev.Lett. 2010. - Vol. 104. - P. 132301.

90. B.I. Abelev et al. Centrality dependence of charged hadron and strange hadron elliptic flow from s(NN)**(l/2) = 200-GeV Au + Au collisions // Phys.Rev. 2008. - Vol. C77. - P. 054901.

91. K. Aamodt et al. Elliptic flow of charged particles in Pb-Pb collisions at 2.76 TeV. 2010. — * Temporary entry *.

92. L. W. Chen, V. Greco, C.M. Ko et al. Pentaquark baryon production at the Relativistic Heavy Ion Collider // Phys.Lett. — 2004. — Vol. B601. — Pp. 34-40.

93. Jean Letessier, Giorgio Torrieri, Steve Steinke, Johann Rafelski. Strange pentaquark hadrons in statistical hadronization // Phys.Rev. — 2003.— Vol. C68.-P. 061901.

94. T. G. Trippe et al. Review of Particle Properties. Particle Data Group // Rev.Mod.Phys. 1976. - Vol. 48. - Pp. S1-S246.

95. G.P. Yost et al. Review of Particle Properties: Particle Data Group // Phys.Lett. 1988. - Vol. B204. - Pp. 1-486.

96. D. Whitehouse. Behold the pentaquark // BBC news. 1 July, 2003.

97. H. Muir. Pentaquark discovery confounds sceptics // New Scientist. — 2 July, 2003.

98. T. Nakano et al. Evidence for a narrow S = (-1 baryon resonance in photoproduction from the neutron // Phys.Rev.Lett. — 2003. — Vol. 91. — P. 012002.

99. Igor V. Gorelov. Pentaquark searches at CDF. 2004. - Pp. 615-619.

100. A. Aktas et al. Evidence for a narrow anti-charmed baryon state // Phys.Lett. 2004. - Vol. B588. - P. 17.

101. S. Chekanov et al. Search for a narrow charmed baryonic state decaying to D*+- p-t- in ep collisions at HERA // Eur.Phys.J2004.- Vol. C38. — Pp. 29-41.

102. Yuji Ohashi. Exotic state searches at the Spring-8: Observation of a pen-taquark state Theta+ baryon. — 2004.

103. V. V. Barmin et al. Observation of a baryon resonance with positive strangeness in K+ collisions with Xe nuclei // Phys.Atom.Nucl. — 2003. — Vol. 66. Pp. 1715-1718.

104. S. Stepanyan et al. Observation of an exotic S = +1 baryon in exclusive photoproduction from the deuteron // Phys.Rev.Lett. — 2003.— Vol. 91.-P. 252001.

105. Reinhard A. Schumacher. Strangeness production experiments at Jefferson Lab. 2003. - Pp. 15-30.

106. Valéry Kubarovsky, Stefan Stepanyan. Evidence for an exotic baryon state, theta+(1540), in photoproduction reactions from protons and deuterons with CLAS // AIP Conf.Proc.- 2004.- Vol. 698.-Pp. 543-547.

107. V. Kubarovsky et al. Observation of an exotic baryon with S = +1 in photoproduction from the proton // Phys.Rev.Lett. — 2004. — Vol. 92. — P. 032001.

108. J. Barth et al. Evidence for the positive strangeness pentaquark Theta+ in photoproduction with the SAPHIR detector at ELS A / / Phys. Lett. — 2003. Vol. B572. - Pp. 127-132.

109. A.E. Asratyan, A.G. Dolgolenko, M.A. Kubantsev. Evidence for formation of a narrow K0(S) p resonance with mass near 1533-MeV in neutrino interactions // Phys.Atom.Nucl. — 2004. — Vol. 67. — Pp. 682-687.

110. A. Airapetian et al. Evidence for a narrow |S| — 1 baryon state at a mass of 1528-MeV in quasireal photoproduction // Phys.Lett. — 2004.— Vol. B585. P. 213.

111. A. Aleev et al. Observation of narrow baryon resonance decaying into p K0(S) in pA interactions at 70-GeV/c with SVD-2 setup // Phys.Atom.Nucl. 2005. - Vol. 68. - Pp. 974-981.

112. M. Abdel-Bary et al. Evidence for a narrow resonance at 1530 MeV/c2 in the KO p system of the reaction pp —> Sigma+ KO p from the COSY-TOF experiment // Phys.Lett. 2004. - Vol. B595. - Pp. 127-134.

113. S. Chekanov et al. Evidence for a narrow baryonic state decaying to K0(S) p and K0(S) anti-p in deep inelastic scattering at HERA // Phys.Lett. — 2004. Vol. B591. - Pp. 7-22.

114. S. Chekanov. Results of the searches for narrow baryonic states with strangeness in DIS at HERA. 2004. - Pp. 579-584.

115. L. Camilleri Precision measurements in neutrino interactions // Nucl. Phys. Proc. Suppl. 2005. - Vol. 143. - Pp. 129-136.

116. A. Aleev et al. Further study of narrow baryon resonance decaying into K0(s) p in pA-interactions at 70-Gev/c with SVD-2 setup. — 2005.

117. K. Miwa et al. Search for Theta+ via pi- p —K- X reaction near production threshold // Phys.Lett. 2006. - Vol. B635. - Pp. 72-79.

118. V. V. Barmin et al. Further evidence for formation of a narrow baryon resonance with positive strangeness in K+ collisions with Xe nuclei // Phys.Atom.Nucl. 2007. - Vol. 70. — Pp. 35-43.

119. N. Muramatsu. Recent results and future prospects at SPring-8 LEPS experiment // AIP Conf.Proc. 2006. — Vol. 870. — Pp. 455-459.

120. J.Z. Bai et al. Search for the pentaquark state in psi(2S) and J / psi decays to K0(S)pK- anti-n and K0(S) anti-p K+ n // Phys.Rev. — 2004. — Vol. D70. P. 012004.

121. Christopher Pinkenburg. Search for the anti-Theta- —y K- anti-n with PHENIX // J.Phys.G. 2004. - Vol. G30. - Pp. S1201-S1206.

122. Yu.M. Antipov et al. Search for Theta(1540)+ in exclusive proton-induced reaction p + C(N) Theta+ anti-K0 + C(N) at the energy of 70-GeV // Eur.Phys. J. 2004. - Vol. A21. - Pp. 455-468.

123. I. Abt et al. Limits for the central production of Theta+ and Xi- pen-taquarks in 920-GeV pA collisions // Phys.B.ev.Lett. — 2004. — Vol. 93. -P. 212003.

124. S. Schael et al. Search for pentaquark states in Z decays // Phys.Lett. — 2004. Vol. B599. - Pp. 1-16.

125. Dmitry O. Litvintsev. Pentaquark searches at CDF // Nu-cl.Phys.Proc.Suppl. 2005. - Vol. 142. — Pp. 374-377.

126. M.J. Longo et al. High statistics search for the Theta+(1.54) pentaquark 11 Phys.Rev. 2004. - Vol. D70. - P. 111101.

127. K. Abe et al. Search for pentaquarks at Belle. — 2004. — Pp. 91-98.

128. Bernard Aubert et al. Search for strange-pentaquark production in e+e annihilation at yfs = 10.58 GeV // Phys.Rev.Lett. — 2005. — Vol. 95.— P. 042002.

129. Bernard Aubert et al. Evidence for the B0 —► p anti-p K*0 and B-l-->eta(c) K*+ decays and Study of the Decay Dynamics of B Meson Decays into p anti-p h final states // Phys.Rev. 2007. - Vol. D76. — P. 092004.

130. K. Abe et al Search for the Theta(1540)+ pentaquark using kaon secondary interactions at BELLE // Phys.Lett.- 2006,- Vol. B632.-Pp. 173-180.

131. M.I. Adamovich et al. Search for the pentaquark candidate Theta(1540) in the hyperon beam experiment WA89 // Phys.Rev.— 2005.— Vol. C72. — P. 055201.

132. M. Battaglieri et al. Search for Theta+(1540) pentaquark in high statistics measurement of gamma p —> anti-KO K-f- n at CLAS // Phys.Rev.Lett. 2006. - Vol. 96. - P. 042001.

133. R. De Vita et al. Search for the Theta+ pentaquark in the reactions gamma p —> anti-KO K+n and gamma p —>• anti-KO KOp // Phys.Rev. — 2006. Vol. D74. - P. 032001.

134. B. McKinnon et al. Search for the Theta+ pentaquark in the reaction gamma d p K- K+ n // Phys.Rev.Lett. 2006. — Vol. 96. — P. 212001.

135. S. Niccolai et al. Search for the Theta+ pentaquark in the gamma d — Lambda n K+ reaction measured with CLAS // Phys.Rev.Lett — 2006. — Vol. 97. P. 032001.

136. A. Aktas el al. Search for a narrow baryonic resonance decaying to K0(s)p or K0(s)anti-p in deep inelastic scattering at HERA // Phys.Lett.—2006. — Vol. B639. Pp. 202-209.

137. J.M. Link et al. Search for a pentaquark decaying to pKs 0 // Phys.Lett. 2006. - Vol. B639. - Pp. 604-611.

138. P. Achard et al. Study of inclusive strange-baryon production and search for pentaquarks in two-photon collisions at LEP // Eur.Phys.J. — 2007. — Vol. C49. Pp. 395-410.

139. M. Nekipelov, M. Buscher, M. Hartmann et al. Investigation of the reaction pp —y p KO pi+ Lambda in search of the pentaquark // J.Phys. G. —2007. Vol. G34. - P. 627.

140. M. Abdel-Bary, S. Abdel-Samad, K.-Th. Brinkmann et al. Improved study of a possible Theta+ production in the pp —y pKO Sigma+ reaction with the COSY-TOF spectrometer // Phys.Lett.- 2007.— Vol. B649. Pp. 252-257.

141. J. Abdallah et al. Search for Pentaquarks in the Hadronic Decays of the Z Boson with the DELPHI Detector at LEP // Phys.Lett. 2007. - Vol. B653. - Pp. 151-160.

142. S. Eidelman et al. Review of particle physics. Particle Data Group // Phys.Lett. 2004. - Vol. B592. — P. 1.

143. Claude Amsler et al. Review of Particle Physics // Phys.Lett. — 2008. — Vol. B667.- Pp. 1-1340.153. http : //www. slac. Stanford. edu/spires.

144. L. Di Leila. Prospects for neutrino oscillation experiments at the CERN SPS // Nucl.Phys.Proc.SuppL- 1993.-Vol. 31.-Pp. 319-325.

145. E. Eskut et al. The CHORUS experiment to search for nu/mu -> nu/tau oscillation // Nucl. Instrum. Meth. — 1997, —Vol. A401. —Pp. 7-44.

146. M. Anfreville, P. Astier, M. Authier et al. The Drift chambers of the NOMAD experiment // Nucl.Instrum.Meth.— 2002,— Vol. A481.— Pp. 339-364.

147. G. Ambrosini et al. Measurement of charged particle production from 450-GeV/c protons on beryllium // Eur. Phys. J. 1999. — Vol. CIO.— Pp. 605-627.

148. S. B. Boyd. Neutrino production of opposite sign dimuons in the NOMAD experiment: Ph.D. thesis / Sydney U.— 1998.

149. P. Aster, J. Dumarchez, A. Letessier-Selvon et al. Drift Chamber global alignment: status report // NOMAD internal memo. — 1994. — Vol. 73.

150. K. Schahmaneche: Ph.D. thesis / Paris VI.- 1997.

151. M. Barranco-Lugue et al. The Construction of the Central Detector for an Experiment at the CERN anti-p p Collider // Nucl. Instrum. Meth. — 1980. Vol. 176. - P. 175.

152. K. Eggert, T. Ehlert, H. Faissner et al. Large Area Drift Tube Chambers for a Muon Detector at the anti-p p Collider // Nucl.Instrum.Meth.— 1980. Vol. 176. - Pp. 217-222.

153. J. Altegoer et al. The Trigger system of the NOMAD experiment // Nucl. Instrum. Meth. 1999. - Vol. A428. - Pp. 299-316.

154. K. Varvell. NOMAD Reconstruction Software: NOMAD DST Package, Version v7r4 // NOMAD Software Note. — January, 2003.

155. Rene Brun, Federico Carminati, Simone Giani. GEANT Detector Description and Simulation Tool. — 1994. — CERN Program Library Long Writeup.

156. A. Fasso, A. Ferrari, J. Ranft, P.R. Sala. FLUKA: Present status and future developments. 1993. - Pp. 493-502.

157. B. Schmidt: Ph.D. thesis / Dortmund. 1997.

158. J.-P. Meyer, A. Rubbia. NEGLIB: NOMAD event generator off-line manual, Version 5.04 // NOMAD Software Note. — December, 2005.

159. G. Ingelman. LEPTO version 6.1: The Lund Monte Carlo for deep inelastic lepto nucléon scattering. — 1991. — Pp. 1366-1394.

160. G. Ingelman, A. Edin, J. Rathsman. LEPTO 6.5: A Monte Carlo generator for deep inelastic lepton nucléon scattering // Com-putPhys. Commun. — 1997. — Vol. 101. — Pp. 108-134.

161. J.-M. Levy. Neutrino-nucleon CC scattering with non-zero lepton mass // NOMAD Internal Note #97-051. 1997.

162. Guo-Ju Eu, J.M. Irvine. NUCLEAR CORRELATIONS AND STRUCTURE FUNCTIONS // J.Phys.G.- 1989. Vol. G15.- Pp. 147-155.

163. A. Bodek, J.L. Ritchie. Fermi Motion Effects in Deep Inelastic Lepton Scattering from Nuclear Targets // Phys.Rev.— 1981.— Vol. D23.— P. 1070.

164. Bo Andersson. THE LUND MODEL // Nucl.Phys.- 1987.- Vol. A461. — Pp. 513C-520C.

165. Torbjom Sjostrand. PYTHIA 5.7 and JETSET 7.4: Physics and manual. — 1995. — Long version of publication in Comput.Phys.Commun.

166. M. Gluck, E. Rey a, A. Vogt. Parton distributions for high-energy collisions // Z.Phys. 1992. - Vol. C53. - Pp. 127-134.

167. M. Gluck, E. Rey a, A. Vogt. Dynamical parton distributions of the proton and small x physics // Z.Phys. 1995. - Vol. C67. - Pp. 433-448.

168. H. Plothow-Besch. PDFLIB: A Library of all available parton density functions of the nucleón, the pion and the photon and the corresponding alpha-s calculations // Compul.Phys.Commun. — 1993. — Vol. 75. — Pp. 396-416.

169. D. Allasia et al. FRAGMENTATION INTO STRANGE PARTICLES IN HIGH-ENERGY NEUTRINO P, neutrino N, ANTI-NEUTRINO P AND ANTI-NEUTRINO N INTERACTIONS // Phys.Lett.- 1985.-Vol. B154.- Pp. 231-235.

170. A. Rubbia. NEGLIB status report //in the minutes of the NOMAD Coll. meeting. — September and December, 1997.

171. J. Altegoer. GENOM: NOMAD GEANT off-line manual // NOMAD Software Note. — 1994.

172. Dmitry V. Naumov. Production of strange hadrons and polarization of Lambda and anti-Lambda hyperons in the NOMAD experiment. — 2001.— Ph.D. Thesis (Advisors: S. A. Bunyatov and Boris A. Popov).

173. P. Astier et al. Measurement of the Lambda polarization in nu/mu charged current interactions in the NOMAD experiment // Nucl.Phys. — 2000. Vol. B588. - Pp. 3-36.

174. S. Alekhin, S. A. Kulagin, R. Petti. Modeling Lepton-Nucleon Inelastic Scattering from High to Low Momentum Transfer // AIP Conf. Proc. — 2007. Vol. 967. - Pp. 215-224.

175. S. A. Kulagin, R. Petti. Structure functions for light nuclei // Phys. Rev. 2010. - Vol. C82. - P. 054614.

176. S. A. Kulagin, R. Petti. Neutrino inelastic scattering off nuclei // Phys. Rev. 2007. - Vol. D76. - P. 094023.

177. S. A. Kulagin, R. Petti. Global study of nuclear structure functions // Nucl. Phys. 2006. - Vol. A765. - Pp. 126-187.

178. Bardin D. Y. Arbuzov, A. B., L. V. Kalinovskaya. Global study of nuclear structure functions // JEEP. 2005. - Vol. 78. - P. 506.

179. Howard Georgi, H. David Politzer. Freedom at Moderate Energies: Masses in Color Dynamics // Phys. Rev. 1976. - Vol. D14. - P. 1829.

180. Tim Bolton. Determining the CKM parameter V(cd) from nu N charm production. — 1997.

181. N. Ushida et al. CROSS-SECTIONS FOR NEUTRINO PRODUCTION OF CHARMED PARTICLES // Phys.Lett.- 1988.- Vol. B206. Pp. 375-379.

182. S. Alekhin, S. Moch. Heavy-quark deep-inelastic scattering with a running mass. — 2010.1. Благодарности