Эксперимент Belle

редактировать

Детектор Belle в Tsukuba Hall, KEK

Эксперимент Belle был эксперимент по физике элементарных частиц, проведенный Belle Collaboration, международным сообществом более 400 физиков и инженеров, в Организации исследования ускорителей высоких энергий (KEK ) в Цукуба, префектура Ибараки, Япония. Эксперимент проводился с 1999 по 2010 годы.

Детектор Belle был расположен в точке столкновения асимметричного электрона –позитрона коллайдера, КЕКБ. Belle в KEKB вместе с экспериментом BaBar на ускорителе PEP-II в SLAC были известны как B-фабрики, поскольку они столкнулись электроны с позитронами в центре импульса с энергией, равной массе резонанса . ϒ. (4S) , который распадается на пары B-мезонов.

Детектор Belle был герметичный многослойный детектор частиц с большим покрытием телесным углом, определение вершины с точностью порядка десятков микрометров (обеспечивается кремниевым вершинным детектором), хорошее различие между пионами и каонами в диапазоне импульсов от 100 МэВ / c до нескольких ГэВ / c (обеспечивается детектором Черенкова ) и электромагнитный калориметр с точностью до нескольких процентов (сделанный из сцинтилляционных кристаллов CsI (Tl ) ).

Эксперимент Belle II представляет собой модернизацию Belle, которая была одобрена в июне 2010 года. В настоящее время он вводится в эксплуатацию и, как ожидается, начнет работу в 2018 году. Belle II находится по адресу SuperKEKB (модернизированный ускоритель KEKB ), который предназначен для увеличения интегральной светимости в 40 раз.

Содержание

1 Результаты
2 Примеры данных
3 См. Также
4 Ссылки
5 Внешние ссылки

Результаты

Бывшая в употреблении центральная камера слежения за дрейфом от Belle, теперь выставленная в Национальном музее природы и науки.

Эксперимент был мотивирован поиском для CP-нарушения. Однако в эксперименте также были проведены обширные исследования редких распадов, поиск экзотических частиц и прецизионные измерения свойств D-мезонов и тау-частиц. Результатом эксперимента стало почти 300 публикаций в физических журналах.

Основные моменты эксперимента Belle включают

наблюдение большого CP-нарушения в нейтральной B-мезонной системе
измерение доли ветвления инклюзивного $B → Икс s γ {\ Displaystyle B \ к X_ {s} \ gamma}$ ${\ displaystyle B \ to X_ {s} \ gamma}$ распадается
наблюдение за $b → sl + l - {\ displaystyle b \ to sl ^ {+} l ^ {-}}$ ${\ displaystyle b \ to sl ^ {+} l ^ {-}}$ переход с $B → K l + l - {\ displaystyle B \ на Kl ^ {+} l ^ {-}}$ ${\ displaystyle B \ to Kl ^ {+} l ^ {-}}$ и $B → K ∗ l + l - {\ displaystyle B \ to K ^ {*} l ^ {+} l ^ {-}}$ $B \ to K ^ {*} l ^ {+ } l ^ {-}$
измерение $ϕ 3 {\ displaystyle \ phi _ {3}}$ $\ phi _ {3}$ с помощью $B → DK, D → KS π + π - {\ displaystyle B \ to DK, D \ to K_ {S} \ pi ^ {+} \ pi ^ {-}}$ $B \ to DK, D \ to K_ {S} \ pi ^ { +} \ pi ^ {-}$ График Далица
измерение кварковой матрицы смешения CKM элементов $| V u b | {\ displaystyle | V_ {ub} |}$ $| V _ {{ub}} |$ и $| V c b | {\ displaystyle | V_ {cb} |}$ $| V _ {{cb}} |$
наблюдение прямого CP-нарушения в $B 0 → π + π - {\ displaystyle B ^ {0} \ to \ pi ^ {+} \ pi ^ { -}}$ $B ^ {0} \ to \ pi ^ {+} \ pi ^ {-}$ и $B 0 → K - π + {\ displaystyle B ^ {0} \ to K ^ {-} \ pi ^ {+}}$ $B ^ {0} \ to K ^ {-} \ pi ^ {+}$
наблюдение за $b → d {\ displaystyle b \ to d}$ $b \ to d$ переходов
свидетельство $B → τ ν {\ displaystyle B \ to \ tau \ nu}$ $B \ to \ tau \ nu$
наблюдения за a количество новых частиц, включая X (3872)

Образцы данных

Ускоритель KEKB был в то время машиной с самой высокой светимостью в мире. Большая часть данных была собрана на. ϒ. (4S). Мгновенная светимость превышала 2,11 × 10 см · с. интегрированная светимость, собранная при массе. ϒ. (4S), составляла около 710 fb (соответствует 771 миллиону. B.. B. мезонных пар). Около 10% данных было записано ниже резонанса. ϒ. (4S) для изучения фона. Кроме того, KEKB провел специальные сеансы на резонансе . ϒ. (5S) для изучения . B. sмезонов, а также на . ϒ. (1S), . ϒ. (2S) и . ϒ. (3S) резонансы для поиска доказательств темной материи и бозона Хиггса. Образцы . ϒ. (1S), . ϒ. (2S) и . ϒ. (5S), собранные Belle, являются крупнейшими в мире доступными образцами.

См. Также

Ссылки

^ Bevan, AJ; Голоб, Б.; Mannel, Th; Prell, S.; Yabsley, B.D.; Aihara, H.; Anulli, F.; Arnaud, N.; Аушев, Т. (01.11.2014). «Физика фабрик Б». The European Physical Journal C. 74 (11): 3026. arXiv : 1406.6311. Bibcode : 2014EPJC... 74.3026B. doi : 10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044.
^Пресс-релиз KEK
^"Belle II". www.belle2.org. Проверено 28 апреля 2017 г.
^"SuperKEKB". www-superkekb.kek.jp. Проверено 30 апреля 2017 г.
^Abe, T.; Adachi, I.; Adamczyk, K.; Ahn, S.; Aihara, H.; Akai, K.; Aloi, M.; Andricek, L.; Аоки, К. (01.11.2010). «Отчет о техническом проектировании Belle II». arXiv : 1011.0352 [Physics.ins-det ].
^Cheng, M.T.; Chu, M. L.; Wang, C.H.; Chen, H. S.; Li, J.; Zhu, Y.C.; Wang, T. J.; Yu, Z. Q.; Каваи, Х. (1 января 1994 г.). «Письмо о намерениях по изучению нарушения СР в распадах B-мезонов». Для цитирования журнала требуется | journal =()
^Abe, K.; Abe, K.; Abe, R.; Adachi, I.; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H.; Akatsu, M.; Alimonti, G.; Asai, K. (2001-08-14). "Наблюдение за Большое нарушение CP в нейтральной системе B-мезона ". Physical Review Letters. 87 (9): 091802. arXiv : hep-ex / 0107061. Bibcode : 2001PhRvL..87i1802A. doi : 10.1103 / PhysRevLett.87.091802. ISSN 0031-9007. PMID 11531561.
^Abe, K.; Abe, K.; Adachi, I.; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H.; Akatsu, M.; Alimonti, G.; Aoki, K.; Asai, K. (2001-07-05). «Измерение доли ветвления для инклюзивных распадов B → Xsγ с помощью детектора Belle». Physics Letters B. 511 (2–4): 151–158. arXiv : hep-ex / 0103042. Bibcode : 2001PhLB..511..151B. doi : 10.1016 / S0370-2693 (01) 00626-8.
^Abe, K.; Abe, K.; Abe, R.; Adachi, I.; Ан, Бён Суп; Aihara, H.; Акацу, М.; Asano, Y.; Асо, Т. (2002). «Наблюдение за распадом B → K l + l -». Письма с физическим обзором. 88 (2): 021801. arXiv : hep-ex / 0109026. Bibcode : 2002PhRvL..88b1801A. doi : 10.1103 / PhysRevLett.88.021801. ISSN 0031-9007. PMID 11801003.
^Ishikawa, A.; Abe, K.; Abe, K.; Abe, T.; Adachi, I.; Ан, Бён Суп; Aihara, H.; Akai, K.; Акацу, М. (24 декабря 2003 г.). «Наблюдение B → K * ℓ + ℓ -». Письма с физическим обзором. 91 (26): 261601. arXiv : hep-ex / 0308044. Bibcode : 2003PhRvL..91z1601I. doi : 10.1103 / PhysRevLett.91.261601. ISSN 0031-9007. PMID 14754037.
^Abe, K.; Abe, K.; Abe, N.; Abe, T.; Adachi, I.; Aihara, H.; Akai, K.; Акацу, М.; Акемото, М. (2004-07-06). «Наблюдение за большим нарушением C P и свидетельства прямого нарушения C P в B 0 → π + π - Распадах». Письма с физическим обзором. 93 (2): 021601. arXiv : hep-ex / 0401029. Bibcode : 2004PhRvL..93b1601A. doi : 10.1103 / PhysRevLett.93.021601. ISSN 0031-9007. PMID 15323897.
^Chao, Y.; Chang, P.; Abe, K.; Abe, K.; Abe, N.; Adachi, I.; Aihara, H.; Akai, K.; Акацу, М. (2004-11-05). «Доказательства прямого нарушения C P в B 0 → K + π - Распадах». Письма с физическим обзором. 93 (19): 191802. arXiv : hep-ex / 0408100. Bibcode : 2004PhRvL..93s1802C. doi : 10.1103 / PhysRevLett.93.191802. ISSN 0031-9007. PMID 15600826.
^Mohapatra, D.; Nakao, M.; Nishida, S.; Abe, K.; Abe, K.; Adachi, I.; Aihara, H.; Анипко, Д.; Аринштейн, К. (09.06.2006). «Наблюдение b → d γ и определение | V t d / V t s |». Письма с физическим обзором. 96 (22): 221601. arXiv : hep-ex / 0506079. Bibcode : 2006PhRvL..96v1601M. doi : 10.1103 / PhysRevLett.96.221601. ISSN 0031-9007. PMID 16803300.
^Икадо, К.; Abe, K.; Abe, K.; Adachi, I.; Aihara, H.; Akai, K.; Akemoto, M.; Анипко, Д.; Аринштейн, К. (22 декабря 2006 г.). «Свидетельства чисто лептонного распада B - → τ - ν ¯ τ». Письма с физическим обзором. 97 (25): 251802. arXiv : hep-ex / 0604018. Bibcode : 2006PhRvL..97y1802I. doi : 10.1103 / PhysRevLett.97.251802. ISSN 0031-9007. PMID 17280341.
^Choi, S.-K.; Olsen, S.L.; Abe, K.; Abe, T.; Adachi, I.; Ан, Бён Суп; Aihara, H.; Akai, K.; Акацу, М. (23 декабря 2003 г.). «Наблюдение узкого чармонийоподобного состояния в эксклюзивных распадах B ± → K ± π + π - J / ψ». Письма с физическим обзором. 91 (26): 262001. arXiv : hep-ex / 0309032. Bibcode : 2003PhRvL..91z2001C. doi : 10.1103 / PhysRevLett.91.262001. ISSN 0031-9007. PMID 14754041.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с экспериментом Belle.

Координаты : 36 ° 09′28 ″ N 140 ° 04′31 ″ E / 36,15778 ° N 140,07528 ° E / 36,15778; 140.07528