Belleův experiment - Belle experiment

Detektor Belle v hale Tsukuba, KEK

The Belleův experiment byl částicová fyzika experiment prováděný Belle Collaboration, mezinárodní spolupráce více než 400 fyziků a inženýrů, ve Výzkumné organizaci pro akcelerátory vysokých energií (KEK ) v Tsukuba, Prefektura Ibaraki, Japonsko. Experiment probíhal v letech 1999 až 2010.^[1]

Detektor Belle byl umístěn v kolizním bodě asymetrické energie elektron –pozitron urychlovač, KEKB. Belle na KEKB společně s BaBar experiment na PEP-II accelerator ve společnosti SLAC byly známé jako B-továrny protože se srazily elektrony s pozitrony v energii hybnosti rovnající se hmotnosti
ϒ
(4S) rezonance který se rozpadá na páry B mezony.

Detektor Belle byl a hermetický vícevrstvý detektor částic s velkými plný úhel pokrytí, umístění vrcholů s přesností řádově desítek mikrometrů (poskytované detektorem vrcholů křemíku), dobrý rozdíl mezi piony a kaons v rozmezí momentů od 100 MeV / c na několik GeV / c (poskytuje a Čerenkov detektor) a několik procent elektromagneticky přesný kalorimetr (vyroben z CSI (Tl ) scintilační krystaly ).

The Experiment Belle II je upgrade Belle, který byl schválen v červnu 2010.^[2] V současné době je uveden do provozu,^[3] a předpokládá se zahájení provozu v roce 2018.^[4] Belle II se nachází na SuperKEKB (vylepšený KEKB akcelerátor), jehož účelem je poskytnout o faktor 40 větší integrovanou svítivost.^[5]

Výsledek

Vysloužilá centrální sledovací komora driftu z Belle, nyní vystavená na Národní muzeum přírody a vědy.

Experiment byl motivován hledáním Porušení CP.^[6] Experiment však také provedl rozsáhlé studie vzácných rozpadů, hledání exotických částic a přesná měření vlastností D mezony, a tau částice.^[1] Výsledkem experimentu bylo téměř 300 publikací ve fyzikálních časopisech.

Mezi nejdůležitější experimenty v Belle patří

pozorování velkého porušení CP v neutrální oblasti B mezon Systém^[7]
měření větvící frakce včetně ${ displaystyle B až X_ {s} gamma}$ rozpadá se^[8]
pozorování ${ displaystyle b to sl ^ {+} l ^ {-}}$ přechod s ${ displaystyle B to Kl ^ {+} l ^ {-}}$ ^[9] a ${ displaystyle B až K ^ {*} l ^ {+} l ^ {-}}$ ^[10]
měření ${ displaystyle phi _ {3}}$ za použití ${ displaystyle B až DK, D až K_ {S} pi ^ {+} pi ^ {-}}$ Dalitzova zápletka^[1]
měření CKM kvarková směšovací matice elementy ${ displaystyle | V_ {ub} |}$ a ${ displaystyle | V_ {cb} |}$ ^[1]
pozorování přímého porušení CP v ${ displaystyle B ^ {0} to pi ^ {+} pi ^ {-}}$ ^[11] a ${ displaystyle B ^ {0} až K ^ {-} pi ^ {+}}$ ^[12]
pozorování ${ displaystyle b až d}$ přechody^[13]
důkaz pro ${ displaystyle B to tau nu}$ ^[14]
pozorování řady nových částic včetně X (3872)^[15]

Ukázky dat

The KEKB akcelerátor byl nejvyšší na světě zářivost stroj v té době.^{[Citace je zapotřebí ]} Velká část dat byla shromážděna na internetu
ϒ
(4S). Okamžitá svítivost byla překročena 2.11×10³⁴ cm⁻²· S⁻¹. The integrovaná svítivost shromážděny na
ϒ
(4S) hmotnost byla asi 710 fb⁻¹ (odpovídá 771 milionům
B

B
mezonové páry). Asi 10% dat bylo zaznamenáno pod
ϒ
(4S) rezonance za účelem studia pozadí. Kromě toho společnost KEKB provedla speciální jízdy na
ϒ
(5S) rezonance ke studiu
B
_s mezony stejně jako na
ϒ
(1S),
ϒ
(2S) a
ϒ
(3S) rezonance hledat důkazy o Temná hmota a Higgs Boson. Ukázky
ϒ
(1S),
ϒ
(2S) a
ϒ
(5S) shromážděné Belle jsou největší dostupné vzorky na světě.^{[Citace je zapotřebí ]}

Viz také

Reference

^ ^A ^b ^C ^d Bevan, A. J .; Golob, B .; Mannel, Th; Prell, S .; Yabsley, B. D .; Aihara, H .; Anulli, F .; Arnaud, N .; Aushev, T. (2014-11-01). „Fyzika továren B“. Evropský fyzický věstník C. 74 (11): 3026. arXiv:1406.6311. Bibcode:2014EPJC ... 74.3026B. doi:10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044.
^ Tisková zpráva KEK
^ "Belle II". www.belle2.org. Citováno 2017-04-28.
^ „SuperKEKB“. www-superkekb.kek.jp. Citováno 2017-04-30.
^ Abe, T .; Adachi, I .; Adamczyk, K .; Ahn, S .; Aihara, H .; Akai, K .; Aloi, M .; Andricek, L .; Aoki, K. (01.11.2010). "Zpráva o technickém designu 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 .; Kawai, H. (01.01.1994). „Dopis o záměru ke studiu porušení CP v rozpadech B mesonu“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
^ Abe, K .; Abe, K .; Abe, R .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Alimonti, G .; Asai, K. (2001-08-14). "Pozorování velkého porušení CP v neutrálním systému B Meson". Dopisy o fyzické kontrole. 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. (05.07.2001). "Měření větvící se frakce pro inkluzní B → Xsγ se rozpadá s Belleovým detektorem". Fyzikální písmena 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 .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Asano, Y .; Aso, T. (2002). "Pozorování rozpadu B → K l + l -". Dopisy o fyzické kontrole. 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 .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (2003-12-24). "Pozorování B → K * ℓ + ℓ -". Dopisy o fyzické kontrole. 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 .; Akatsu, M .; Akemoto, M. (06.07.2004). "Pozorování velkého porušení C P a důkazy pro přímé porušení C P v B 0 → π + π - úpadky". Dopisy o fyzické kontrole. 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 .; Akatsu, M. (11. 11. 2004). "Důkazy o přímém porušení C P v B 0 → K + π - úpadky". Dopisy o fyzické kontrole. 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 .; Anipko, D .; Arinstein, K. (2006-06-09). "Pozorování b → d γ a stanovení | V t d / V t s |". Dopisy o fyzické kontrole. 96 (22): 221601. arXiv:hep-ex / 0506079. Bibcode:2006PhRvL..96v1601M. doi:10.1103 / PhysRevLett.96.221601. ISSN 0031-9007. PMID 16803300.
^ Ikado, K .; Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Akemoto, M .; Anipko, D .; Arinstein, K. (2006-12-22). "Důkazy čistě leptonického rozpadu B - → τ - ν ¯ τ". Dopisy o fyzické kontrole. 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 .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (2003-12-23). "Pozorování úzkého stavu podobného charmoniu ve výlučných rozpadech B ± → K ± π + π - J /" ". Dopisy o fyzické kontrole. 91 (26): 262001. arXiv:hep-ex / 0309032. Bibcode:2003PhRvL..91z2001C. doi:10.1103 / PhysRevLett.91.262001. ISSN 0031-9007. PMID 14754041.

externí odkazy

Souřadnice: 36 ° 09'28 ″ severní šířky 140 ° 04'31 ″ východní délky / 36,15778 ° N 140,07528 ° E / 36.15778; 140.07528

[:0-1] A ^b ^C ^d Bevan, A. J .; Golob, B .; Mannel, Th; Prell, S .; Yabsley, B. D .; Aihara, H .; Anulli, F .; Arnaud, N .; Aushev, T. (2014-11-01). „Fyzika továren B“. Evropský fyzický věstník C. 74 (11): 3026. arXiv:1406.6311. Bibcode:2014EPJC ... 74.3026B. doi:10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044.

[2] Tisková zpráva KEK

[3] "Belle II". www.belle2.org. Citováno 2017-04-28.

[4] „SuperKEKB“. www-superkekb.kek.jp. Citováno 2017-04-30.

[5] Abe, T .; Adachi, I .; Adamczyk, K .; Ahn, S .; Aihara, H .; Akai, K .; Aloi, M .; Andricek, L .; Aoki, K. (01.11.2010). "Zpráva o technickém designu Belle II". arXiv:1011.0352 [physics.ins-det ].

[6] Cheng, M. T .; Chu, M.L .; Wang, C.H .; Chen, H. S .; Li, J .; Zhu, Y. C .; Wang, T. J .; Yu, Z. Q .; Kawai, H. (01.01.1994). „Dopis o záměru ke studiu porušení CP v rozpadech B mesonu“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)

[7] Abe, K .; Abe, K .; Abe, R .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Alimonti, G .; Asai, K. (2001-08-14). "Pozorování velkého porušení CP v neutrálním systému B Meson". Dopisy o fyzické kontrole. 87 (9): 091802. arXiv:hep-ex / 0107061. Bibcode:2001PhRvL..87i1802A. doi:10.1103 / PhysRevLett.87.091802. ISSN 0031-9007. PMID 11531561.

[8] Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Alimonti, G .; Aoki, K .; Asai, K. (05.07.2001). "Měření větvící se frakce pro inkluzní B → Xsγ se rozpadá s Belleovým detektorem". Fyzikální písmena B. 511 (2–4): 151–158. arXiv:hep-ex / 0103042. Bibcode:2001PhLB..511..151B. doi:10.1016 / S0370-2693 (01) 00626-8.

[9] Abe, K .; Abe, K .; Abe, R .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akatsu, M .; Asano, Y .; Aso, T. (2002). "Pozorování rozpadu B → K l + l -". Dopisy o fyzické kontrole. 88 (2): 021801. arXiv:hep-ex / 0109026. Bibcode:2002PhRvL..88b1801A. doi:10.1103 / PhysRevLett.88.021801. ISSN 0031-9007. PMID 11801003.

[10] Ishikawa, A .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, T .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (2003-12-24). "Pozorování B → K * ℓ + ℓ -". Dopisy o fyzické kontrole. 91 (26): 261601. arXiv:hep-ex / 0308044. Bibcode:2003PhRvL..91z1601I. doi:10.1103 / PhysRevLett.91.261601. ISSN 0031-9007. PMID 14754037.

[11] Abe, K .; Abe, K .; Abe, N .; Abe, T .; Adachi, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M .; Akemoto, M. (06.07.2004). "Pozorování velkého porušení C P a důkazy pro přímé porušení C P v B 0 → π + π - úpadky". Dopisy o fyzické kontrole. 93 (2): 021601. arXiv:hep-ex / 0401029. Bibcode:2004PhRvL..93b1601A. doi:10.1103 / PhysRevLett.93.021601. ISSN 0031-9007. PMID 15323897.

[12] Chao, Y .; Chang, P .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, N .; Adachi, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (11. 11. 2004). "Důkazy o přímém porušení C P v B 0 → K + π - úpadky". Dopisy o fyzické kontrole. 93 (19): 191802. arXiv:hep-ex / 0408100. Bibcode:2004PhRvL..93s1802C. doi:10.1103 / PhysRevLett.93.191802. ISSN 0031-9007. PMID 15600826.

[13] Mohapatra, D .; Nakao, M .; Nishida, S .; Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Aihara, H .; Anipko, D .; Arinstein, K. (2006-06-09). "Pozorování b → d γ a stanovení | V t d / V t s |". Dopisy o fyzické kontrole. 96 (22): 221601. arXiv:hep-ex / 0506079. Bibcode:2006PhRvL..96v1601M. doi:10.1103 / PhysRevLett.96.221601. ISSN 0031-9007. PMID 16803300.

[14] Ikado, K .; Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Akemoto, M .; Anipko, D .; Arinstein, K. (2006-12-22). "Důkazy čistě leptonického rozpadu B - → τ - ν ¯ τ". Dopisy o fyzické kontrole. 97 (25): 251802. arXiv:hep-ex / 0604018. Bibcode:2006PhRvL..97y1802I. doi:10.1103 / PhysRevLett.97.251802. ISSN 0031-9007. PMID 17280341.

[15] Choi, S.-K .; Olsen, S.L .; Abe, K .; Abe, T .; Adachi, I .; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H .; Akai, K .; Akatsu, M. (2003-12-23). "Pozorování úzkého stavu podobného charmoniu ve výlučných rozpadech B ± → K ± π + π - J /" ". Dopisy o fyzické kontrole. 91 (26): 262001. arXiv:hep-ex / 0309032. Bibcode:2003PhRvL..91z2001C. doi:10.1103 / PhysRevLett.91.262001. ISSN 0031-9007. PMID 14754041.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]