Experiment SND - SND Experiment - Wikipedia

Sférický neutrální detektor v Budker INP, částečně odpojený (2008).

Sférický neutrální detektor (SND ) je detektor pro částicová fyzika experimenty nástupce Neutrální detektor (ND ),^[1] vytvořený týmem fyziků v Budker Institute of Nuclear Physics (BINP), Novosibirsk, Rusko Ve vývoji systému jsou tři hlavní období SND experiment;

od roku 1995 do roku 2000 - sběr dat na e⁺E⁻ úložný prsten VEPP-2M v energie rozsah 2E = 0,4-1,4 GeV,
od roku 2001 do roku 2008 - upgrade SND^[2] a úložný prsten VEPP-2M na VEPP-2000,
od roku 2009 - sběr dat na e⁺E⁻ úložný prsten VEPP-2000 v energie rozsah 2E = 1,0-2,0 GeV.

Fyzika

Předchozí experiment s ND^[3] (předchůdce SND) ukázal, že e⁺E⁻ zničení v konečných stavech neutrálními částicemi v energetickém rozsahu 2E = 0,4–1,4 GeV je zprostředkováno procesy, které je třeba studovat podrobněji. Zejména,

kvarkovou strukturu lehkých skalárních mezonů lze studovat v elektricky dipólových radiačních rozpadech ${ displaystyle phi až a_ {0} (980) gamma, ~~ f_ {0} (975) gamma}$ ;
přesné měření e⁺E⁻zničení průřez do hadrony je důležitou složkou v definici mionu anomální magnetický dipólový moment;^[4]
přesné studium hadronových průřezů je nezbytné ke studiu radiální excitace mezonů světelného vektoru ρ, ω a φ;
měření vyššího řádu kvantová elektrodynamická (QED]) procesy jsou důležité pro test teorie QED.

Tuto fyziku lze studovat pomocí speciálního detektoru při vyšších statistikách SND byl postaven s mnoha vylepšeními oproti ND;

plný úhel je pokryt až 96% 4π sr,
the NaI (Tl) kalorimetr má jednotný sférický tvar s jemnou segmentací v azimutálním a polárním úhlu a 3 vrstvy v radiálním směru,
driftová komora se používá jako centrální sledovač,
externí antikoincidenční ploché scintilační čítače jsou vylepšeny souřadnicovým systémem vyrobeným z polí strimmerových trubic.

Experimentální program

Experimentální program SND je uveden v Ref.^[5] a skládá se z následujících položek.

Radiační rozpady

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} to rho, omega, phi to pi ^ {0} gamma, eta gamma}

{ displaystyle phi to eta ^ { prime} gamma}

{ displaystyle phi až a_ {0} (980) gamma, ~~ f_ {0} (975) gamma, ~~ pi pi gamma, ~~ eta pi gamma}

{ displaystyle rho, omega to pi pi gamma}

OZI a G-parita potlačené rozpady

{ displaystyle phi to omega pi ^ {0}, ~~ pi pi, ~~ eta pi pi}

{ displaystyle rho to pi ^ {+} pi ^ {-} pi ^ {0}}

{ displaystyle omega to pi ^ {+} pi ^ {-}}

Elektromagnetické rozpady

{ displaystyle rho, omega, phi to eta e ^ {+} e ^ {-}, ~~ pi ^ {0} e ^ {+} e ^ {-}}

E⁺E⁻ zničení do hadrony

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} až 2 pi, ~~ 3 pi, ~~ 4 pi, ~~ 5 pi}

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} to omega pi, ~~ eta pi pi, ~~ phi pi}

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} na K ^ {+} K ^ {-}, ~~ K_ {S} ^ {0} K_ {L} ^ {0}, ~~ KK pi }

Zkouška QED procesy

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} až 3 gamma, ~~ e ^ {+} e ^ {-} gamma}

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} až 4 gamma, ~~ e ^ {+} e ^ {-} gamma gamma, ~~ e ^ {+} e ^ {-} e ^ {+} e ^ {-}}

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} až 5 gamma, ~~ 3 gamma e ^ {+} e ^ {-}, ~~ 4e gamma}

Hledejte vzácné rozpady

{ displaystyle K_ {S} ^ {0} to gamma gamma, ~~ 3 pi ^ {0}, ~~ 2 pi ^ {0} gamma, ~~ pi ^ {0} gamma gamma, ~~ pi ^ {0} e ^ {+} e ^ {-}}

{ displaystyle eta až 3 gamma, ~~ e ^ {+} e ^ {-}, ~~ 4e}

Hledat C-sudý reakce

{ displaystyle e ^ {+} e ^ {-} to eta ^ { prime}, ~~ a_ {0}, ~~ f_ {0}, ~~ a_ {2}, ~~ f_ {2} }

Detektor

The SND a jeho upgradovaná verze jsou popsány v odkazech.^[5] a,^[2] resp. Konstrukce detektoru je znázorněna na Pohled R-θ a 3-D graf segmentace kalorimetru NaI (Tl). Unikátní vlastnosti SND a jeho citlivost na neutrální částice je definována nejmodernějším kalorimetrem NaI (Tl).

Výsledek

Data shromážděné v SND experiment od roku 1995 do roku 2000 odpovídá integrovanému zářivost 30 pb⁻¹ rozpětí v energetickém rozsahu 2E = 0,4-1,4 GeV. Přehled výsledků tohoto experimentu je uveden v odkazech. ^[6] a .^[7] Výsledky jsou zahrnuty v PDG Posouzení.^[8]Kompletní seznam publikací z SND pokrývá také nedávné výsledky experimentu v energetickém rozsahu 2E = 1,0 - 2,0 GeV zahájeného v roce 2009.

Reference

^ Golubev, V. B .; et al. (1984). "Detektor neutrálu na VEPP-2M". Jaderné přístroje a metody ve výzkumu fyziky Sekce A. 227 (3): 467–469. Bibcode:1984 NIMPA.227..467G. doi:10.1016 / 0168-9002 (84) 90202-X.
^ ^A ^b Abramov, G. N .; et al. (2001). "Aktualizace SND". Pozvaná přednáška na e⁺E⁻ Physics at Intermediate Energies Workshop, SLAC, Stanford, Kalifornie, 30. dubna - 2. května. 675. 391–397. Bibcode:2001eepi.conf..122D.
^ Dolinsky, S. I .; et al. (1991). "Souhrn experimentů s neutrálním detektorem na e⁺E⁻ úložný kroužek VEPP-2M ". Fyzikální zprávy. 202 (3): 99–170. Bibcode:1991PhR ... 202 ... 99D. doi:10.1016/0370-1573(91)90127-8.
^ (g-2) Design Report, BNL, 1995.
^ ^A ^b V. M. Aulchenko et al.„Začátek experimentů s detektorem SND na e⁺E⁻ Collider VEPP-2M ", předtisk BINP 95-56 (1995); Sborník ze 6. mezinárodní konference o hadronové spektroskopii (HADRON 95), Manchester, Anglie, 10. – 14. Července 1995, s. 295–297.
^ Achasov, M. N .; et al. (2002). Msgstr "Kontrola experimentálních výsledků z detektoru SND". AIP Conf. Proc. 619: 30–39. arXiv:hep-ex / 0109035. doi:10.1063/1.1482433. S2CID 204924486.
^ Achasov, M. N .; et al. (2000). "Nová data z detektoru SND v Novosibirsku". Nucl. Phys. A. 675 (1–2): 391–397. arXiv:hep-ex / 9910057. Bibcode:2000NuPhA.675..391A. doi:10.1016 / S0375-9474 (00) 00295-5. S2CID 16033410.
^ Recenze částicové fyziky, K. Nakamura a kol. (Particle Data Group), J. Phys. G 37, 075021 (2010)

Viz také

[ND-1] Golubev, V. B .; et al. (1984). "Detektor neutrálu na VEPP-2M". Jaderné přístroje a metody ve výzkumu fyziky Sekce A. 227 (3): 467–469. Bibcode:1984 NIMPA.227..467G. doi:10.1016 / 0168-9002 (84) 90202-X.

[SND_Upgrade-2] A ^b Abramov, G. N .; et al. (2001). "Aktualizace SND". Pozvaná přednáška na e⁺E⁻ Physics at Intermediate Energies Workshop, SLAC, Stanford, Kalifornie, 30. dubna - 2. května. 675. 391–397. Bibcode:2001eepi.conf..122D.

[ND_Summary-3] Dolinsky, S. I .; et al. (1991). "Souhrn experimentů s neutrálním detektorem na e⁺E⁻ úložný kroužek VEPP-2M ". Fyzikální zprávy. 202 (3): 99–170. Bibcode:1991PhR ... 202 ... 99D. doi:10.1016/0370-1573(91)90127-8.

[4] (g-2) Design Report, BNL, 1995.

[SND_Detector-5] A ^b V. M. Aulchenko et al.„Začátek experimentů s detektorem SND na e⁺E⁻ Collider VEPP-2M ", předtisk BINP 95-56 (1995); Sborník ze 6. mezinárodní konference o hadronové spektroskopii (HADRON 95), Manchester, Anglie, 10. – 14. Července 1995, s. 295–297.

[SND_Review-6] Achasov, M. N .; et al. (2002). Msgstr "Kontrola experimentálních výsledků z detektoru SND". AIP Conf. Proc. 619: 30–39. arXiv:hep-ex / 0109035. doi:10.1063/1.1482433. S2CID 204924486.

[SND_New_Data-7] Achasov, M. N .; et al. (2000). "Nová data z detektoru SND v Novosibirsku". Nucl. Phys. A. 675 (1–2): 391–397. arXiv:hep-ex / 9910057. Bibcode:2000NuPhA.675..391A. doi:10.1016 / S0375-9474 (00) 00295-5. S2CID 16033410.

[8] Recenze částicové fyziky, K. Nakamura a kol. (Particle Data Group), J. Phys. G 37, 075021 (2010)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]