Введение к работе
Актуальность темы.
С 1992 года на накопителе со встречными элекгрон-позитронными пучками ВЭПП-2М проводятся эксперименты с Криогенным Магнитным Детектором (КМД-2) в области энергий 0.36-1.4 ГэВ в системе центра масс. Целью этих экспериментов является прецизионное измерение полного сечения е+е аннигиляции в адроны, а также изучение свойств легких векторных мезонов: р, и и ф.
Данная работа посвящена экспериментальному изучению конверсионных распадов р- и о;-мезонов в псевдоскалярный мезон и электрон-позитронную пару с детектором КМД-2 в области энергий 0.72 — 0.84 ГэВ. Точное знание относительных вероятностей конверсионных распадов представляет интерес для интерпретации результатов экспериментов по изучению свойств кварк-глюонной плазмы на коллайдерах тяжёлых ионов SPS в ЦЕРНе (Швейцария) и RHIC в БНЛ (США). Кроме того, изучение конверсионных распадов представляет интерес при исследовании электромагнитных переходных форм-факторов, дающих информацию о структуре нейтральных мезонов, что даёт возможность проверки модели векторной доминантности.
Предыдущие эксперименты, направленные на изучение конверсионных распадов, имели невысокую точность, главным образом, из-за относительно малой набранной статистики. Экспериментальная точность измеренных относительных вероятностей распадов составляла около 30%, данные для некоторых конверсионных распадов отсутствовали. Последние работы по исследованию конверсионных распадов в области энергии 0-мезона на детекторах КМД-2 и СНД значительно (до 10%) улучшили точность величин относительных вероятностей конверсионных распадов ^-мезонов. Однако, точность данных по конверсионным распадам р и ш оставалась на прежнем уровне. Данная работа завершает изучение конверсионных распадов в экспериментах с детектором КМД-2.
Цель работы состояла в следующем:
1. Разработка алгоритма и написание программы реконструкции событий в торцевом калориметре детектора КМД-2, а также разработка процедуры энергетической калибровки торцевого калориметра космическими частицами в режиме offline.
-
Поиск и измерение относительных вероятностей конверсионных распадов р и ш-мезонов в псевдоскалярный мезон и е"|"е~-пару с детектором КМД-2 в области энергий от 720 до 840 МэВ.
-
Исследование электромагнитного переходного формфактора Fw„.
Научная новизна работы.
Используя статистику, набранную на детекторе КМД-2 в диапазоне энергий 720 — 840 МэВ, измерена относительная вероятность распада и> -+ 7ге+е-, которая имеет вдвое лучшую точность по сравнению с предыдущим измерением. Впервые произведён анализ распадов р —> 7Ге+е~ И р, и: —ї т)е+е~ и получены верхние пределы на их относительные вероятности.
Научная и практическая ценность работы.
Достигнутые результаты по измерению относительных вероятностей распадов позволяют более точно интерпретировать экспериментальные результаты исследования кварк-глюонной, плазмы.
Измеренное значение относительной вероятности распада ы.— пе+е~ значительно улучшает среднемировую точность результата.
Результаты работы по измерению относительных вероятностей распадов и -> тг0е+е~, р -> 7ге+е_, и —> т)е+,е~, р -* tje+e~ могут быть использованы в различных научных центрах России и за рубежом, в частности, в Институте ядерной физики им.Будкера СО РАН (Новосибирск), Институте теоретической и экспериментальной физики (Москва), Институте физики высоких энергий (Протвино), в центрах DESY (Гамбург, Германия), CERN (Женева, Швейцария), КЕК (Цукуба, Япония), BNE (Брукхэвен, США) и других лабораториях, ведущих эксперименты по физике элементарных частиц.
Апробация работы.
Работы, положенные в основу диссертации, неоднократно докладывались и обсуждались на научных семинарах в ведущих отечественных и зарубежных центрах, таких как ИЯФ СО РАН (Новосибирск), ИТЭФ (Москва), SLAC (США), BNE (США), Frascati (Италия). Кроме того, результаты работы докладывались на сессии-конференции "Физика фундаментальных взаимодействий" (Москва, март 2004) и на международных конференциях: EPS 2003 (Аахен, Германия, июль 2003), Meson 2004 (Краков, Польша, июнь 2004).
Структура работы.
Диссертация состоит из введения, шести основных глав и заключения.
