Belle эксперимент - Belle experiment

Детектор Belle в Tsukuba Hall, KEK

В Belle эксперимент был физика элементарных частиц эксперимент, проведенный Belle Collaboration, международное сотрудничество более 400 физиков и инженеров в Организации по исследованию ускорителей высоких энергий (KEK ) в Цукуба, Префектура Ибараки, Япония. Эксперимент проходил с 1999 по 2010 год.^[1]

Детектор Belle располагался в точке столкновения асимметрично-энергетической электрон –позитрон коллайдер, KEKB. Belle в KEKB вместе с BaBar эксперимент на PEP-II ускоритель на SLAC были известны как B-фабрики когда они сталкивались электроны с позитронами с энергией центра импульса, равной массе
ϒ
(4S) резонанс который распадается на пары B-мезоны.

Детектор Belle был герметичный многослойный детектор частиц с большим телесный угол покрытие, расположение вершин с точностью порядка десятков микрометров (обеспечивается кремниевым вершинным детектором), хорошее различие между пионы и каоны в диапазоне импульсов от 100 МэВ / c до нескольких ГэВ / c (обеспечивается Черенков детектор), и электромагнитный калориметр (сделано из CsI (Tl ) искрящиеся кристаллы ).

В Belle II эксперимент является обновленной версией Belle, одобренной в июне 2010 года.^[2] В настоящее время вводится в эксплуатацию,^[3] и, как ожидается, начнет работу в 2018 году.^[4] Belle II находится по адресу SuperKEKB (обновленный KEKB ускоритель), который должен обеспечить в 40 раз большую интегральную светимость.^[5]

Результаты

Списанная центральная камера слежения за дрейфом от Belle, теперь выставленная на выставке Национальный музей природы и науки.

Мотивом для эксперимента послужил поиск CP-нарушение.^[6] Однако в эксперименте также были проведены обширные исследования редких распадов, поиск экзотических частиц и прецизионные измерения свойств D-мезоны, и частицы тау.^[1] Результатом эксперимента стало почти 300 публикаций в физических журналах.

Основные моменты эксперимента Belle включают:

наблюдение большого CP-нарушения в нейтральном B-мезон система^[7]
измерение доли ветвления включительно $от { displaystyle B до X_ {s} gamma}$ распадается^[8]
наблюдение за ${ displaystyle b to sl ^ {+} l ^ {-}}$ переход с ${ Displaystyle B к Kl ^ {+} l ^ {-}}$ ^[9] и ${ Displaystyle B к K ^ {*} l ^ {+} l ^ {-}}$ ^[10]
измерение ${ displaystyle phi _ {3}}$ с использованием ${ displaystyle B to DK, D to K_ {S} pi ^ {+} pi ^ {-}}$ Сюжет Далица^[1]
измерение Матрица смешивания кварков CKM элементы ${ displaystyle | V_ {ub} |}$ и ${ displaystyle | V_ {cb} |}$ ^[1]
наблюдение прямого CP-нарушения в ${ displaystyle B ^ {0} to pi ^ {+} pi ^ {-}}$ ^[11] и ${ displaystyle B ^ {0} to K ^ {-} pi ^ {+}}$ ^[12]
наблюдение за ${ displaystyle b to d}$ переходы^[13]
доказательства для ${ Displaystyle В к тау ню}$ ^[14]
наблюдения ряда новых частиц, включая Х (3872)^[15]

Образцы данных

В KEKB ускоритель был самым высоким в мире яркость машина в то время.^{[нужна цитата ]} Большая часть данных была собрана на
ϒ
(4S). Превышена мгновенная светимость 2.11×10³⁴ см⁻²· С⁻¹. В интегральная светимость собраны в
ϒ
(4S) масса была около 710 fb⁻¹ (что соответствует 771 млн.
B

B
мезонных пар). Около 10% данных было записано ниже
ϒ
(4S) резонанс для изучения фона. Кроме того, KEKB провел специальные пробеги на
ϒ
(5S) резонанс для изучения
B
_s мезоны а также на
ϒ
(1S),
ϒ
(2S) и
ϒ
(3S) резонансы для поиска доказательств Темная материя и Бозон Хиггса. Образцы
ϒ
(1S),
ϒ
(2S) и
ϒ
(5S) Собранные Belle - это крупнейшие в мире образцы.^{[нужна цитата ]}

Смотрите также

использованная литература

^ ^а ^б ^c ^d Беван, А. Дж .; Голоб, Б .; Mannel, Th; Prell, S .; Yabsley, B.D .; Aihara, H .; Anulli, F .; Arnaud, N .; Аушев, Т. (01.11.2014). «Физика фабрик Б». Европейский физический журнал C. 74 (11): 3026. arXiv:1406.6311. Bibcode:2014EPJC ... 74.3026B. Дои:10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044.
^ KEK пресс-релиз
^ "Belle II". www.belle2.org. Получено 2017-04-28.
^ «СуперКЭКБ». www-superkekb.kek.jp. Получено 2017-04-30.
^ 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 для исследования CP-нарушения в распадах B-мезонов». Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
^ Abe, K .; Abe, K .; Abe, R .; Adachi, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Alimonti, G .; Асаи, К. (14 августа 2001 г.). «Наблюдение за большим нарушением CP в нейтральной B-мезонной системе». Письма с физическими проверками. 87 (9): 091802. arXiv:hep-ex / 0107061. Bibcode:2001ПхРвЛ..87и1802А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.87.091802. ISSN 0031-9007. PMID 11531561.
^ Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Alimonti, G .; Aoki, K .; Асаи, К. (05.07.2001). «Измерение доли ветвления для инклюзивных распадов B → Xsγ с помощью детектора Belle». Письма по физике B. 511 (2–4): 151–158. arXiv:hep-ex / 0103042. Bibcode:2001ФЛБ..511..151Б. Дои: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 физическими проверками. 88 (2): 021801. arXiv:hep-ex / 0109026. Bibcode:2002PhRvL..88b1801A. Дои: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 физическими проверками. 91 (26): 261601. arXiv:hep-ex / 0308044. Bibcode:2003PhRvL..91z1601I. Дои: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 физическими проверками. 93 (2): 021601. arXiv:hep-ex / 0401029. Bibcode:2004ПхРвЛ..93б1601А. Дои: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 физическими проверками. 93 (19): 191802. arXiv:hep-ex / 0408100. Bibcode:2004ПхРвЛ..93с1802С. Дои: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 физическими проверками. 96 (22): 221601. arXiv:hep-ex / 0506079. Bibcode:2006ПхРвЛ..96в1601М. Дои: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 физическими проверками. 97 (25): 251802. arXiv:hep-ex / 0604018. Bibcode:2006PhRvL..97y1802I. Дои: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 чармониумоподобного состояния в эксклюзивных распадах B ± → K ± π + π - J / ψ». Письма с физическими проверками. 91 (26): 262001. arXiv:hep-ex / 0309032. Bibcode:2003PhRvL..91z2001C. Дои:10.1103 / PhysRevLett.91.262001. ISSN 0031-9007. PMID 14754041.

внешние ссылки

Координаты: 36 ° 09′28 ″ с.ш. 140 ° 04′31 ″ в.д. / 36,15778 ° с.ш.140,07528 ° в. / 36.15778; 140.07528

[:0-1] а ^б ^c ^d Беван, А. Дж .; Голоб, Б .; Mannel, Th; Prell, S .; Yabsley, B.D .; Aihara, H .; Anulli, F .; Arnaud, N .; Аушев, Т. (01.11.2014). «Физика фабрик Б». Европейский физический журнал C. 74 (11): 3026. arXiv:1406.6311. Bibcode:2014EPJC ... 74.3026B. Дои:10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044.

[2] KEK пресс-релиз

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

[4] «СуперКЭКБ». www-superkekb.kek.jp. Получено 2017-04-30.

[5] 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 ].

[6] 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 для исследования CP-нарушения в распадах B-мезонов». Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)

[7] Abe, K .; Abe, K .; Abe, R .; Adachi, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Alimonti, G .; Асаи, К. (14 августа 2001 г.). «Наблюдение за большим нарушением CP в нейтральной B-мезонной системе». Письма с физическими проверками. 87 (9): 091802. arXiv:hep-ex / 0107061. Bibcode:2001ПхРвЛ..87и1802А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.87.091802. ISSN 0031-9007. PMID 11531561.

[8] Abe, K .; Abe, K .; Adachi, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Alimonti, G .; Aoki, K .; Асаи, К. (05.07.2001). «Измерение доли ветвления для инклюзивных распадов B → Xsγ с помощью детектора Belle». Письма по физике B. 511 (2–4): 151–158. arXiv:hep-ex / 0103042. Bibcode:2001ФЛБ..511..151Б. Дои:10.1016 / S0370-2693 (01) 00626-8.

[9] 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 физическими проверками. 88 (2): 021801. arXiv:hep-ex / 0109026. Bibcode:2002PhRvL..88b1801A. Дои:10.1103 / PhysRevLett.88.021801. ISSN 0031-9007. PMID 11801003.

[10] 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 физическими проверками. 91 (26): 261601. arXiv:hep-ex / 0308044. Bibcode:2003PhRvL..91z1601I. Дои: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 .; 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 физическими проверками. 93 (2): 021601. arXiv:hep-ex / 0401029. Bibcode:2004ПхРвЛ..93б1601А. Дои: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 .; Акацу, М. (2004-11-05). «Доказательства прямого нарушения C P в B 0 → K + π - Распадах». Письма с физическими проверками. 93 (19): 191802. arXiv:hep-ex / 0408100. Bibcode:2004ПхРвЛ..93с1802С. Дои: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 .; Анипко, Д .; Аринштейн, К. (09.06.2006). «Наблюдение b → d γ и определение | V t d / V t s |». Письма с физическими проверками. 96 (22): 221601. arXiv:hep-ex / 0506079. Bibcode:2006ПхРвЛ..96в1601М. Дои:10.1103 / PhysRevLett.96.221601. ISSN 0031-9007. PMID 16803300.

[14] 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 физическими проверками. 97 (25): 251802. arXiv:hep-ex / 0604018. Bibcode:2006PhRvL..97y1802I. Дои:10.1103 / PhysRevLett.97.251802. ISSN 0031-9007. PMID 17280341.

[15] 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 чармониумоподобного состояния в эксклюзивных распадах B ± → K ± π + π - J / ψ». Письма с физическими проверками. 91 (26): 262001. arXiv:hep-ex / 0309032. Bibcode:2003PhRvL..91z2001C. Дои: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]