эксперимент НД
Эксперименты по ядерной физике в Новосибирске, Россия (1982-1987)

Нейтральный детектор ( НД ) — детектор для экспериментов по физике элементарных частиц , созданный коллективом физиков Института ядерной физики им. Г.И. Будкера , Новосибирск , Россия . Эксперименты с НД проводились с 1982 по 1987 год на электронном накопителе ВЭПП - 2М в диапазоне энергий 2E=0,5-1,4 ГэВ.

Физика

В начале 80-х годов были измерены лидирующие сечения аннигиляции электронов и позитронов в конечных состояниях с заряженными частицами в диапазоне энергий 2E=0,5-1,4 ГэВ. Процессы с нейтральными частицами в конечном состоянии изучены меньше. Для исследования радиационных распадов , , и мезонов и других процессов с участием фотонов , , и мезонов был создан НД [ 1] . Его отличительными особенностями является специально разработанный электромагнитный калориметр на основе сцинтилляционных счетчиков NaI (Tl) . ρ 0 {\displaystyle \ро ^{0}} ω {\displaystyle \омега} ϕ {\displaystyle \фи} π 0 {\displaystyle \пи ^{0}} η {\displaystyle \эта}

Список опубликованных анализов [2]

е + е − → ρ , ω , ϕ → π 0 γ , η γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \rho,\omega,\phi \to \pi ^{0}\gamma,\eta \gamma } [3] [4]
ϕ → η ′ γ {\displaystyle \phi \to \eta ^ {\ prime } \ gamma } [5]
  • Редкие распады , , и мезонов ρ 0 {\displaystyle \ро ^{0}} ω {\displaystyle \омега} ϕ {\displaystyle \фи}
ω , ϕ → π 0 е + е − {\displaystyle \omega,\phi \to \pi ^{0}e^{+}e^{-}} [6]
ϕ → π + π − {\displaystyle \phi \to \pi ^{+}\pi ^{-}} [7]
  • Поиск редких распадов
ρ → π + π − π 0 {\displaystyle \rho \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}} [8]
ω , ϕ → π 0 π 0 γ {\displaystyle \omega ,\phi \to \pi ^{0}\pi ^{0}\gamma } [3] [5]
ϕ → π 0 η γ {\displaystyle \phi \to \pi ^{0}\eta \gamma } [9]
легкие скаляры и радиационные распады в -мезонах [5] a 0 ( 980 ) {\displaystyle a_{0}(980)} f 0 ( 975 ) {\displaystyle f_{0}(975)} ϕ {\displaystyle \phi }
e + e − → ω π 0 {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \omega \pi ^{0}} [10]
e + e − → π + π − π 0 ,     π + π − η {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0},~~\pi ^{+}\pi ^{-}\eta } [11] [12]
e + e − → π + π − π + π − ,     π + π − π 0 π 0 {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{+}\pi ^{-},~~\pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}\pi ^{0}} [13]
  • Тестирование процессов QED [14] [15]
e + e − → γ γ γ γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \gamma \gamma \gamma \gamma }
e + e − → e + e − γ γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}\gamma \gamma }
e + e − → e + e − e + e − {\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}e^{+}e^{-}}
e + e − → e + e − γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}\gamma } (виртуальное комптоновское рассеяние) [16]
  • Анализ других процессов
    • Измерение параметров ω-мезона [17]
    • Верхние пределы электронной ширины скалярных и тензорных мезонов , , , , и [ 18] f 0 ( 975 ) {\displaystyle f_{0}(975)} f 2 ( 1270 ) {\displaystyle f_{2}(1270)} f 0 ( 1300 ) {\displaystyle f_{0}(1300)} a 0 ( 980 ) {\displaystyle a_{0}(980)} a 2 ( 1320 ) {\displaystyle a_{2}(1320)}
    • ϕ → π + π − π 0 ,     K S 0 K L 0 {\displaystyle \phi \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0},~~K_{S}^{0}K_{L}^{0}} [19]
    • Искать
      • e + e − → π 0 π 0 γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{0}\pi ^{0}\gamma } [20]
      • K S 0 → γ γ {\displaystyle K_{S}^{0}\to \gamma \gamma } [21]
      • e + e − → C ( 1480 ) → ϕ π 0 {\displaystyle e^{+}e^{-}\to C(1480)\to \phi \pi ^{0}} [22]

Детектор

Вид нейтрального детектора r-φ.
Нейтральный детектор, вид r-θ; 1-вакуумная камера накопительного кольца, 2-цилиндрические пропорциональные камеры, 3-пластиковые сцинтилляционные счетчики, 4-счетчики NaI(Tl), 5-плоские пропорциональные камеры, 6-железный поглотитель, 7-счетчики антисовпадений.

Исходя из целей программы по физике, ND состоит из

Электромагнитный калориметр

  • 168 прямоугольных сцинтилляционных счетчиков NaI (Tl)
  • Общая масса NaI (Tl) составляет 2,6 т.
  • Покрытие телесного угла составляет 65% от 4π ср
  • минимальная толщина 32 см или 12 длин излучения
  • Энергетическое разрешение для фотонов составляет σ/E = 4% / √ E

Система координат заряженных частиц

  • 3 слоя коаксиальных цилиндрических 2-мерных проволочных пропорциональных камер в центре детектора
  • Покрытие телесного угла составляет 80% от 4π ср
  • Угловое разрешение составляет 0,5° в азимутальном и 1,5° в полярном направлении.
  • окруженный пластиковым сцинтилляционным счетчиком толщиной 5 мм для триггера

Плоские (душевые) координатные 2-мерные проволочные пропорциональные камеры

  • 2 слоя плоских пропорциональных камер из 2-мерной проволоки.
  • Угловое разрешение составляет 2° в азимутальном и 3,5° в полярном направлении для фотонов с энергией 0,5 ГэВ.

Поглотитель железа и счетчики антисовпадений

  • Электромагнитный калориметр покрыт железным поглотителем толщиной 10 см и пластиковыми сцинтилляционными антисовпадательными счетчиками.

Результаты

Данные, собранные с помощью эксперимента ND , соответствуют интегральной светимости 19 пб −1 . Результаты экспериментов с ND представлены в [2] и включены в обзор PDG . [23]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Голубев, В.Б. и др. (1984). «Нейтральный детектор на ВЭПП-2М». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А. 227 ( 3): 467– 469. Bibcode :1984NIMPA.227..467G. doi :10.1016/0168-9002(84)90202-X.
  2. ^ ab Долинский, СИ; и др. (1991). "Резюме экспериментов с нейтральным детектором на накопительном кольце e + e − ВЭПП-2М". Physics Reports . 202 (3): 99– 170. Bibcode : 1991PhR...202...99D. doi : 10.1016/0370-1573(91)90127-8.
  3. ^ аб Долинский, С.И.; и др. (1984). «Радиационные распады ρ и ω-мезонов». Zeitschrift für Physik C. 42 (4): 511–518 . doi : 10.1007/BF01557655. S2CID  122486080.
  4. ^ Дружинин, ВП и др. (1984). «Измерение радиационных распадов Φ-мезонов на накопительном кольце ВЭПП-2М с нейтральным детектором». Physics Letters B. 144 ( 1– 2 ): 136– 140. Bibcode :1984PhLB..144..136D. doi :10.1016/0370-2693(84)90192-8.
  5. ^ abc Дружинин, ВП; и др. (1987). "Поиск редких радиационных распадов Φ-мезона на ВЭПП-2М". Zeitschrift für Physik C. 37 ( 1): 1– 5. Bibcode :1987ZPhyC..37....1D. doi :10.1007/BF01442062. S2CID  120341644.
  6. ^ С.И. Долинский и др. , сов. Дж. Нукл. Физ. 48 (1988) 277.
  7. ^ В.Б. Голубев и др. , сов. Дж. Нукл. Физ. 44 (1986) 409.
  8. ^ В.Б. Вассерман и др. , Сов. Дж. Мод. Физ. 48 (1988) 480.
  9. ^ В.М. Аульченко и др. , Преприни ИНП 87-90 (Новосибирск, 1987).
  10. ^ Долинский, СИ; и др. (1986). «Реакция e + e − → ωπ 0 в диапазоне энергий см от 1,0 до 1,4 ГэВ». Phys. Lett. B . 174 (4): 453– 457. Bibcode :1986PhLB..174..453D. doi :10.1016/0370-2693(86)91036-1.
  11. ^ А.Д. Букин и др. , сов. Дж. Нукл. Физ. 50 (1989) 621.
  12. ^ Дружинин, ВП; и др. (1986). «Исследование реакции e + e − → ηπ + π − в диапазоне энергий до 1,4 ГэВ». Phys. Lett. B . 174 (1): 115– 117. Bibcode :1986PhLB..174..115D. doi :10.1016/0370-2693(86)91140-8.
  13. ^ В.М. Аульченко и др. , Препринт ИНП 86-106 (Новосибирск, 1987).
  14. ^ В.П. Дружинин и др. , Препринт ИЯФ 85-98 (Новосибирск, 1985).
  15. ^ В.М. Аульченко и др. , Препринт ИНП 86-173 (Новосибирск, 1986).
  16. ^ В.Б. Голубев и др. , Сов. Дж. Нукл. Физ. 41(1985) 752.
  17. ^ Аульченко, В.М. и др. (1987). «Ширина ω-мезона». Phys. Lett. B . 186 ( 3– 4): 432– 434. Bibcode :1987PhLB..186..432A. doi :10.1016/0370-2693(87)90322-4.
  18. ^ П.В. Воробьев и др. , Сов. Дж. Нукл. Физ. 48 (1988) 436.
  19. ^ В.П. Дружинин и др. , Препринт ИЯФ 85-97 (Новосибирск, 1985).
  20. ^ В.Б. Голубев и др. , сов. Дж. Нукл. Физ. 45 (1987) 622.
  21. ^ И.Б. Вассерман и др. , Письмо в ЖЭТФ. 43(1986) 588.
  22. ^ В.М. Аульченко и др. , Письма в ЖЭТФ 45 (1987) 145.
  23. ^ Обзор физики элементарных частиц, К. Накамура и др. (Particle Data Group), J. Phys. G 37, 075021 (2010)
  • Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ)
  • ВЭПП-2М
  • Запись эксперимента НОВОСИБИРСК-НД на INSPIRE-HEP
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ND_experiment&oldid=1244789394"