Эксперимент СНД
Сферический нейтральный детектор в ИЯФ им. Будкера, частично демонтирован (2008 г.).

Сферический нейтральный детектор (СНД) — детектор для экспериментов по физике элементарных частиц , преемник нейтрального детектора ( НД ), [1], созданного группой физиков в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ), Новосибирск , Россия . В развитии эксперимента СНД можно выделить три основных периода ;

  • с 1995 по 2000 г. - набор данных на электронном + электронном накопителе ВЭПП-2М в диапазоне энергий 2E=0,4-1,4 ГэВ ,
  • с 2001 по 2008 гг. - модернизация СНД [2] и накопителя ВЭПП-2М до ВЭПП-2000 ,
  • с 2009 г. - набор данных на электронном + электронном накопителе ВЭПП-2000 в диапазоне энергий 2E=1,0-2,0 ГэВ .

Физика

Предыдущий эксперимент с ND [3] (предшественник SND ) показал, что аннигиляция e + e − в конечных состояниях с нейтральными частицами в диапазоне энергий 2E=0,4-1,4 ГэВ опосредована процессами, которые необходимо изучить более подробно. В частности,

  • Кварковую структуру легких скалярных мезонов можно изучать в электродипольных радиационных распадах ; ϕ → а 0 ( 980 ) γ ,     ф 0 ( 975 ) γ {\displaystyle \phi \to a_{0}(980)\gamma,~~f_{0}(975)\gamma }
  • Точное измерение сечения аннигиляции e + e − в адроны является важным компонентом в определении аномального магнитного дипольного момента мюона ; [4]
  • Для изучения радиального возбуждения легких векторных мезонов ρ, ω и φ необходимо точное измерение адронных сечений;
  • Измерение процессов квантовой электродинамики (КЭД) высшего порядка важно для проверки теории КЭД.

Эту физику можно изучать с помощью специального детектора на более высоких статистиках. Для этой цели SND был сконструирован со многими улучшениями по сравнению с ND ;

  • телесный угол покрыт до 96% от 4π ср,
  • Калориметр NaI (Tl) имеет однородную сферическую форму с тонкой сегментацией по азимутальным и полярным углам и 3 слоями в радиальном направлении ,
  • Дрейфовая камера используется как центральный трекер,
  • Внешние антисовпадающие плоские сцинтилляционные счетчики дополнены координатной системой, выполненной из массивов стримерных трубок.

Экспериментальная программа

Экспериментальная программа СНД представлена ​​в [5] и состоит из следующих пунктов.

е + е − → ρ , ω , ϕ → π 0 γ , η γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \rho,\omega,\phi \to \pi ^{0}\gamma,\eta \gamma }
ϕ → η ′ γ {\displaystyle \phi \to \eta ^ {\ prime } \ gamma }
ϕ → а 0 ( 980 ) γ ,     ф 0 ( 975 ) γ ,     π π γ ,     η π γ {\displaystyle \phi \to a_{0}(980)\gamma,~~f_{0}(975)\gamma,~~\pi \pi \gamma,~~\eta \pi \gamma}
ρ , ω → π π γ {\displaystyle \rho,\omega \to \pi \pi \gamma}
ϕ → ω π 0 ,     π π ,     η π π {\displaystyle \phi \to \omega \pi ^{0},~~\pi \pi,~~\eta \pi \pi }
ρ → π + π − π 0 {\displaystyle \rho \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}}
ω → π + π − {\displaystyle \omega \to \pi ^{+}\pi ^{-}}
  • Электромагнитные распады
ρ , ω , ϕ → η е + е − ,     π 0 е + е − {\displaystyle \rho,\omega,\phi \to \eta e^{+}e^{-},~~\pi ^{0}e^{+}e^{-}}
е + е − → 2 π ,     3 π ,     4 π ,     5 π {\displaystyle e^{+}e^{-}\to 2\pi,~~3\pi,~~4\pi,~~5\pi }
е + е − → ω π ,     η π π ,     ϕ π {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \omega \pi,~~\eta \pi \pi,~~\phi \pi }
е + е − → К + К − ,     К С 0 К Л 0 ,     К К π {\displaystyle e^{+}e^{-}\to K^{+}K^{-},~~K_{S}^{0}K_{L}^{0},~~KK\pi }
  • Тестирование QED- процессов
е + е − → 3 γ ,     е + е − γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to 3\gamma,~~e^{+}e^{-}\gamma }
е + е − → 4 γ ,     е + е − γ γ ,     е + е − е + е − {\displaystyle e^{+}e^{-}\to 4\gamma,~~e^{+}e^{-}\gamma \gamma,~~e^{+}e^{-}e^{+}e^{-}}
е + е − → 5 γ ,     3 γ е + е − ,     4 е γ {\displaystyle e^{+}e^{-}\to 5\gamma,~~3\gamma e^{+}e^{-},~~4e\gamma }
  • Поиск редких распадов
К С 0 → γ γ ,     3 π 0 ,     2 π 0 γ ,     π 0 γ γ ,     π 0 е + е − {\displaystyle K_{S}^{0}\to \gamma \gamma,~~3\pi ^{0},~~2\pi ^{0} \gamma,~~\pi ^{0}\gamma \gamma,~~\pi ^{0}e^{+}e^{-}}
η → 3 γ ,     е + е − ,     4 е {\displaystyle \eta \to 3\gamma,~~e^{+}e^{-},~~4e}
е + е − → η ′ ,     а 0 ,     ф 0 ,     а 2 ,     ф 2 {\displaystyle e^{+}e^{-}\to \eta ^{\prime },~~a_{0},~~f_{0},~~a_{2},~~f_{2}}

Детектор

SND и его модернизированная версия описаны в [5] и [2] соответственно. Конструкция детектора проиллюстрирована на виде R-θ и трехмерном графике сегментации калориметра NaI(Tl). Уникальные особенности SND и его чувствительность к нейтральным частицам определяются современным калориметром NaI(Tl).

Результаты

Данные , собранные в эксперименте SND с 1995 по 2000 год, соответствуют интегральному разбросу светимости 30 пбн −1 в диапазоне энергий 2E=0,4-1,4 ГэВ. Обзор результатов этого эксперимента представлен в работах [6] и . [7] Результаты включены в обзор PDG . [8] Полный список публикаций SND также охватывает недавние результаты эксперимента в диапазоне энергий 2E=1,0-2,0 ГэВ, начатого в 2009 году.

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 Абрамов, ГН; и др. (2001). "SND Upgrade". Приглашенный доклад на семинаре e + e − Physics at Intermediate Energies, SLAC, Стэнфорд, Калифорния, 30 апреля - 2 мая . Том 675. стр.  391–397 . Bibcode :2001eepi.conf..122D.
  3. ^ Долинский, СИ и др. (1991). «Краткое изложение 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.
  4. ^ (g-2) Отчет о проекте, BNL, 1995.
  5. ^ ab В. М. Аульченко и др. , «Начало экспериментов с детектором СНД на коллайдере e + e − ВЭПП-2М», препринт ИЯФ 95-56 (1995); Труды 6-й Международной конференции по адронной спектроскопии (HADRON 95), Манчестер, Англия, 10-14 июля 1995 г., стр. 295-297.
  6. ^ Ачасов, МН; и др. (2002). «Обзор экспериментальных результатов с детектора SND». AIP Conf. Proc . 619 : 30–39 . arXiv : hep-ex/0109035 . doi :10.1063/1.1482433. S2CID  204924486.
  7. ^ Ачасов, МН; и др. (2000). «Новые данные с детектора SND в Новосибирске». 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. ^ Обзор физики элементарных частиц, К. Накамура и др. (Particle Data Group), J. Phys. G 37, 075021 (2010)

Запись эксперимента SND на INSPIRE-HEP

Смотрите также

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=SND_Experiment&oldid=1186163194"