Белль эксперимент - Belle experiment

Детектор Belle в Tsukuba Hall, KEK

Эксперимент Belle был физика элементарных частиц эксперимента , проведенный в сотрудничестве Бели , международным сотрудничество более чем 400 физиков и инженеров, в ускорительном Исследовательском высоких энергиях ( KEK ) в Цукубе , префектура Ибараки , Япония . Эксперимент проходил с 1999 по 2010 год.

Детектор Белл был расположен в точке столкновения с асимметричной энергией электрона - позитрон ускорителя , KEKB . Belle в KEKB вместе с экспериментом BaBar на ускорителе PEP-II в SLAC были известны как B-фабрики, поскольку они сталкивали электроны с позитронами с энергией центра импульса, равной массе
ϒ
(4S) резонанс, распадающийся на пары B-мезонов .

Детектор Belle был герметичным многослойным детектором частиц с большим охватом телесных углов , точным расположением вершин с точностью порядка десятков микрометров (обеспечивается кремниевым вершинным детектором), хорошим различием между пионами и каонами в диапазоне импульсов от 100 МэВ / c. до нескольких ГэВ / c (обеспечивается черенковским детектором) и электромагнитным калориметром с точностью до нескольких процентов (сделанный из сцинтилляционных кристаллов CsI ( Tl ) ).

Эксперимент Belle II является обновлением Белля , который был утвержден в июне 2010 года в настоящее время введена в эксплуатации, и , как ожидается, начнет работу в 2018 году Belle II находится в SuperKEKB (модернизированный KEKB ускоритель) , который предназначен для обеспечения коэффициента На 40 больше интегральная светимость.

Полученные результаты

Отставная центральная камера слежения за дрейфом от Belle, теперь выставленная в Национальном музее природы и науки .

Мотивом эксперимента были поиски CP-нарушения . Однако в эксперименте также были проведены обширные исследования редких распадов, поиск экзотических частиц и прецизионные измерения свойств D-мезонов и тау-частиц . Результатом эксперимента стало почти 300 публикаций в физических журналах.

Основные моменты эксперимента Belle включают:

наблюдение большого СР-нарушения в нейтральной мезона B системы
измерение доли ветвления инклюзивных распадов $от {\ displaystyle B \ до X_ {s} \ gamma}$
наблюдение перехода с и ${\ displaystyle b \ to sl ^ {+} l ^ {-}}$ ${\ Displaystyle B \ к Kl ^ {+} l ^ {-}}$ ${\ Displaystyle B \ к K ^ {*} l ^ {+} l ^ {-}}$
измерение с использованием графика Далица ${\ displaystyle \ phi _ {3}}$ ${\ displaystyle B \ to DK, D \ to K_ {S} \ pi ^ {+} \ pi ^ {-}}$
измерение элементов матрицы кваркового смешения CKM и ${\ displaystyle | V_ {ub} |}$ ${\ displaystyle | V_ {cb} |}$
наблюдение прямого CP-нарушения в и ${\ displaystyle B ^ {0} \ to \ pi ^ {+} \ pi ^ {-}}$ ${\ displaystyle B ^ {0} \ to K ^ {-} \ pi ^ {+}}$
наблюдение переходов ${\ displaystyle b \ to d}$
доказательства для ${\ Displaystyle В \ к \ тау \ ню}$
наблюдения ряда новых частиц, включая X (3872)

Образцы данных

В то время ускоритель KEKB был самой яркой машиной в мире. Большая часть данных была собрана на
ϒ
(4S). Превышена мгновенная светимость2,11 × 10 ³⁴ см ⁻² · с ⁻¹ . Интегральная светимость собраны на
ϒ
(4S) масса была около 710 фб ^-1 (соответствует 771 миллиону
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
_sмезоны, а также на
ϒ
(1S) ,
ϒ
(2S) и
ϒ
(3S) резонансы для поиска доказательств существования темной материи и бозона Хиггса . Образцы
ϒ
(1S) ,
ϒ
(2S) и
ϒ
(5S), собранные Belle, являются крупнейшими в мире доступными образцами.

Смотрите также

использованная литература

^ ^а ^б ^в ^г Беван, AJ; Голоб, Б .; Mannel, Th; Prell, S .; Yabsley, BD; 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 . DOI : 10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9 . ISSN 1434-6044 . S2CID 9063079 .
^ Пресс-релиз KEK
^ "Belle II" . www.belle2.org . Проверено 28 апреля 2017 .
^ "СуперКЭКБ" . www-superkekb.kek.jp . Проверено 30 апреля 2017 .
^ Abe, T .; Адачи, 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, MT; Чу, ML; Wang, CH; Чен, HS; Li, J .; Zhu, YC; Ван, Т.Дж.; Yu, ZQ; Каваи, Х. (1 января 1994 г.). «Письмо о намерениях для исследования CP-нарушения в распадах B-мезонов» . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
^ Abe, K .; Asai, K .; Abe, R .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Алимонти, Г. (14 августа 2001 г.). «Наблюдение за большим нарушением CP в нейтральной B-мезонной системе». Письма с физическим обзором . 87 (9): 091802. arXiv : hep-ex / 0107061 . Bibcode : 2001PhRvL..87i1802A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.87.091802 . ISSN 0031-9007 . PMID 11531561 . S2CID 3197654 .
^ Abe, K .; Asai, K .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Alimonti, G .; Аоки, К. (05.07.2001). «Измерение доли ветвления для инклюзивных распадов B → Xsγ с помощью детектора Belle». Физика Письма Б . 511 (2–4): 151–158. arXiv : hep-ex / 0103042 . Bibcode : 2001PhLB..511..151B . DOI : 10.1016 / S0370-2693 (01) 00626-8 . S2CID 119360083 .
^ Abe, K .; Aso, T .; Abe, R .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Асано, Ю. (2002). «Наблюдение за распадом B → K l + l -». Письма с физическим обзором . 88 (2): 021801. arXiv : hep-ex / 0109026 . Bibcode : 2002PhRvL..88b1801A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.88.021801 . ISSN 0031-9007 . PMID 11801003 . S2CID 15298752 .
^ Исикава, А .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, T .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (24 декабря 2003 г.). «Наблюдение B → K * ℓ + ℓ -». Письма с физическим обзором . 91 (26): 261601. arXiv : hep-ex / 0308044 . Bibcode : 2003PhRvL..91z1601I . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.91.261601 . ISSN 0031-9007 . PMID 14754037 . S2CID 26236764 .
^ Abe, K .; Akemoto, M .; Abe, N .; Abe, T .; Адачи, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (2004-07-06). «Наблюдение за большим нарушением CP и свидетельства прямого нарушения CP в B 0 → π + π - Распадах». Письма с физическим обзором . 93 (2): 021601. arXiv : hep-ex / 0401029 . Bibcode : 2004PhRvL..93b1601A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.021601 . ISSN 0031-9007 . PMID 15323897 . S2CID 23736093 .
^ Chao, Y .; Chang, P .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, N .; Адачи, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (2004-11-05). «Доказательства прямого нарушения CP в B 0 → K + π - Распадах». Письма с физическим обзором . 93 (19): 191802. arXiv : hep-ex / 0408100 . Bibcode : 2004PhRvL..93s1802C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.191802 . ISSN 0031-9007 . PMID 15600826 . S2CID 40785991 .
^ Mohapatra, D .; Nakao, M .; Nishida, S .; Abe, K .; Abe, K .; Адачи, I .; Aihara, H .; Анипко, Д .; Аринштейн, К. (09.06.2006). «Наблюдение b → d γ и определение | V td / V ts |». Письма с физическим обзором . 96 (22): 221601. arXiv : hep-ex / 0506079 . Bibcode : 2006PhRvL..96v1601M . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.221601 . ISSN 0031-9007 . PMID 16803300 . S2CID 7745694 .
^ Икадо, К .; Abe, K .; Abe, K .; Адачи, 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 физическим обзором . 97 (25): 251802. arXiv : hep-ex / 0604018 . Bibcode : 2006PhRvL..97y1802I . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.97.251802 . ISSN 0031-9007 . PMID 17280341 . S2CID 37468451 .
^ Choi, S.-K .; Olsen, SL; Abe, K .; Abe, T .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (23 декабря 2003 г.). «Наблюдение узкого чармонийоподобного состояния в эксклюзивных распадах B ± → K ± π + π - J / ψ». Письма с физическим обзором . 91 (26): 262001. arXiv : hep-ex / 0309032 . Bibcode : 2003PhRvL..91z2001C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.91.262001 . ISSN 0031-9007 . PMID 14754041 . S2CID 1017547 .

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 ^в ^г Беван, AJ; Голоб, Б .; Mannel, Th; Prell, S .; Yabsley, BD; 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 . DOI : 10.1140 / epjc / s10052-014-3026-9 . ISSN 1434-6044 . S2CID 9063079 .

[2] Пресс-релиз KEK

[3] "Belle II" . www.belle2.org . Проверено 28 апреля 2017 .

[4] "СуперКЭКБ" . www-superkekb.kek.jp . Проверено 30 апреля 2017 .

[5] Abe, T .; Адачи, 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, MT; Чу, ML; Wang, CH; Чен, HS; Li, J .; Zhu, YC; Ван, Т.Дж.; Yu, ZQ; Каваи, Х. (1 января 1994 г.). «Письмо о намерениях для исследования CP-нарушения в распадах B-мезонов» . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )

[7] Abe, K .; Asai, K .; Abe, R .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Алимонти, Г. (14 августа 2001 г.). «Наблюдение за большим нарушением CP в нейтральной B-мезонной системе». Письма с физическим обзором . 87 (9): 091802. arXiv : hep-ex / 0107061 . Bibcode : 2001PhRvL..87i1802A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.87.091802 . ISSN 0031-9007 . PMID 11531561 . S2CID 3197654 .

[8] Abe, K .; Asai, K .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Alimonti, G .; Аоки, К. (05.07.2001). «Измерение доли ветвления для инклюзивных распадов B → Xsγ с помощью детектора Belle». Физика Письма Б . 511 (2–4): 151–158. arXiv : hep-ex / 0103042 . Bibcode : 2001PhLB..511..151B . DOI : 10.1016 / S0370-2693 (01) 00626-8 . S2CID 119360083 .

[9] Abe, K .; Aso, T .; Abe, R .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Акацу, М .; Асано, Ю. (2002). «Наблюдение за распадом B → K l + l -». Письма с физическим обзором . 88 (2): 021801. arXiv : hep-ex / 0109026 . Bibcode : 2002PhRvL..88b1801A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.88.021801 . ISSN 0031-9007 . PMID 11801003 . S2CID 15298752 .

[10] Исикава, А .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, T .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (24 декабря 2003 г.). «Наблюдение B → K * ℓ + ℓ -». Письма с физическим обзором . 91 (26): 261601. arXiv : hep-ex / 0308044 . Bibcode : 2003PhRvL..91z1601I . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.91.261601 . ISSN 0031-9007 . PMID 14754037 . S2CID 26236764 .

[11] Abe, K .; Akemoto, M .; Abe, N .; Abe, T .; Адачи, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (2004-07-06). «Наблюдение за большим нарушением CP и свидетельства прямого нарушения CP в B 0 → π + π - Распадах». Письма с физическим обзором . 93 (2): 021601. arXiv : hep-ex / 0401029 . Bibcode : 2004PhRvL..93b1601A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.021601 . ISSN 0031-9007 . PMID 15323897 . S2CID 23736093 .

[12] Chao, Y .; Chang, P .; Abe, K .; Abe, K .; Abe, N .; Адачи, I .; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (2004-11-05). «Доказательства прямого нарушения CP в B 0 → K + π - Распадах». Письма с физическим обзором . 93 (19): 191802. arXiv : hep-ex / 0408100 . Bibcode : 2004PhRvL..93s1802C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.93.191802 . ISSN 0031-9007 . PMID 15600826 . S2CID 40785991 .

[13] Mohapatra, D .; Nakao, M .; Nishida, S .; Abe, K .; Abe, K .; Адачи, I .; Aihara, H .; Анипко, Д .; Аринштейн, К. (09.06.2006). «Наблюдение b → d γ и определение | V td / V ts |». Письма с физическим обзором . 96 (22): 221601. arXiv : hep-ex / 0506079 . Bibcode : 2006PhRvL..96v1601M . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.96.221601 . ISSN 0031-9007 . PMID 16803300 . S2CID 7745694 .

[14] Икадо, К .; Abe, K .; Abe, K .; Адачи, 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 физическим обзором . 97 (25): 251802. arXiv : hep-ex / 0604018 . Bibcode : 2006PhRvL..97y1802I . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.97.251802 . ISSN 0031-9007 . PMID 17280341 . S2CID 37468451 .

[15] Choi, S.-K .; Olsen, SL; Abe, K .; Abe, T .; Адачи, I .; Ан, Бён Суп; Aihara, H .; Akai, K .; Акацу, М. (23 декабря 2003 г.). «Наблюдение узкого чармонийоподобного состояния в эксклюзивных распадах B ± → K ± π + π - J / ψ». Письма с физическим обзором . 91 (26): 262001. arXiv : hep-ex / 0309032 . Bibcode : 2003PhRvL..91z2001C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.91.262001 . ISSN 0031-9007 . PMID 14754041 . S2CID 1017547 .

Languages

In other projects