ND実験

Nuclear physics experiments in Novosibirsk, Russia (1982-1987)

中性子検出器（ND）は、ロシアのノボシビルスクにあるブドカー原子核物理学研究所の物理学者チームによって開発された 素粒子物理学実験用の検出器です。NDを用いた実験は、 1982年から1987年にかけて、e ⁺ e ^-貯蔵リング VEPP-2Mにおいて、エネルギー範囲2 E =で実施されました。 0.5～1.4  GeV ^[1 ]

物理

1980年代初頭、荷電粒子による終状態における電子-陽電子消滅の主要断面積が、エネルギー範囲2E=0.5-1.4 GeVで測定されました。終状態における中性粒子の過程はあまり研究されていませんでした。 、、中間子の放射崩壊、および光子、、中間子が関与するその他の過程を研究するために、 ND ^[2]が構築されました。その特徴は、NaI(Tl)シンチレーションカウンターをベースに特別に設計された電磁カロリメータによって定義されます。 ${\displaystyle \rho ^{0}}$ ${\displaystyle \omega }$ ${\displaystyle \phi }$ ${\displaystyle \pi ^{0}}$ ${\displaystyle \eta }$

公開された分析のリスト ^[1]

• 放射崩壊

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \rho ,\omega ,\phi \to \pi ^{0}\gamma ,\eta \gamma }$ ^{[3] [4]}

${\displaystyle \phi \to \eta ^{\prime }\gamma }$ ^[5]

• 、、中間子のまれな崩壊 ${\displaystyle \rho ^{0}}$ ${\displaystyle \omega }$ ${\displaystyle \phi }$

${\displaystyle \omega ,\phi \to \pi ^{0}e^{+}e^{-}}$ ^[6]

${\displaystyle \phi \to \pi ^{+}\pi ^{-}}$ ^[7]

• まれな崩壊の探索

${\displaystyle \rho \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}}$ ^[8]

${\displaystyle \omega ,\phi \to \pi ^{0}\pi ^{0}\gamma }$ ^{[3] [5]}

${\displaystyle \phi \to \pi ^{0}\eta \gamma }$ ^[9]

光スカラーと中間子の放射崩壊^[5] ${\displaystyle a_{0}(980)}$ ${\displaystyle f_{0}(975)}$ ${\displaystyle \phi }$

• 非共鳴電子-陽電子消滅によるハドロン

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \omega \pi ^{0}}$ ^[10]

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0},~~\pi ^{+}\pi ^{-}\eta }$ ^{[11] [12]}

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{+}\pi ^{-},~~\pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}\pi ^{0}}$ ^[13]

• QED過程のテスト^{[14] [15]}

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \gamma \gamma \gamma \gamma }$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}\gamma \gamma }$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}e^{+}e^{-}}$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}\gamma }$ （仮想コンプトン散乱）^[16]

• その他のプロセスの分析
  • ω中間子パラメータの測定^[17]
  • スカラー中間子とテンソル中間子の電子幅の上限、、、、および[ ^18] ${\displaystyle f_{0}(975)}$ ${\displaystyle f_{2}(1270)}$ ${\displaystyle f_{0}(1300)}$ ${\displaystyle a_{0}(980)}$ ${\displaystyle a_{2}(1320)}$
  • ${\displaystyle \phi \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0},~~K_{S}^{0}K_{L}^{0}}$ ^[19]
  • 検索する
    • ${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{0}\pi ^{0}\gamma }$ ^[20]
    • ${\displaystyle K_{S}^{0}\to \gamma \gamma }$ ^[21]
    • ${\displaystyle e^{+}e^{-}\to C(1480)\to \phi \pi ^{0}}$ ^[22]

検出器

中性検出器のr-φビュー。

中性粒子検出器 r-θ ビュー。1-蓄積リングの真空チャンバー、2-円筒形比例チャンバー、3-プラスチック シンチレーション カウンタ、4-NaI(Tl) カウンタ、5-平面比例チャンバー、6-鉄吸収体、7-反同時計数カウンタ。

物理学プログラムの目標に基づいて、NDは以下で構成されています。

電磁熱量計

• 168個の長方形NaI（Tl）シンチレーションカウンター
• NaI（Tl）の総質量は2.6 tである。
• 立体角のカバー範囲は4π srの65%です
• 最小厚さは32cmまたは12放射長
• 光子のエネルギー分解能はσ/E = 4% / √Eである。

荷電粒子座標系

• 検出器の中央に3層の同軸円筒型2次元ワイヤ比例計数管を配置
• 立体角のカバー範囲は4π srの80%です
• 角度分解能は方位角方向に0.5°、極方向に1.5°です。
• トリガー用の5mm厚プラスチックシンチレーションカウンターに囲まれている

フラット（シャワー）座標2次元ワイヤ比例計数管

• 2 層のフラット 2 次元ワイヤ比例チャンバー。
• 0.5 GeV光子の角度分解能は方位角で2°、極方向で3.5°である。

鉄吸収体と反同時計数計数器

• 電磁カロリメータは、厚さ 10 cm の鉄吸収体とプラスチックのシンチレーション反同時計数カウンタで覆われています。

結果

ND実験で収集されたデータは、積分光度19 pb ⁻¹に相当する。ND実験の結果は文献^{[1]に掲載されており、} PDGレビュー^[23]にも掲載されている。

参照

• 消滅 – 粒子と反粒子の衝突
• バドカー核物理学研究所
• 実験物理学 – 物理学における分野とサブ分野のカテゴリー
• 素粒子物理学における加速器の一覧 – 素粒子物理学実験に使用される粒子加速器の一覧
• 粒子一覧 – フェルミオンとボソンを含む物質中の粒子一覧
• 中間子 – 素粒子。同数のクォークと反クォークから構成される。
• 粒子検出器 – イオン化粒子を検出、追跡、および/または識別するために使用される装置
• SND実験
• 蓄積リング – 粒子加速器の種類

参考文献

1. Dolinsky, SI; et al. (1991). 「e ⁺ e ⁻ストレージリングVEPP-2Mにおける中性粒子検出器の実験概要」. Physics Reports . 202 (3): 99– 170. Bibcode :1991PhR...202...99D. doi :10.1016/0370-1573(91)90127-8.
2. Golubev, VB; et al. (1984). 「VEPP-2Mの中性粒子検出器」.核物理研究における計測と方法 A セクション. 227 (3): 467– 469. Bibcode :1984NIMPA.227..467G. doi :10.1016/0168-9002(84)90202-X.
3. SI 州ドリンスキー;他。 （1984年）。 「ρ中間子の放射崩壊」。物理学のためのツァイツシュリフト C . 42 (4): 511–518。土井:10.1007/BF01557655。S2CID  122486080。
4. Druzhinin, VP; et al. (1984). 「中性粒子検出器を用いた貯蔵リングVEPP-2MにおけるΦ中間子の放射崩壊の測定」. Physics Letters B. 144 ( 1–2 ) : 136– 140. Bibcode :1984PhLB..144..136D. doi :10.1016/0370-2693(84)90192-8.
5. Druzhinin, VP; et al. (1987). 「VEPP-2MにおけるΦ中間子の稀な放射崩壊の探索」. Zeitschrift für Physik C. 37 ( 1): 1– 5. Bibcode :1987ZPhyC..37....1D. doi :10.1007/BF01442062. S2CID  120341644.
6. SI ドリンスキーら。、ソブ。 Ｊ．Ｎｕｃｌ．物理学。 48（1988）277。
7. VB ゴルベフら。、ソブ。 Ｊ．Ｎｕｃｌ．物理学。 44 (1986) 409。
8. VB ヴァッサーマンら。、ソブ。 Ｊ．Ｍｏｄ．物理学。 48（1988）480。
9. VM Aulchcnko他, Preprini INP 87-90 (ノヴォシビルスク, 1987).
10. Dolinsky, SI; et al. (1986). 「1.0～1.4 GeVのcmエネルギー範囲におけるe ⁺ e ⁻ → ωπ ^0反応」. Phys. Lett. B. 174 ( 4): 453– 457. Bibcode :1986PhLB..174..453D. doi :10.1016/0370-2693(86)91036-1.
11. AD ブキンら。、ソブ。 Ｊ．Ｎｕｃｌ．物理学。 50 (1989) 621。
12. Druzhinin, VP; et al. (1986). 「1.4 GeVまでのエネルギー範囲におけるe ⁺ e ⁻ → ηπ ⁺ π ^{−反応の調査」.} Phys. Lett. B. 174 ( 1): 115– 117. Bibcode :1986PhLB..174..115D. doi :10.1016/0370-2693(86)91140-8.
13. VM Aulchenko他、プレプリントINP 86-106（ノヴォシビルスク、1987年）。
14. ドルジニン副社長ら。、プレプリント INP 85-98 (ノボシビルスク、1985)。
15. VM Aulchcnko他、プレプリントINP 86-173（ノヴォシビルスク、1986年）。
16. VB ゴルベフら。、ソブ。 Ｊ．Ｎｕｃｌ．物理学。 41(1985) 752。
17. Aulchenko, VM; et al. (1987). 「ω中間子の幅」. Phys. Lett. B. 186 ( 3–4 ) : 432– 434. Bibcode :1987PhLB..186..432A. doi :10.1016/0370-2693(87)90322-4.
18. PV ヴォロビョフら。、ソブ。 Ｊ．Ｎｕｃｌ．物理学。 48 (1988) 436。
19. ドルジニン副社長ら。、プレプリント INP 85-97 (ノボシビルスク、1985)。
20. VB ゴルベフら。、ソブ。 Ｊ．Ｎｕｃｌ．物理学。 45 (1987) 622。
21. IB ヴァッサーマンら。、JETP Lett。 43(1986) 588。
22. VM Aulchenko他、JETP Lett. 45 (1987) 145.
23. 素粒子物理学レビュー、K. Nakamura 他 (粒子データグループ)、J. Phys. G 37, 075021 (2010)

外部リンク

• バドカー核物理学研究所（BINP）
• VEPP-2M
• INSPIRE-HEPにおけるノヴォシビルスク-ND実験記録

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ND_experiment&oldid=1295233955"