П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Новые данные об. - презентация

1 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА- взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2. П.Ф.Ермолов НИИЯФ МГУ НИИЯФ МГУ (сотрудничество СВД)

2 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Эксперимент Е-161 (СВД-1) Спектрометр с Вершинным Детектором (СВД) на протонном канале 22 ускорителя У-70 (Протвино) прошёл несколько фаз развития. Спектрометр с Вершинным Детектором (СВД) на протонном канале 22 ускорителя У-70 (Протвино) прошёл несколько фаз развития. Основными элементами СВД-1 были Основными элементами СВД-1 были – быстроциклирующая пузырьковая камера в качестве мишени и вершинного детектора – магнитный спектрометр с пропорциональными камерами С использованием СВД-1 была получена оценка сечения околопорогового рождения очарованных частиц. С использованием СВД-1 была получена оценка сечения околопорогового рождения очарованных частиц.

3 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 c(anti-c) cross-section

4 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Модернизация: СВД-1 СВД-2 Для увеличения скорости набора данных: замена пузырьковой камеры на МСВД -микростриповый вершинный детектор (включая активную мишень) на 10,000 амплитудных каналов Для увеличения скорости набора данных: замена пузырьковой камеры на МСВД -микростриповый вершинный детектор (включая активную мишень) на 10,000 амплитудных каналов Для регистрации нейтральных частиц: -детектор (1500 каналов) Для регистрации нейтральных частиц: -детектор (1500 каналов) Для идентификации заряженных частиц: широкоапертурный пороговый газовый черенковский счетчик (32 элемента) Для идентификации заряженных частиц: широкоапертурный пороговый газовый черенковский счетчик (32 элемента)

5 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Схема установки СВД-2 P-beam Активная мишень (Si,C,Pb) Пропорциональные камеры K-K- K-K- p+p+ Прецизионный микростриповый вершинный детектор Магнит (до 1.18 Т на длине 3м) Многоканальный черенковский счётчик -детектор

6 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 СВД-2: активная мишень и МСВД Трековые детекторы X Y U W X Y Активная мишень шаг стрипов 1 mm PbC 25 μm 50 μm X Y 24 mm Центр плоскости 1: Z=0 52 мм

7 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Восстановление Z-координаты первичного взаимодействия σ z = 70÷130 мкм, σ x,y = 7÷10 мкм

8 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 СВД-2: экспериментальное разрешение Разрешения по X,Y для фитированных треков: Разрешения по X,Y для фитированных треков: – С использованием МСВД 7-10 m – Только спектрометр700 m Разрешения по Z: Разрешения по Z: – Для первичной вершины: m – Для вторичной вершины (МСВД): m По прицельному параметру: ~ 14 m По прицельному параметру: ~ 14 m

9 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Магнитный Спектрометр Momentum resolution for the 5 GeV tracks: ~1% Momentum resolution for the 5 GeV tracks: ~1% K 0 s M = ± 0.09 (stat.), σ=4.4 MeV/c 2 K 0 s M = ± 0.09 (stat.), σ=4.4 MeV/c 2 Λ 0 M = ± 0.05 (stat.), σ=1.6 MeV/c 2 Λ 0 M = ± 0.05 (stat.), σ=1.6 MeV/c 2

10 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Гамма-детектор σ π 0 ~ 15 МэВ/c 2

11 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Черенковский счетчик Эффективность регистрации пионов ~ 70%

12 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 СВД-2: триггер Уровень I Основан на 2-битном амплитудном сигнале с 5 8 стрипов активной мишени Основан на 2-битном амплитудном сигнале с 5 8 стрипов активной мишени Основная идея – поиск энерговыделения >2...3 MIP в соседних плоскостях Основная идея – поиск энерговыделения >2...3 MIP в соседних плоскостях Время выработки: 220 ns Время выработки: 220 ns Неэффективность триггера (пучковые, шумовые,… события): < 10% Неэффективность триггера (пучковые, шумовые,… события): < 10% Уровень II Не был использован в апрельском сеансе 2002 г. Не был использован в апрельском сеансе 2002 г. Основная идея – поиск вторичной активности Основная идея – поиск вторичной активности Используется упрощённая «быстрая» информация с вершинного детектора (только номера сработавших стрипов) Используется упрощённая «быстрая» информация с вершинного детектора (только номера сработавших стрипов)

13 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 СВД-2: Run I (апрель 2002) Интенсивность 10 5 протонов в цикле (1.2/ 9 сек.) Интенсивность 10 5 протонов в цикле (1.2/ 9 сек.) Полная толщина мишени ~0.5% длины адронного взаимодействия Полная толщина мишени ~0.5% длины адронного взаимодействия Регистрация 600 событий в цикле Регистрация 600 событий в цикле Записано 53,000,000 событий Записано 53,000,000 событий Интегральная светимость L=1.6 nb -1 Интегральная светимость L=1.6 nb -1 3 материала мишеней: Si, C и Pb 3 материала мишеней: Si, C и Pb

14 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 SVD-2 results: charm decays The analysis is complicated and still in progress. We plan to have few hundred D-mesons decays by the end of this year

15 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Антидекуплет q4q-bar состояний Модифицированная модель DPP (DPP, hep-ph/ ) (1530) < 15 MeV M= M= M=1862 = 5 +

16 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Результат SVD Использовались события, восстановленные для поиска D-мезонов, в области мм. Использовались события, восстановленные для поиска D-мезонов, в области мм. Число событий над фоном: 50/78. Число событий над фоном: 50/78. Масса: 1526 ± 3(stat.) ± 3(syst.) MeV/c 2 Масса: 1526 ± 3(stat.) ± 3(syst.) MeV/c 2 Ширина Γ < 24 MeV/c 2 Ширина Γ < 24 MeV/c 2

17 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 New data analyses Analysis I : better reconstruction algorithms for the same mm region as in 2004 paper Analysis I : better reconstruction algorithms for the same mm region as in 2004 paper Analysis II : using spectrometer data to search for the particles decaying after the tracking detector. Analysis II : using spectrometer data to search for the particles decaying after the tracking detector.

18 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Analyses starting points: K 0 candidates. Analysis I : decay region Z = mm ( = 20 mm) Analysis II : decay region Z = mm Point of K 0 decay selections

19 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Analysis I initial selection ~30,000 short K 0 candidate events ~30,000 short K 0 candidate events with a number of charged tracks up to 7 with a number of charged tracks up to 7

20 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Analysis I : pK 0 s 205 events over the background of 1050 Mass = ±3±3 MeV peak ~ 12 MeV peak ~ 12 MeV Significance: No cuts

21 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Applying track quality cuts to estimate K 0 vertex reconstruction: distance of the closest approach < 3 (< 40 μm) Tracks have >=12 hits in spectrometer Additional cuts: 3 < p p

22 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Analysis II: starting point Only spectrometer information is used for the secondary tracks reconstruction Only spectrometer information is used for the secondary tracks reconstruction Effective mass resolution: Effective mass resolution: – K MeV – 2.4 MeV

23 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Well-established resonances Data fit by Gauss + threshold background (Preliminary analysis)

24 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Particle Decay mode Exp. Mass PDG mass Exp. FWHM PDG Res.estim p p K * (892) K Well-established resonances

25 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Analysis II: Events selection 6 or less primary charged tracks 6 or less primary charged tracks K 0 -- not ! Cutting off good candidates K 0 -- not ! Cutting off good candidates Protons selected as: Protons selected as: a positive particle with 8 GeV < p < 15 GeV a positive particle with 8 GeV < p < 15 GeV number of hits >= 12 (in 18 chambers) number of hits >= 12 (in 18 chambers) no Cerenkov hit (not a pion) no Cerenkov hit (not a pion)

26 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Analysis II: K 0 p effective mass 187 events over the background of 940 Mass = ±3±3 MeV peak ~ 12 MeV peak ~ 12 MeVSignificance:

27 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Monte-Carlo simulation p-Si interactions in the RQMD model to understand nuclear effects p-Si interactions in the RQMD model to understand nuclear effects The same analysis cuts The same analysis cuts No peaks in the pK 0 s spectrum No peaks in the pK 0 s spectrum nK 0 s spectrum shows Λ(1520) signal nK 0 s spectrum shows Λ(1520) signal protons all positive

28 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 SVD-2 result The inclusive reaction pA pK 0 s +X with a 70 GeV proton The inclusive reaction pA pK 0 s +X with a 70 GeV proton beam of IHEP accelerator was studied Two different statistically independent samples of candidates Two different statistically independent samples of candidates were used A narrow baryon resonance with a mass M=1523 2(stat.) 3(syst) MeV/c 2 were observed in both, A narrow baryon resonance with a mass M=1523 2(stat.) 3(syst) MeV/c 2 were observed in both, with a total of 392 signal events over 1990 of background With different estimators, a statistical significance is With different estimators, a statistical significance is The preliminary estimation of the cross-section The preliminary estimation of the cross-section Br(θ + pK 0 ) ~ 6 μb (need detailed Monte Carlo study). Br(θ + pK 0 ) ~ 6 μb (need detailed Monte Carlo study). The work is in progress!

29 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 СВД-2M Развитие установки в годах: Развитие установки в годах: 1. Жидководородная мишень. 2. Новый вершинный детектор с большей эффективностью и меньшим многократным рассеянием. Новая конструкция с возможностью более удобной замены отдельных элементов. 3. Улучшение трековой информации: замена передней части спектрометра на 9 двойных плоскостей дрейфовых камер (straw tubes) с разрешением 200 m. 4. Увеличение загрузочной способности пропорциональных камер путём установки заглушек в зоне пучка.

30 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 СВД-2M (продолжение) 5. Новая быстрая электроника -детектора. 6. Увеличение эффективности черенковского детектора до 85-90%. 7. Создание 2 различных триггеров на события с большой множественностью. Все эти задачи находятся в стадии завершения. Мы надеемся на успешные испытания части новой аппаратуры в ноябрьском сеансе 2005 года

31 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Планы на На новой установке мы планируем исследования по 3 направлениям: Большие множественности в адронных соударениях с использованием водородной мишени Большие множественности в адронных соударениях с использованием водородной мишени Околопороговое рождение чарма (на мишенях Si, C, Pb) Околопороговое рождение чарма (на мишенях Si, C, Pb) Поиск новых адронных состояний (оба типа мишеней) Поиск новых адронных состояний (оба типа мишеней) Программа рассчитана на годы и достижение полной светимости ~ 50 nb -1.

32 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Λπ + spectrum study (preliminary) p Λ < 6 GeV Peak I – Σ + (1385) Peak II – Σ + (1480) ?

33 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 X F distribution

34 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 θ + production A-dependence N θ /N (pK 0 ) C ± Si ± Pb ±

35 П.Ф. Ермолов Новые данные об узком pK s барионном резонансе в рА-взаимодействиях при энергии 70 ГЭВ на SVD-2 Семинар ИТЭФ 2 Ноября 2005 Primary vertex multiplicity