b-тегирование

b-метка - это метод струи маркировки аромата , используемый в современных экспериментах по физике элементарных частиц . Это идентификация (или «маркировка») струй, исходящих из нижних кварков (или b-кварков, отсюда и название).

Важность

b-тегирование важно, потому что:

Физика нижних кварков весьма интересна; в частности, это проливает свет на нарушение CP .
Некоторые важные частицы большой массы (как недавно открытые, так и гипотетические) распадаются на нижние кварки. Верхние кварки почти всегда так поступают, и ожидается, что бозон Хиггса распадется на нижние кварки больше, чем любая другая частица, учитывая, что его масса, по наблюдениям, составляет около 125 ГэВ. Идентификация нижних кварков помогает идентифицировать распады этих частиц.

Методы

Методы b-меток основаны на уникальных особенностях b-джетов. К ним относятся:

Адроны, содержащие нижние кварки, имеют достаточное время жизни, чтобы пройти некоторое расстояние, прежде чем распасться. С другой стороны, их время жизни не так велико, как у адронов легких кварков, поэтому они распадаются внутри детектора, а не убегают. Появление прецизионных кремниевых детекторов внутри детекторов частиц позволило идентифицировать частицы, которые происходят из места, отличного от того, где образовался нижний кварк (например, точка столкновения пучка с пучком в ускорителе частиц ), и, таким образом, указывает на вероятное присутствие б-реактивный самолет.
Нижний кварк гораздо массивнее всего, во что он распадается. Таким образом, продукты его распада имеют тенденцию иметь более высокий поперечный импульс ( импульс, перпендикулярный исходному направлению нижнего кварка и, следовательно, b-джета). Это приводит к тому, что b-джеты становятся шире, имеют более высокую множественность (число составляющих частиц) и инвариантные массы , а также содержат лептоны низкой энергии с импульсом, перпендикулярным струе. Эти две характеристики можно измерить, и струи, у которых они есть, с большей вероятностью будут B-джетами.
Алгоритмы противоположной стороны использовались на LHCb для маркировки аромата в парах b-кварков с использованием продуктов распада B-адронов для определения аромата B-мезонов. ^{[ 1 ]}

Ни один из методов идентификации b-джетов не является надежным, и современные эксперименты в области физики элементарных частиц должны уделять значительное время изучению того, насколько часто они успешно идентифицируют b-джеты и как часто они ошибочно идентифицируют другие струи. Моделирование Монте-Карло используется для разработки и оценки эффективности алгоритмов маркировки. ^{[ 2 ]}

Эксперименты по точным измерениям B-мезонов (мезонов, содержащих b-кварки) также пытаются идентифицировать конкретный начальный B-мезон внутри струи. Это делается для того, чтобы наблюдать колебание одного мезона в другой (
Б ⁰
–
Б ⁰
колебание ), что позволяет измерить нарушение CP .

См. также

Ссылки

^ Гандара, Марк Грабалоса; Сотрудничество, LHCb (01.06.2009). «Производительность ароматизированной маркировки в LHCb» . Физический журнал: серия конференций . 171 (1): 012103. Бибкод : 2009JPhCS.171a2103G . дои : 10.1088/1742-6596/171/1/012103 . ISSN 1742-6596 .
^ Аайдж, Р.; Бетета, Дж. Абеллан; Адева, Б.; Адинолфи, М.; Адровер, К.; Аффолдер, А.; Аялтуни, З.; Альбрехт Дж.; Алессио, Ф. (07.06.2012). «Мечение ароматов B-мезонов с противоположной стороны в эксперименте LHCb» . Европейский физический журнал C . 72 (6): 2022. arXiv : 1202.4979 . Бибкод : 2012EPJC...72.2022A . doi : 10.1140/epjc/s10052-012-2022-1 . ISSN 1434-6044 . ПМК 4371096 . ПМИД 25814835 .

Мартин, БР; Шоу, Г. Физика элементарных частиц (3-е изд.). Джон Уайли и сыновья .

[1] Гандара, Марк Грабалоса; Сотрудничество, LHCb (01.06.2009). «Производительность ароматизированной маркировки в LHCb» . Физический журнал: серия конференций . 171 (1): 012103. Бибкод : 2009JPhCS.171a2103G . дои : 10.1088/1742-6596/171/1/012103 . ISSN 1742-6596 .

[2] Аайдж, Р.; Бетета, Дж. Абеллан; Адева, Б.; Адинолфи, М.; Адровер, К.; Аффолдер, А.; Аялтуни, З.; Альбрехт Дж.; Алессио, Ф. (07.06.2012). «Мечение ароматов B-мезонов с противоположной стороны в эксперименте LHCb» . Европейский физический журнал C . 72 (6): 2022. arXiv : 1202.4979 . Бибкод : 2012EPJC...72.2022A . doi : 10.1140/epjc/s10052-012-2022-1 . ISSN 1434-6044 . ПМК 4371096 . ПМИД 25814835 .

[ 1 ]

[ 2 ]