СНД Эксперимент

Сферический нейтральный детектор в ИЯФ Будкера, частично демонтированный (2008 г.).

Сферический нейтральный детектор ( СНД ) — детектор для по физике элементарных частиц экспериментов , преемник нейтрального детектора ( НД ), созданный командой физиков из Институт ядерной физики им. Будкера (ИЯФ) , Новосибирск , Россия .В развитии эксперимента СНД можно выделить три основных периода ;

• с 1995 по 2000 год – сбор данных на эл. ⁺ и ⁻ накопитель ВЭПП-2М в диапазоне энергий 2Е=0,4-1,4 ГэВ,
• с 2001 по 2008 годы – модернизация СНД. и накопителя ВЭПП-2М к ВЭПП-2000 ,
• с 2009 г. – сбор данных на эл. ⁺ и ⁻ накопитель ВЭПП-2000 в диапазоне энергий 2E=1,0-2,0 ГэВ.

Физика

Предыдущий эксперимент с ND (предшественник SND ) показал, что e ⁺ и ⁻ аннигиляция в конечных состояниях с нейтральными частицами в диапазоне энергий 2E=0,4-1,4 ГэВ опосредована процессами, которые требуют более детального изучения. В частности,

• кварковую структуру легких скалярных мезонов можно изучить в электродипольных радиационных распадах $\phi \to a_{0}(980)\gamma ,~~f_{0}(975)\gamma$;
• точное измерение e ⁺ и ⁻ аннигиляции сечение в адроны является важной составляющей при определении аномального магнитного дипольного момента мюона ;
• точное измерение адронных сечений необходимо для изучения радиального возбуждения легких векторных мезонов ρ, ω и φ;
• измерение квантово-электродинамических (КЭД) процессов высшего порядка важно для проверки теории КЭД.

Эту физику можно изучать с помощью специального детектора при более высокой статистике.С этой целью 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 мелкой сегментацией по азимутальному и полярному углам и 3 слоя в радиальном направлении
• дрейфовая камера используется в качестве центрального трекера,
• внешние антисовпадения плоских сцинтилляционных счетчиков дополнены системой координат, состоящей из массивов стриммерных трубок.

Экспериментальная программа

Экспериментальная программа СНД представлена ​​в работе. и состоит из следующих пунктов.

• Радиационный распад

$e^{+}e^{-}\to \rho ,\omega ,\phi \to \pi ^{0}\gamma ,\eta \gamma$

$\phi \to \eta ^{\prime }\gamma$

$\phi \to a_{0}(980)\gamma ,~~f_{0}(975)\gamma ,~~\pi \pi \gamma ,~~\eta \pi \gamma$

$\rho ,\omega \to \pi \pi \gamma$

• OZI и G-четность подавляют распады

$\phi \to \omega \pi ^{0},~~\pi \pi ,~~\eta \pi \pi$

$\rho \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}$

$\omega \to \pi ^{+}\pi ^{-}$

• Электромагнитные распады

$\rho ,\omega ,\phi \to \eta e^{+}e^{-},~~\pi ^{0}e^{+}e^{-}$

• и ⁺ и ⁻ аннигиляция в адроны

$e^{+}e^{-}\to 2\pi ,~~3\pi ,~~4\pi ,~~5\pi$

$e^{+}e^{-}\to \omega \pi ,~~\eta \pi \pi ,~~\phi \pi$

$e^{+}e^{-}\to K^{+}K^{-},~~K_{S}^{0}K_{L}^{0},~~KK\pi$

• Тестирование QED процессов

$e^{+}e^{-}\to 3\gamma ,~~e^{+}e^{-}\gamma$

$e^{+}e^{-}\to 4\gamma ,~~e^{+}e^{-}\gamma \gamma ,~~e^{+}e^{-}e^{+}e^{-}$

$e^{+}e^{-}\to 5\gamma ,~~3\gamma e^{+}e^{-},~~4e\gamma$

• Поиск редких распадов

$K_{S}^{0}\to \gamma \gamma ,~~3\pi ^{0},~~2\pi ^{0}\gamma ,~~\pi ^{0}\gamma \gamma ,~~\pi ^{0}e^{+}e^{-}$

$\eta \to 3\gamma ,~~e^{+}e^{-},~~4e$

• Поиск C-четных реакций

$e^{+}e^{-}\to \eta ^{\prime },~~a_{0},~~f_{0},~~a_{2},~~f_{2}$

Детектор

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

Результаты

Данные , собранные в эксперименте СНД с 1995 по 2000 год, соответствуют интегральной светимости 30 пб. ⁻¹ разброс в диапазоне энергий 2E=0,4-1,4 ГэВ.Обзор результатов этого эксперимента представлен в работах. и . Результаты включены в обзор PDG . Полный список публикаций СНД также включает недавние результаты эксперимента в диапазоне энергий 2E=1,0-2,0 ГэВ, начатого в 2009 году.

Внешние ссылки

эксперимента СНД Запись на INSPIRE-HEP

См. также

• ND эксперимент
• Институт ядерной физики им. Будкера
• Детектор частиц
• Экспериментальная физика
• Список ускорителей в физике элементарных частиц
• Кольцо для хранения
• Мезон
• Список частиц
• Уничтожение
• Сферический нейтральный детектор
• Институт ядерной физики СО РАН
• ВЭПП-2000