Методика измерения переходного электромагнитного форм-фактора в конверсионном распаде ω → π0e+e– на детекторе КМД-3

Григорьев Д. Н.; Казанин В. Ф.; Иванов В. Л.; Шёлковый Д. В.

Методика измерения переходного электромагнитного форм-фактора в конверсионном распаде ω → π⁰e⁺e^– на детекторе КМД-3

Григорьев Д. Н., Казанин В. Ф., Иванов В. Л., Шёлковый Д. В.

2025

https://doi.org/10.29235/1561-2430-2025-61-4-320-329

Представлена усовершенствованная методика измерения переходного электромагнитного форм-фактора в конверсионном распаде ω → π0e+e– с использованием данных, накопленных детектором КМД-3 на e + e –-коллайдере ВЭПП-2000. Ключевое нововведение метода заключается в применении метода кинематической реконструкции в рамках двух различных гипотез: для сигнального канала (ω → π0e+e–) и основного фонового процесса (ω → π+π–π0). Данный подход позволяет эффективно подавлять фон от 3π событий, практически полностью его устраняя, а также приводит к существенному сужению распределения инвариантной массы двух фотонов от распада π⁰ в сигнальных событиях. Более узкий пик массы π⁰ значительно улучшает разделение сигнала от оставшегося квантово-электродинамического фона (e+e– → e+e–γγ). Для демонстрации эффективности методика была применена к части данных с интегральной светимостью 13 pb⁻¹, накопленной в области массы ω-мезона. Проведенный анализ свидетельствует о существенном повышении точности измерения форм-фактора F(q). Разработанная методика позволяет рассчитывать на более точное определение параметра наклона форм-фактора Λ ω−2 после применения к полному массиву данных с интегральной светимостью около 50 pb⁻¹.

Григорьев Д. Н., Казанин В. Ф., Иванов В. Л., Шёлковый Д. В. Методика измерения переходного электромагнитного форм-фактора в конверсионном распаде ω → π⁰e⁺e^– на детекторе КМД-3. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук. 2025;61(4):320-329. https://doi.org/10.29235/1561-2430-2025-61-4-320-329

Цитирование

Список литературы

1. Landsberg L. G. Electromagnetic leptonic decays and structure of light mesons. Soviet Physics Uspekhi, 1985, vol. 28, art. ID 435. https://doi.org/10.1070/pu1985v028n06abeh003830

2. Dzhelyadin R. I., Golovkin S. V., Konstantinov A. S., Konstantinov V. F., Kubarovski V. P., Landsberg L. G., Mu khin V. A. [et al.]. Study of the electromagnetic transition form-factor in ω → π0μ+μ– decay. Physics Letters B, 1981, vol. 102, no. 4, pp. 296–298. https://doi.org/10.1016/0370-2693(81)90879-0

3. Arnaldi R., Banicz K., Borer K., Castor J., Chaurand B., Chen W., Cicalò C. [et al.] (NA60 Collaboration). Precision study of the η → μ+μ–γ and ω → μ+μ–π0 electromagnetic transition form-factors and of the ρ → μ+μ– line shape in NA60. Physics Letters B, 2016, vol. 757, pp. 437–444. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2016.04.013

4. Adlarson P., Afzal F., Aguar-Bartolomé P., Ahmed Z., Annand J. R. M., Arends H. J., Bantawa K. [et al.]. Measurement of the ω → π0e+e– and η → e+e–γ Dalitz decays with the A2 setup at the Mainz Microtron. Physical Review C, 2017, vol. 95, art. ID 035208. https://doi.org/10.1103/physrevc.95.035208

5. Timoshenko M. V., Borin V. M., Zharinov Yu. M., Zemlyansky I. M., Kasaev A. S., Karpov G. V., Kirpotin A. N. [et al.]. Status of Vepp-2000 BINP Electron–Positron Collider. Physics of Particles and Nuclei Letters, 2020, vol. 17, pp. 419– 424. https://doi.org/10.1134/s1547477120040457

6. Khazin B. I. Physics and Detectors for VEPP-2000. Nuclear Physics B – Proceedings Supplements, 2008, vol. 181–182, pp. 376–380. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysbps.2008.09.068

7. Grigoriev D. N., Vasilevskaya D. S., Ivanov V. L., Kazanin V. F., Kutsenko B. D., Shoukovy D. V. Preliminary result of studying the transition electromagnetic form factor in the conversion decay ω → π0e+e– on the CMD-3 detector. Physics of Particles and Nuclei, 2025, vol. 56, pp. 736–742. https://doi.org/10.1134/s1063779624702216

8. Ivanov V. L., Fedotovich G. V., Akhmetshin R. R., Amirkhanov A. N., Anisenkov A. V., Aulchenko V. M., Bashto voy N. S. [et al.] (CMD-3 Collaboration). Charged particle identification with the liquid xenon calorimeter of the CMD-3 detector. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2021, vol. 1015, art. ID 165761. https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165761

9. Amirkhanov A. N., Anisenkov A. V., Aulchenko V. M., Akhmetshin R. R., Bashtovoy N. S., Berkaev D. E., Bon dar A. E. [et al.]. The first measurement of the conversion decay of the omega meson into a neutral pion and an electron-po sitron pair at the CMD-3 detector. Vestsі Natsyyanalʼnai akademіі navuk Belarusі. Seryya fіzіka-matematychnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics series, 2024, vol. 60, no. 1, pp. 52–71 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-2430-2024-60-1-52-71

10. Gribanov S. S., Popov A. S. Kinematic and vertex fitting package for the CMD-3 experiment. Journal of Instru mentation, 2024, vol. 18, art. ID P05030. https://doi.org/10.1088/1748-0221/18/05/p05030

Источник

Информация

Автор

Григорьев Д. Н. Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук ; Новосибирский государственный технический университет
Казанин В. Ф. Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук ; Новосибирский государственный университет
Иванов В. Л. Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук
Шёлковый Д. В. Институт физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси

Страницы

320-329

Год издания

2025

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук