Leptonic decays of the eta meson with the WASA detector at CELSIUS
M. Berlowski, H. Calen, K. Fransson, M. Jacewicz, A. Kupsc, J. Stepaniak
讨论了末态至少有一个轻子对的η介子的衰变通道。本文介绍了CELSIUS的WASA实验中Pd->He eta反应产生正负电子对的初步结果。
Decay channels of the eta meson with at least one lepton pair in the final state are discussed. Preliminary results on electron-positron pair production from the pd->He eta reaction from the WASA experiment at CELSIUS are presented.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Physics at Celsius and Cosy
我们回顾了一些选定的实验结果在同步加速器CELSIUS在瑞典和COSY在德国。他们专注于介子的生产，重点是潜在的夸克结构。本文讨论了COSY的WASA计划，重点介绍了对$η$和$η'$介子衰变中对称性破缺的研究。
Search for the eta-mesic nuclei by means of COSY-11, WASA-at-COSY and COSY-TOF detector systems
本文综述了COSY-11、WASA-at-COSY和COSY-TOF探测器系统在寻找轻等离子体核方面的研究现状和前景。
Measurement of the eta->pi+pi-pi0 decay with WASA-at-COSY detector
WASA-at-COSY设施的物理方案的目标之一是研究由QCD拉格朗日项驱动的同位旋破坏eta强子衰变到pi+ pi-pi 0 $系统，QCD拉格朗日项依赖于d和u夸克质量差。这些研究可以根据描述密度总体的Dalitz图参数来进行，该密度总体与振幅的平方成比例|A（x，y）|^2。本文介绍了用WASA-at-COSY分析pd-> 3 He eta和pp->pp eta反应中eta->pi+ pi-pi 0衰变的现状。
Feasibility study of the eta-prime -> pi+pi-pi0 decay using WASA-at-COSY apparatus
最近启用的WASA-at-COSY设施的庞大物理方案的目标之一是通过测量η和η素介子衰变来研究基本对称性。特别有趣的是，这些介子的同位旋违反强子进动到3 pi系统的QCD拉格朗日项，这取决于u和d夸克的质量差的驱动。当一个η介子或η素介子在强子反应中产生时，来自这种衰变的信号可能会被π介子的迅速产生显著地掩盖。在这篇论文中，我们给出了η-素数-> 3 pi 0和η-素数->pi+pi-pi衰变的瞬发π介子产生的本底上限的估计。利用COSY-11群测量的质子-质子碰撞数据，我们提取了与η素介子质量相对应的不变质量的多重子产生的微分截面。基于这些结果，并通过对等素介子总截面的参数化以及质子碰撞中pi+ pi-pi 0瞬时产生上限的参数化，我们详细讨论了利用WASA-at-COSY装置测量等素介子衰变为3 pi通道的可行性。基于手性一元法，最近预测分支比BR（η-撇->pi+ pi-pi 0）的值约为1%。我们表明，WASA-at-COSY有可能从经验上验证这一结果。
Feasibility study of measuring CP symmetry violation via eta->4pi decay using WASA-at-COSY detector
众所周知，标准模型并不能描述与亚原子粒子有关的所有现象。本论文主要研究了利用WASA-at-COSY探测器测量η介子衰变的可行性，并对标准模型的预言进行了检验。本论文的目的是估计测量的时间，对于该测量时间，eta -> 4pi 0衰变的电流分支比极限可以被改善。为了估计测量时间，进行了蒙特卡罗模拟。用PLUTO程序模拟了pp -> ppeta -> pp 4pi 0-> pp 8 γ反应的动力学。接下来，通过GEANT 3程序，针对每个粒子模拟WASA-at-COSY探测器的响应。接收到的信号在基于ROOT的RootSorter软件包中进行分析。研究出口通道中有许多伽马量子的反应需要研究WASA-at-COSY量热计的功能。测试了一种聚类算法，重点是合并和分裂检测到的信号。结果表明，只有约3%的eta -> 4p 0衰变能被正确重建。对于π 0和η介子，η → 4 π 0 → 8 γ衰变的鉴别是基于不变质量方法。结果，η介子不变质量测定的分辨率被确定为σ = 31 MeV/c2。WASA-at-COSY检测器对pp -> ppeta -> pp 4pi 0-> pp 8 γ反应的接受度确定为Aeta=（检测到的Neta）/（产生的Neta）= 1.5%。对于T束= 1.3 GeV，获得等于当前分支比极限的统计精度的测量时间约为13小时。还确定的是，η产生中的过量能量越低，所需的测量…
Observation of a Structure in $pp \to ppγγ$ near the $ππ$ Threshold and its Possible Interpretation by $γγ$ Radiation from Chiral Loops in the Mesonic $σ$ Channel
$pp \to ppγγ$反应已在CELSIUS使用具有氢颗粒靶的WASA $4π$检测器进行测量。在$T_p = 1.20$和1.36 GeV，其中大部分的统计数据已经积累，$γγ$不变质谱表现出一个狭窄的结构周围的$ππ$阈值，这可能是与双光子辐射的$π^+π^-$环的介子$σ$通道。
Physics of EtaPrime->Pi+Pi-Eta and EtaPrime->Pi+Pi-Pi0 decays
本文介绍了EtaPrime->Pi+Pi-Eta和EtaPrime->Pi+ Pi-Pi 0衰变的实验情况。一个用于描述衰变机制的理论框架也进行了审查。WASA-at-COSY测量的可能性被提及。
Determination of the analysing power for the $\vec{p}p \rightarrow ppη$ reaction using WASA-at-COSY detector system
本文报道了在COSY冷却器同步加速器上用WASA-at-COSY探测器测量了束流动量为2026 MeV/c和2188 MeV/c的（vec）pp->ppeta反应的分析功率。用质量缺失和质量不变的方法对（vec）pp-> ppeta反应中的eta介子进行了鉴别。所确定的分析能力的角分布与理论预测强烈不一致。Ay角分布与一系列相关的勒让德多项式的比较显示，在Q = 15 MeV的Sd分波的贡献可以忽略不计。然而，在Q = 72 MeV时，观察到Ps和Pp分波的显著干扰。
Search for η-->e+e- decay with the WASA experiment
最近KTeV合作组的一项研究发现，标准模型理论与π0-->e+e-分支比测量结果之间存在3.3σ的不一致，这使得在轻介子衰变中寻找新的物理成为一个非常有趣的课题。他们建议用一种新的U玻色子粒子来解释这种差异，这种粒子与介子和虚光子相互作用，产生e+e-对。在η介子衰变为电子-正电子的过程中也可以观察到同样的效应。目前的分支比极限与预测的非标准模型理论相距甚远，因此无法区分标准模型和更奇特的解释。以下报告显示了在WASA@COSY实验中产生的1.4 GeV的pp --> pp（η--> e+e-）中搜索这种效应的分析重点。
Measurement of the eta->pi+pi-e+e- decay branching ratio
反应pd-> 3 He eta在阈值被用来提供一个干净的源eta介子衰变研究与WASA探测器在CELSIUS。衰变eta->pi+pi-e+e-的分支比测得为（4.3+/-1.3+/-0.4 x10 ^-4。
A preliminary analysis of eta' -> eta pi pi in chiral theories
在大$N_c$手征微扰理论和共振手征理论的框架下，给出了$η^\prime\toηππ$衰变的Dalitz图分布的初步结果.我们希望我们的研究结果对GAMS、CLEO、VES、KLOE-2、Crystal Ball、Crystal Barrel、WASA和BES-III目前和即将进行的这些衰变分析有一定的意义。
Tests of the fundamental symmetries in eta meson decays
手征对称性破缺模式和基本C、P、CP对称性守恒检验是π 0、η和η '介子衰变研究中的关键物理问题。这些测试包括寻找稀有或禁止衰变，以及寻找不那么稀有的衰变产物中的不对称性。罕见衰变的一些例子是eta-> 2 pi，eta-> 4pi 0（CP测试），衰变为奇数个光子（例如，η->3g）和衰减η-> π 0 e +e-（C测试）。π 0、η和η '介子衰变的实验研究在四个欧洲加速器研究设施进行：DAFNE（弗拉斯卡蒂）的KLOE/KLOE-2、MAMI（美因茨）的Crystal Ball、COSY（于利希）的WASA和ELSA（波恩）的Crystal Barrel。
Measurement of eta meson decays into lepton-antilepton pairs
利用CELSIUS的WASA探测器对η介子的稀有轻子衰变进行了研究。双Dalitz衰变eta->e+e-e+e-事件的两个候选者被报道具有1.3+/-0.2事件的背景。这允许将分支比的上限设定为9.7 E-5（90%CL）。衰变eta->e+e-gamma的分支比被确定为（7.8+/-0.5 stat+/-0.8 syst）E-3。eta->e+e-衰变的分支比的上限（90% CL）为2.7 E-5，eta->mu+mu-mu+mu-和eta->pi+pi-mu+mu-衰变总和的限值为3.6 E-4。
Search for eta-mesic 3He in non-mesonic final states
2014年5月至6月，在德国于利希研究中心的COSY加速器上，利用WASA-at-COSY设施进行了寻找$η$介子和$^3$ $He$核束缚态的实验。在$η$介子产生阈值附近测量了$pd\rightarrow^3$ $He2γ$、$pd\rightarrow^3$ $He6γ$、$pd\rightarrow pppπ^{-}$、$pd\rightarrow ppnπ^{0}$、$pd\rightarrow dnπ^{-}$、$pd\rightarrow dpπ^{0}$、$pd\rightarrow pd$和$pd\rightarrow ppn$反应的激发函数。实验采用COSY斜变质子束和氘靶进行。束流动量在$1.426-1.635~GeV/c$范围内连续变化，对应于$^3$ $He-η$过剩能量范围从$-70$到$+30~MeV$。对所获得的$pd\rightarrow^3$ $Heη$的激发函数的分析稍微表明了来自$Γ>20~MeV$和$B\in[0;15]~MeV$的结合态的信号。然而，观察到的指示在系统误差的范围内。因此，本论文的最终结论是，在两条激发曲线中都没有观察到可以解释为$η$ -近中核的窄结构。因此，上限的束缚态形成的总截面的估计，假设在束缚态的$η$衰变分支比是相同的，在自由空间。$90\%$置信水平的上限在从$0$到$60~MeV$的结合能范围和从$2.5$到…
Test of charge conjugation invariance in eta->pi0 e+e- and eta->pi+pi-pi0 decays
电荷共轭C是自然界中将粒子转化为反粒子的基本对称性之一。这种对称性在弱相互作用中被研究，在弱相互作用中它被完全破坏，但在强相互作用和电磁相互作用中却知之甚少。为此，本论文研究了可能违反电荷共轭对称性的eta->pi+ pi-pi 0和eta-> pi 0 e+e-衰变。在eta->pi+ pi-pi 0过程中C对称性的破坏可以表现为带电π介子能谱之间的不对称性。在电磁相互作用的一级中，由于C对称性，eta-> pi 0 e+e-衰变被禁止，分支比在10^-8的水平上。因此，观察到较大的分支比可以指示涉及违反电荷共轭的一阶电磁相互作用的机制。这两种衰变都是通过在德国Forchungszentrum Julich的COSY同步加速器上运行的WASA-at-COSY探测器进行研究的。在质子束动量为2.14GeV/c时，通过pp → pp eta反应产生eta介子。总共收集到约5 × 10^7 η介子。作为在本文框架内进行的分析的结果，得到了eta->pi+ pi-pi 0衰变的Dalitz Plot分布。从这个分布中，我们提取的不对称性参数敏感的C对称性破坏不同的同位旋值的最终状态，我们已经建立，所有的一致性与零内所获得的精度。对于eta-> pi 0 e+e-衰变，我们没有观察到信号，因此我们估计了分支比的上限。在90%的置信水平下，确定的上限为$BR（eta-> pi 0 e+e-）…
Exclusive Measurement of the eta --> pi+ pi- gamma Decay
在COSY的WASA设施中进行了衰变eta -> pi+ pi- gamma的独家测量。η介子是在质子束动量为1.7GeV/c的Pd -> 3 He X聚变反应中产生的。在背景扣除后，基于13340 \pm 140个事件提取了效率校正的微分分布。测得的π角分布与两π系统的相对p波一致，而测得的光子能谱与最简单的规范不变矩阵元素eta -> pi+ pi- gamma不同。一个参数化的数据可以实现的经验π介子矢量形状因子乘以一阶多项式的平方不变质量的π + π-系统的额外列入。
The REDTOP experiment
$η$和$η$ '介子在粒子宇宙中几乎是唯一的，因为它们是Goldstone，并且它们的衰变动力学受到强烈的约束。因为$η$不带电荷，所以违反守恒定律的衰变可以在不干扰相应电流的情况下发生。在早期实验中收集到的η介子样品相当于$\sim10^{9}$事件，主要由WASA-at-Cosy实验控制。一个新的实验，REDTOP（稀有Eta衰变与TPC的光学光子），正在提出，无论是在费米实验室的质子输送环或在欧洲核子研究中心的质子同步加速器，与收集超过$10^{12} η/yr$（$10^{10}$ $η'/year$）的意图，用于研究罕见的衰变。这样的统计量对于研究几种对称性破坏和寻找标准模型之外的粒子是足够的。最近的研究表明，REDTOP对通过三个所谓的门户（矢量门户、标量门户和轴子门户）将标准模型与新物理学耦合的过程具有非常好的敏感性。在稍后阶段，将提出一个升级版的探测器，用于在PIP-II加速器复合体上运行，在那里将以标记模式产生$η$介子。讨论了REDTOP的物理方案、加速器系统和探测器。
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