與z=270cm平面交點(diǎn)坐標(biāo)xslope,yslope-中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所

1、HERMES北大組的物理研究進(jìn)展,報(bào)告人：王思廣 北大組其他成員：冒亞軍、馬伯強(qiáng)、俞偉林、葉紅學(xué)、呂曉睿、諶勛、程爾康,北京大學(xué)物理學(xué)院,第七屆高能物理會(huì)議（桂林），2006年10月29日,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,2,報(bào)告內(nèi)容,,,,TOF系統(tǒng)質(zhì)子鑒別能力的改進(jìn),縱向極化束流對(duì)?(1116)超子的自旋轉(zhuǎn)移,?(1520)及其反粒子截面,五夸克態(tài)的尋找,HERMES極化靶的磁場(chǎng)穩(wěn)定性的提高

2、,總 結(jié),2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,3,HERMES @ DESY,27.5GeV e+/e- 轟擊(極化)氣體靶，進(jìn)行核子自旋結(jié)構(gòu)研究。,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,4,HERMES靶,材料: 75mm Al鍍 Drifilm 有機(jī)膜尺寸: 長(zhǎng)40cm, 橢圓切面 (21mm x 8.9 mm)工作溫度: 100K (可變化

3、范圍 35k – 300K)靶密度：自由噴射的 ~100倍 (3 – 5*1031 nucl/cm2/s),2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,5,磁場(chǎng)自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng),HERMES極化靶磁場(chǎng)的穩(wěn)定,HERMES運(yùn)行一年后，我們發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)不穩(wěn)：8小時(shí)降0.4mT,,兩共振點(diǎn)距離0.37mT,王思廣等，核技術(shù)，2005年4月,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,6,自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)避

4、免了~3%的極化退極,將磁場(chǎng)可穩(wěn)定在任何值，穩(wěn)定性能提高100倍控制磁場(chǎng)進(jìn)行掃描，給出共振圖的同時(shí)提供極化靶磁場(chǎng)最優(yōu)化工作點(diǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行2年多，為HERMES極化數(shù)據(jù)質(zhì)量作出了貢獻(xiàn),王思廣，高能物理與核物理，2006年9月,~3%,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,7,HERMES譜儀結(jié)構(gòu),,,,動(dòng)量：粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)　　?p/p<2.6% ??<0.10mrad徑跡：Drift C

5、hambers提供粒子鑒別：TRD; Preshower; EM-Calormeter　至1997: Cherenkov　/　1998后: RICHTOF系統(tǒng)：根據(jù)粒子由靶到H1/H2的飛行時(shí)間工作,,,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,8,強(qiáng)子∕輕子：依據(jù)探測(cè)器的不同響應(yīng),粒子鑒別的改進(jìn),2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,9,強(qiáng)子的區(qū)分：RICH,質(zhì)子產(chǎn)生Ch

6、erenkov光需動(dòng)量：>3.8GeV/c,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,10,TOF系統(tǒng),數(shù)據(jù)用>10MeV電子(近似光速)進(jìn)行刻度,,H1及H2提供結(jié)束信號(hào),束團(tuán)過(guò)靶心為開始信號(hào),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理TOF信號(hào),可鑒別的質(zhì)子動(dòng)量范圍：改進(jìn)前<2.7GeV/c本工作改進(jìn)后：<4.0GeV/c,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,11,不同動(dòng)量區(qū)間

7、下兩TOF系統(tǒng)提供的信號(hào)分布,動(dòng)量<2.7GeV/c,動(dòng)量<4.0GeV/c,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,12,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)尋找：TOF信息與“粒子是否為質(zhì)子”之間的聯(lián)系,已有量?jī)蒚OF系統(tǒng)給出的信號(hào)：MassHodo，MassPre粒子動(dòng)量：fP怎樣獲得質(zhì)子和非質(zhì)子樣本？,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,13,借助h+能否與h-組

8、成??p?-,00d0Pol.,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,14,MassHodo＋MassPre＋fP為ANN輸入，借助?標(biāo)識(shí)是否為質(zhì)子訓(xùn)練結(jié)果,,,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,15,改進(jìn)后可利用數(shù)據(jù)為原來(lái)的3倍,2.7?P<4.0GeV/c,P<2.7GeV/c,P<2.7GeV/c,2.7?P<4.0GeV/c,***4261/1

9、787=238%表明現(xiàn)在可以的TOF數(shù)據(jù)是原來(lái)的3倍***,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,16,?+的重建拓?fù)鋱D,,利用RICH鑒別p和? ?: 1~15GeV p: 4~9GeV,五夸克態(tài)的尋找,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,17,Ks及?+共振信號(hào),A. Airapetian et al., Phys Lett. B 85(2004) 213,2024/3/

10、16,siguang@hep.pku.edu.cn,18,要求第4個(gè)強(qiáng)子為?時(shí)的Q+不變質(zhì)量譜,可去掉：1）,2）,須增加Cut: |M(KSp)-892|<75 MeV,信噪比得到提高,對(duì)于反應(yīng)過(guò)程：,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,19,反?＋的尋找,2005.7HERMES發(fā)布許可,2005.7HERMES發(fā)布許可,王思廣，DIS2006，日本,任何粒子都有反粒子如果存在?＋存在，其反

11、粒子也應(yīng)該存在通過(guò)觀測(cè)pKs反應(yīng)道進(jìn)行尋找，方法同?＋的尋找。,_,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,20,動(dòng)機(jī),如果?(1520)與?+的產(chǎn)生機(jī)制相同： HERMES應(yīng)該看到正反?(1520)的比值應(yīng)該是多少？ ?+的正反粒子的比值59±16/3±6是否合理？正、反粒子的比值本身也有意義。,?(1520)及其反粒子截面,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.

12、cn,21,?(1520)的重建拓?fù)鋱D,p、K來(lái)自同一衰變頂點(diǎn)DCA<1cm?在靶室內(nèi)產(chǎn)生后立即衰變(c??12.6fm):R<0.4cm |z|<18?(1520)的飛行距離<5cm（HERMES空間分辨分辨為3cm）,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,22,?(1520)及其反粒子的截面及比例,如果HERMES所能觀測(cè)到的?(1520)正反粒子的比例與?+正反粒子的比

13、例相等，則：應(yīng)觀察到10±4個(gè)反?+，實(shí)際觀察到3±6個(gè)。,王思廣，DIS2006，日本,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,23,自旋轉(zhuǎn)移系數(shù),L的極化度：,縱向極化束流對(duì)?0超子的自旋轉(zhuǎn)移,系u夸克的平均極化度,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,24,A. Airapetian et al., Phys. Rev. D (in press),?0超子

14、攜帶的能量比例=0.45時(shí)：,注：中國(guó)科技大學(xué)的呂海江博士、葉云秀教授也參加了該項(xiàng)工作,結(jié)果,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,25,總結(jié),HERMES極化靶磁場(chǎng)的穩(wěn)定工作避免了約3%極化度的共振損失用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理TOF信號(hào)使HERMES可用的TOF數(shù)據(jù)為原來(lái)的3倍在HERMES通過(guò)pKs反應(yīng)道觀測(cè)到五夸克態(tài)存在的跡象給出HERMES的反五夸克的觀測(cè)結(jié)果并給出?(1520)及其反粒子的產(chǎn)生截面給

15、出縱向極化束流對(duì)?(1116)超子的極化轉(zhuǎn)移,,Thank You !,More。。。,Thank You !,Thank You !,希望將來(lái)能有更多的機(jī)會(huì)和在座的各位老師、專家探討與合作！,HERMES極化靶磁場(chǎng)的穩(wěn)定工作避免了約3%極化度的共振損失用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理TOF信號(hào)使HERMES可用的TOF數(shù)據(jù)為原來(lái)的3倍在HERMES通過(guò)pKs反應(yīng)道觀測(cè)到五夸克態(tài)存在的跡象給出HERMES的反五夸克的觀測(cè)結(jié)果并給出?(1520)及其

16、反粒子的產(chǎn)生截面給出縱向極化束流對(duì)?(1116)超子的極化轉(zhuǎn)移,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,27,Backup,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,28,怎樣由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提取轉(zhuǎn)移系數(shù)D?LL’,,在?靜止系中其衰變產(chǎn)物質(zhì)子角分布:,因HERMES有限接收角及?產(chǎn)物的低動(dòng)量：,,,提問(wèn)：C怎樣處理？,,回答：HBM (Helicity Balance Method)!,?

17、為因該弱衰變中宇稱不守恒而帶來(lái)的角分布不對(duì)稱因子.,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,29,HBM介紹,?,Pb,Pb,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,30,HBM處理后的數(shù)據(jù)可給出D?LL’,,,定義：,,[Bel02] S. Belostotski in Proc. Of the IX-Workshop on High Energy Spin Physics (SPI

18、N-01), Dubna 2001, preprint JINR E1,2-2002-103, 192(2002),,注：該式包括?峰下本底貢獻(xiàn),,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,31,能否用TOF直接測(cè)量值TimeHodo、TimePre進(jìn)行鑒別質(zhì)子？,僅1998、2000有MassHodo、MassPre 1996－2005都有TimeHodo、TimePre，能否利用該量進(jìn)行粒子鑒別？,2024

19、/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,32,用ANN找TOF直接測(cè)量值及粒子徑跡～是否質(zhì)子之間的關(guān)系,TOF測(cè)量值TimeHodo－－ H1測(cè)出的飛行時(shí)間TimePre－－H2測(cè)出的飛行時(shí)間粒子徑跡Xz0,Yz0－－徑跡與z=0cm平面交點(diǎn)坐標(biāo)Xpos,Ypos－－與z=270cm平面交點(diǎn)坐標(biāo)Xslope,Yslope－－與z=270cm平面交點(diǎn)處飛行方向粒子動(dòng)量fP,2024/3/16,siguang