與z=270cm平面交點坐標xslope,yslope-中國科學院高能物理研究所

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

2、,總 結,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,3,HERMES @ DESY,27.5GeV e+/e- 轟擊(極化)氣體靶，進行核子自旋結構研究。,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,4,HERMES靶,材料: 75mm Al鍍 Drifilm 有機膜尺寸: 長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,磁場自動穩(wěn)定系統(tǒng),HERMES極化靶磁場的穩(wěn)定,HERMES運行一年后，我們發(fā)現(xiàn)磁場不穩(wěn)：8小時降0.4mT,,兩共振點距離0.37mT,王思廣等，核技術，2005年4月,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,6,自動穩(wěn)定系統(tǒng)避

4、免了~3%的極化退極,將磁場可穩(wěn)定在任何值，穩(wěn)定性能提高100倍控制磁場進行掃描，給出共振圖的同時提供極化靶磁場最優(yōu)化工作點系統(tǒng)穩(wěn)定運行2年多，為HERMES極化數(shù)據(jù)質量作出了貢獻,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譜儀結構,,,,動量：粒子在磁場中的偏轉　　?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的飛行時間工作,,,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,8,強子∕輕子：依據(jù)探測器的不同響應,粒子鑒別的改進,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,9,強子的區(qū)分：RICH,質子產(chǎn)生Ch

6、erenkov光需動量：>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)進行刻度,,H1及H2提供結束信號,束團過靶心為開始信號,利用神經(jīng)網(wǎng)絡處理TOF信號,可鑒別的質子動量范圍：改進前<2.7GeV/c本工作改進后：<4.0GeV/c,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,11,不同動量區(qū)間

7、下兩TOF系統(tǒng)提供的信號分布,動量<2.7GeV/c,動量<4.0GeV/c,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,12,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)尋找：TOF信息與“粒子是否為質子”之間的聯(lián)系,已有量兩TOF系統(tǒng)給出的信號：MassHodo，MassPre粒子動量：fP怎樣獲得質子和非質子樣本？,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?標識是否為質子訓練結果,,,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,15,改進后可利用數(shù)據(jù)為原來的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)是原來的3倍***,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,16,?+的重建拓撲圖,,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,A. Airapetian et al., Phys Lett. B 85(2004) 213,2024/3/

10、16,siguang@hep.pku.edu.cn,18,要求第4個強子為?時的Q+不變質量譜,可去掉：1）,2）,須增加Cut: |M(KSp)-892|<75 MeV,信噪比得到提高,對于反應過程：,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、粒子也應該存在通過觀測pKs反應道進行尋找，方法同?＋的尋找。,_,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,20,動機,如果?(1520)與?+的產(chǎn)生機制相同： HERMES應該看到正反?(1520)的比值應該是多少？ ?+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)的重建拓撲圖,p、K來自同一衰變頂點DCA<1cm?在靶室內產(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所能觀測到的?(1520)正反粒子的比例與?+正反粒子的比

13、例相等，則：應觀察到10±4個反?+，實際觀察到3±6個。,王思廣，DIS2006，日本,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,23,自旋轉移系數(shù),L的極化度：,縱向極化束流對?0超子的自旋轉移,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：,注：中國科技大學的呂海江博士、葉云秀教授也參加了該項工作,結果,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,25,總結,HERMES極化靶磁場的穩(wěn)定工作避免了約3%極化度的共振損失用神經(jīng)網(wǎng)絡處理TOF信號使HERMES可用的TOF數(shù)據(jù)為原來的3倍在HERMES通過pKs反應道觀測到五夸克態(tài)存在的跡象給出HERMES的反五夸克的觀測結果并給出?(1520)及其反粒子的產(chǎn)生截面給

15、出縱向極化束流對?(1116)超子的極化轉移,,Thank You !,More。。。,Thank You !,Thank You !,希望將來能有更多的機會和在座的各位老師、專家探討與合作！,HERMES極化靶磁場的穩(wěn)定工作避免了約3%極化度的共振損失用神經(jīng)網(wǎng)絡處理TOF信號使HERMES可用的TOF數(shù)據(jù)為原來的3倍在HERMES通過pKs反應道觀測到五夸克態(tài)存在的跡象給出HERMES的反五夸克的觀測結果并給出?(1520)及其

16、反粒子的產(chǎn)生截面給出縱向極化束流對?(1116)超子的極化轉移,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,27,Backup,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,28,怎樣由實驗數(shù)據(jù)提取轉移系數(shù)D?LL’,,在?靜止系中其衰變產(chǎn)物質子角分布:,因HERMES有限接收角及?產(chǎn)物的低動量：,,,提問：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的角分布不對稱因子.,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,,2024/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,31,能否用TOF直接測量值TimeHodo、TimePre進行鑒別質子？,僅1998、2000有MassHodo、MassPre 1996－2005都有TimeHodo、TimePre，能否利用該量進行粒子鑒別？,2024

19、/3/16,siguang@hep.pku.edu.cn,32,用ANN找TOF直接測量值及粒子徑跡～是否質子之間的關系,TOF測量值TimeHodo－－ H1測出的飛行時間TimePre－－H2測出的飛行時間粒子徑跡Xz0,Yz0－－徑跡與z=0cm平面交點坐標Xpos,Ypos－－與z=270cm平面交點坐標Xslope,Yslope－－與z=270cm平面交點處飛行方向粒子動量fP,2024/3/16,siguang