Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

1 Schlüsselexperimente der Kern- und Teilchenphysik Messung der direkten CP Verletzung im Kaonzerfall Jun Nian 01.06.2007.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "1 Schlüsselexperimente der Kern- und Teilchenphysik Messung der direkten CP Verletzung im Kaonzerfall Jun Nian 01.06.2007."—  Präsentation transkript:

1 1 Schlüsselexperimente der Kern- und Teilchenphysik Messung der direkten CP Verletzung im Kaonzerfall Jun Nian

2 2 Übersicht Motivation Grundbegriffe Phänomenologische Beschreibung (einschl. Experiment von Cronin und Fitch) Experimente (NA48, KTeV) Zusammenfassung und Referenzen

3 3 Materie-Antimaterie Asymmetrie Wo ist Antimaterie? Mögliche Erklärung: CP Verletzung im Quark-Sektor (,, ) Aber nicht genug... CP Verletzung im Lepton-Sektor? Motivation

4 4 Operatoren P Operator: AA C Operator: A A CP Operator: Für ein Teilchen:

5 5 CP-Eigenwerte von 2 und 3 Für ein System A,B,... : A, B,... sind Eigenzustände von CP-Operator.

6 6 Eigenzustände von Kaonen Flavor-Eigenzust ä nde Zur Beschreibung des neutralen K-Systems: CP-Eigenzust ä nde: Frage: Sind und identisch mit beobachteten und ?

7 7 K L = K 2 ? Frage: Sind und identisch mit beobachteten und ? Frage: Sind und auch CP-Eigenzustände? Frage: Gibt es den Zerfall ? Suche man das!

8 8 Val Logsdon Fitch Experiment von Cronin & Fitch (1963, Brookhaven, AGS) James Watson Cronin (1980 Nobelpreistr ä ger) Prinzip: CP Verletzung: Nur zwei Produkte

9 9 Experiment von Cronin & Fitch (Brookhaven, AGS, 1963) Brookhaven: RHIC+AGS

10 10 Aufbau des Experimentes von Cronin & Fitch p (30GeV) Target(Be) Collimator-1 Magnet Collimator-2 Pb

11 11 Ergebnis des Experimentes von Cronin & Fitch Ergebnis: 2 -Ereignisse aus K L Zerfällen 494 MeV

12 12 Analyse des Zerfalls : Direkte CP Verletzung Frage: Wie misst man ? Indirekte CP Verletzung Direkte CP Verletzung : Indirekte CP Verletzung dominant in Cronin-Fitch-Exp.

13 13 Amplitude-Verhältnisse und Doppelverhältnis Amplitude- Verhältnisse: Komplexe GrößenNicht zu messen! Zu messende Größe: Doppelverhältnis:

14 14 Vereinfachungen Zur ü ck zur Frage: Wie misst man ? Direkte CP Verletzung 1. Durch Isospin-Betrachtung: 2. Sehr genaue Messung! Man misst nicht !

15 15 Experimente zur direkten CP Verletzung NA31(CERN, 1988): Neue Experimente: CERN: NA48; FNAL: KTeV Direkte CP Verletzung: oder E731(FNAL, 1989): stimmen nicht überein! um Fehler zu verringern

16 16 NA48(CERN, SPS, ) CERN: LHC/LEP+SPS

17 17 Prinzip der Strahlen-Erzeugung Gleichzeitig erzeugt Gleiche Zerfallsregion K S und K L Strahlen NA48: p KSKS p KLKL KSKS KLKL Detektor K L -TargetK S -Target Zerfallsregion

18 18 Proton ~1.5  Protonen / Puls Strahlen-Erzeugung von NA48 Kristall Tagger AKS

19 19 Rekonstruktion von & K S Anti-Counter (AKS) Rekonstruktion vonK S Anti-Counter (AKS) 3 SzintillatorPhoton-Converter (Iridium Kristall)

20 20 Prinzip des Detektors : Spektrometer ( ) Magnet Drift- Chamber : Elektromagnetischer Calorimeter ( E ) El.mg.- Calorimeter, Hadron-Calorimeter ( E ) Hadron- Calorimeter Muon- Anticounter, Muon-Anticounter ( ) Außerdem: Hodoscope ( t ) Hodoscope

21 21 Detektor von NA48 Detektor (3-dim)

22 22 Untergrund-Korrekturen Kollimator Rekonstruktion von Untergrund-Korrekturen Sehr gering 1. Untergrund 2. Untergrund

23 23 Korrekturen und Zur Bestimmung von und : : Wahrscheinlichkeit, K S als K L misidentifiziert : Wahrscheinlichkeit, K L als K S misidentifiziert Aus dem Diagramm kann man bestimmen: Mit anderen Methoden kann man bestimmen:

24 24 Korrekturen und Ergebnis von NA48 Korrekturen und Fehler von RR als eine Funktion von Kaonenergie

25 25 KTeV(FNAL, Tevatron, ) KTeV (Kaon Experiment at Tevatron): E799 + E832 Tevatron Main Injector

26 26 Zerfallsregion und Magnet von KTeV ZerfallsregionMagnet

27 27 Detektor und Ergebnis von KTeV Detektor (2-dim)

28 28 Drei Basen vom Kaon-System:,, Zwei Arten von CP Verletzung: Indirekte CP Verletzung Direkte CP Verletzung Drei Experimente: Indirekte CP Verletzung: Cronin, Fitch, 1963 Direkte CP Verletzung: NA48 & KTeV Zusammenfassung

29 29 CP Violation and Decays, K.Kleinknecht, Ann. Rev. Nul. Sci. 26:1-50 A Precise Measurement of the Direct CP Violation Parameter Re( ), A.Lai et al., hep-ex/ v1 Measurements of Direct CP Violation, CPT Symmetry, and Other Parameters in the Neutral Kaon System, A. Alavi-Harati et al., hep-ex/ v1 Webseite von NA48: Webseite von KTeV: Referenzen


Herunterladen ppt "1 Schlüsselexperimente der Kern- und Teilchenphysik Messung der direkten CP Verletzung im Kaonzerfall Jun Nian 01.06.2007."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen