二光子過程による π+π- 生成反応の測定と η' →π+π- 崩壊の探索 Motivation Event Selection Cross Section Fitting 1. f0(980) 2. η' Summary T. Mori (TIT) 日本物理学会 (2004/3/27)@ 福岡 Motivation f0(980) 共鳴状態は Ds*+→ π−π+π+ 崩壊から見付かった。その性質はまだ良く理解されていない。 mass: M, width: Γ(f0 ? π+π−) 2 or 4-quark state? KK molecule? ΓγγB(f0(980) → π+π−) ΓγγB(f0(980) → π+π−) ? f0(980) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? η' → π+π−: P,CP violation mode of strong interaction Upper limit of B(η' → π+π−) Past Experiments f0 (980) ???????????????????? Event Selection ee → ee π+π− or eeµµの質量分布 ∫L dt = 89 fb-1 |cosθ∗| < 0.6 f0 (980) のきれいなピークを観測 ! ee→eeµµ Estimation 1. Estimation with MC W - |cosθ*| 2D 分布 QED calculation |cosθ∗| < 0.6 ee→eeπ+ π− N(eeµµ) N(eeµµ+eeππ) - N(eeππ) = W - |cosθ*| 2D 分布 Efficiencies Selection Efficiency Trigger Efficiency Using the isotropic ee → eeπ+π- MC simulation with the trigger simulator tsim. Cross Section Fitting 1. f0(980) ● γγ → KK チャネルが W > 2MK で開いている。 W=2MK は f0(980) のピーク構造の中。 f0(980) と continuum(non-resonant 過程 ) の間の干 ● 渉 Asymmetric Breit-Wigner Function : The amplitude of γγ → π+π− S : The scale factor related with the cross section Mπ, MK, M : The mass of π, K, f0(980) respectively Γ: The width of the f0(980) → π+π− ΓKK: The width of the f0(980) → K +K − gπ, gK: The square of the coupling constant of π, K Integrated Luminosity 89/fb The γγ → π+π− amplitude of helicity λ = 0 φ: The phase of the interference fixed to 0 or π χ2/n = 0.6 Γγγ B = S : Fitting Parameter J : 共鳴状態のスピン F: 断面積の比 J = 0, F = 0.6 for f0(980) Systematic Errors 2. η' Summary Cross Section f0(980) のピークを観測し、断面積を求めた。過去の実験と良く一致した。 f0(980) 比対称な Breit-Wigner 関数と干渉項を含めた fit M =　983.4 +1.0 -1.5 MeV Γ = 21.4 +1.0-1.9 MeV ΓγγB( f0(980) → π+π-) = 61.6 +16.8-2.8(stat.) +5.5-7.4(syst.) eV PDG: Γγγ = (0.39 +0.10-0.13) ×103 eV η' → π+πB( η' → π+π- ) < 3.5 × 10-5 % PDG: B < 2% Plan Many? and write a paper 2. Estimation with the energy deposit in ECL This method can be the good cross check because it doesn't require the MC data. Compararison of exp. & MC Ratio of exp. & MC Mass dist. of calculated eeµµ events about exp. & MC data Ratio of MC & MC