Vus @ KLOE - le.infn.it · descrizione di KLOE nel MC e’ in sviluppo ... us dai ecad iment K l3 @...
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XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone Vus @ KLOE P. de Simone per la collaborazione KLOE XV – IFAE – Lecce 2003 KLOE a DAΦNE: rivelatore e data set Misura di V us dai decadimenti K l3 BR assoluti Vite medie Fattori di forma Conclusioni e prospettive
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XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Vus @ KLOEP. de Simone
per la collaborazione KLOEXV – IFAE – Lecce 2003
KLOE a DAΦNE: rivelatore e data set
Misura di Vus dai decadimenti Kl3BR assolutiVite medieFattori di forma
Conclusioni e prospettive
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Il rivelatore KLOE raccoglie dati al collisoree+e- DAΦNE la φ-factory di Frascati
%4.0mm3mm2
m150
===
=
pp
V
z
r
σσσ
µσ φ
cm1ps50E(GeV)54ps
E(GeV)5.7% E
t
E
=
⊕=
=
φσσ
σ
r
cm95cm340cm6.0
===
±λλλ
L
S• 4 m diametro × 3.3 m lunghezza• 90% elio, 10% isobutano• 12582/52140 fili anodo/totale • geometria stereo
• piombo/fibre scintillanti• 98% dell’ angolo solido • 88 moduli (barrel + end-caps)• 4880 PMTs
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Lum
inos
ita ’
inte
grat
a
pb-1
2000 run: 25 pb-1 7.5 x 107 φ primi risultati pubblicati2001 run: 190 pb-1 5.7 x 108 φ analisi in corso2002 run: 300 pb-1 9.0 x 108 φ analisi in corso
σ(e+e− →φ) ≅ 3µb1.5x106 K+K− per pb-1
106 KLKS per pb-1
6 x 108 K+K−
4 x 108 KLKS
400 pb -11((buona qualita’
buona qualita’))
(L picco ≅ 8·1031 cm−2 s−1)
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
KLOE Data set Prendendo in considerazionele efficienze, 400 pb-1 si traducono in :o KL
e3 : 2.8 x 106
o KLµ3 : 1.9 x 106
o K±e3 : 1.8 x 106
o K±µ3 : 1.2 x 106
Una piu’ accurata descrizione di KLOE nel MC e’ in sviluppoo 100 pb-1: φ → Allo 400 pb-1: φ → KSKLo nuovi generatori Kl3
Ricostruzione dedicata per gli eventi φ → K-K+ (dE/dx a bassi β, ToF,...)
Le efficienze di selezione e tagging sono stimate direttamente dai dati
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Vus dai decadimenti Kl3
( ) KlKBR τ3
dalla misura di forniti dalla teoria dalla misura della dipendenza da q2 dei fattori di forma
per determinare Vus dall’ osservabile sperimentale abbiamo bisogno di :o correzioni dovute alla rottura delle simmetrie SU(2) e SU(3)So correzioni radiative
per il K±e3 ( )
( )0005.05.0
3
3
+
+
+
+ ∆+
∆+
∆+
∆=
∆ff
BRBR
VV
e
e
K
K
us
us
λλ
ττ
0. 59% 0. 22% 0. 86%
f(0)VusVa
lori
dal
PD
G 20
02
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Vus dai decadimenti Kl3le correzioni teoriche sono diverse per KL e K±, e f(0)Vus corretto
deve essere uguale per i 4 decadimenti Kl3
Vus= 0.2196 ± 0.0026 (PDG ’02)
incertezza teorica dovuta alle correzioni SU(2)
e’ importante verificare la consistenza di tutti e 4 i decadimenti Kl3
2.2σ dalla unitarieta’ della matrice CKM
preliminare BNL-E865
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Vus dai decadimenti Kl3 @ KLOEKLOE puo’ diminuire l’errore su Γ(l3) misurando :
i BR’s assoluti dei kaoni neutri e carichi con lo stesso rivelatorela larghezza di decadimento parziale in modo diretto
Metodo tradizionale :misura di Γ = 1/τmisura di BR(l3)
Γ(l3) = BR(l3) x Γ22
)3())3((
)3()3(
+
=
ΓΓ
lBRlBR
ll δ
τδτδ
KLOE :conta il numero di kaoni etichettati, NK
conta il numero di decadimenti semileptonicinella regione di decadimento, Nl3
Γ(l3) = (∆Nl3 /∆t)/NK
Γ entra come una correzione al secondo ordine in :
e il suo contributo all’errore e’ ridotto di un fattore ≅ 5
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Fasci di kaoni neutrifasci di KSKL quasi collineari e monocromatici (Pφ ≈13 MeV/c)
precisa ricostruzione di PKL grazie agli eventi cinematicamente chiusi
KSPPPrrr
−= ΦKL
misurata run by run con σp ≈ 20 KeV/c
σp = 1.MeV/cσp = 1.MeV/c
PKS (MeV/c)
tagging fornito dalla ricostruzione del KS in carichi usando solo la DC
preliminare
CMD-2 NA48 KLOE
497.9
497.7
497.5
mK = 497.574 ± 0.005stat ± 0.020syst MeV/c2preliminare
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
BR(K
L→
cari
chi)Tag: KS → π+π-
o sistematica ≤ 1%o efficienza ≈ 20%
ρ(cm)
efficienza di traccia
ρvtx(cm)
efficienza di verticebuon accordo tra i dati e il MC
MC
dati
KL →πeν, KL →πµνand KL →π+π-π0
valutata direttamente dai dati con un campione di KL interagenti nel EMC e richiedendo 2 tracce
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
BR(K
L→
cari
chi)
KL →πeν KL →πµν KL →π+π-π0
KLOE 0.384±0.002 0.271±0.002 0.132±0.002PDG 0.388±0.003 0.272±0.002 0.126±0.002
KL →πeν
KL →πµν
KL →π+π-π0
Pmiss-Emiss (MeV)
preliminare
Errori dominati dalla statistica di MC (6.5pb-1)
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Fasci di kaoni carichifasci di K quasi collineari e monocromatici (Pφ ≈13 MeV/c)
PK misurato con la camera a deriva
tagging fornito dalla ricostruzione di K→µν, K→ππ0
usando solo la camera a deriva(BR~85%)
Ptrack in K ref. frame
TAGTAG0ππµν εε ≈
puo’ essere stimato direttamente dai dati richiedendo 2 clusters calorimetrici con E › 100 MeV/c con 400 pb-1
TAG
µνε
%1.01≈∝
∆
µνεε
NTAG
TAG
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
BR( K±l3)
tag in un emisfero K± → µ ±ν or K± → π±π0
un vertice nella DC
selezione π/l tramite TOFπ0 nel calorimetro
K± → µ ±νK± → π±π0
K± → π0e ±νK± → π0µ ±νK± → π±π0 π0
P* (MeV/c)
MC
• dati
m2 (MeV2)
MC
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Vite
med
iede
l KL
e d
el K
±
K± lifetime
PDG: τ = 12.384 ± 0.024 ns KLOE: τL = 51.6 ± 0.4 nsSTAT
PDG: τL = 51.7 ± 0.4 ns
36 pb-1
KL lifetimeTag: KS →π+π
Selezione: KL→π0π0π0
KLOE note 182
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Fattori di forma : λ+, λ0
KLOE errore statistico con 400 pb-1 :o δλ+(KL
µ3): 2.0 × 10-4
o δλ0(KLµ3): 2.8 × 10-4
o δλ+(K±µ3): 2.6 × 10-4
o δλ0(K±µ3): 3.5 × 10-4
risoluzione su q2 :o KL : δpπ e δplept dalla DC, δpL da δpS e δpφo K± : δpK e δplept dalla DC, dominato da δEπ0
1% di precisione su f+Kπ(0) richiede δλ0= 0.001 (≈ 5%)
(Bijnens and Talavera, 2003; J.Bijnens and P.Talavera, hep-ph/0303103)
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
Conclusioni e prospettive400 pb-1
Efficienze e sistematiche possono essere stimate utilizzando campioni di controllo sui dati stessi
misura dei BRs assolutimisura diretta della larghezza di
decadimento parziale Γ(l3)misura di λ+ and λ0
BRs del KL misurate con errore relativo del 2% τL misurata con errore relativo del 1%
500 pb-1 di eventi di MC 1 fb-1 nel prossimo run di KLOE
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
BR( K±l3)
le efficienze possono essere valutate direttamente dai dati usando dei campioni di controllo metodo gia’ usato per Γ(KS → π+π − (γ))/Γ(KS → π0π0) Phys. Lett. B 538 (2002), 21
p(MeV)
Kl3 (segnale)
K→µ+ν
K→π+π0π0
K→π+π0
fit tracce + vertice
Eγ(MeV)
π0 cluster
K→π+π0
K→π+π0π0
Kl3 (segnale)
XV – IFAE – Lecce 2003 P. de Simone
I parametri di DAΦNE
DEAR
50 m
energia dei fasci : 510 MeV
max numero di bunches : 120
particelle per bunch : 9·1010
intervallo tra bunches : 2.7 ns
angolo di incrocio dei fasci : 25 mrad
luminosita’ del singolo bunch : 4·1030 cm−2 s−1
L = 5 ·1032 cm−2 s−1
