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http://doi.org/10.25358/openscience-3195
Authors: | Hita-Hochgesand, Manuel |
Title: | Formfaktor-Bestimmung des semileptonischen K +- pi 0 my +- ny-Zerfalls mit dem NA48/2-Experiment |
Online publication date: | 11-Oct-2011 |
Year of first publication: | 2011 |
Language: | german |
Abstract: | Der semileptonische Zerfall K^±→π^0 μ^± υ ist ein geeigneter Kanal zur Be\-stimmung des CKM-Matrixelementes 〖|V〗_us |. Das hadronische Matrixelement dieses Zerfalls wird durch zwei dimensionslose Formfaktoren f_± (t) beschrieben. Diese sind abhängig vom Impulsübertrag t=〖(p_K-p_π)〗^2 auf das Leptonpaar. Zur Bestimmung von 〖|V〗_us | dienen die Formfaktoren als wichtige Parameter zur
Berechnung des Phasenraumintegrals dieses Zerfalls. Eine präzise Messung der Formfaktoren ist zusätzlich dadurch motiviert, dass das Resultat des NA48-Experimentes von den übrigen Messungen der Experimente KLOE, KTeV und ISTRA+ abweicht.
Die Daten einer Messperiode des NA48/2 -Experimentes mit offenem Trigger aus dem Jahre 2004 wurden analysiert. Daraus wählte ich 1.8 Millionen K_μ3^±-Zerfallskandidaten mit einem Untergrundanteil von weniger als 0.1% aus. Zur Bestimmung der Formfaktoren diente die zweidimensionale Dalitz-Verteilung der Daten, nachdem sie auf Akzeptanz des Detektors und auf radiative Effekte korrigiert war. An diese Verteilung wurde die theoretische Parameter-abhängige Funktion mit einer Chiquadrat-Methode angepasst. Es ergeben sich für quadratische, Pol- und dispersive Parametrisierung folgende Formfaktoren:
λ_0=(14.82±〖1.67〗_stat±〖0.62〗_sys )×〖10〗^(-3)
λ_+^'=(25.53±〖3.51〗_stat±〖1.90〗_sys )×〖10〗^(-3)
λ_+^''=( 1.40±〖1.30〗_stat±〖0.48〗_sys )×〖10〗^(-3)
m_S=1204.
8±〖32.0〗_stat±〖11.4〗_(sys ) MeV/c^2
m_V=(877.4±〖11.1〗_stat±〖11.2〗_(sys ) MeV/c^2
LnC=0.1871±〖0.0088〗_stat±〖0.0031〗_(sys )±=〖0.0056〗_ext
Λ_+=(25.42±〖0.73〗_stat±〖0.73〗_(sys )±=〖1.52〗_ext )×〖10〗^(-3)
Die Resultate stimmen mit den Messungen der Experimente KLOE, KTeV und ISTRA+ gut überein, und ermöglichen eine Verbesserung des globalen Fits der Formfaktoren.
Mit Hilfe der dispersiven Parametrisierung der Formfaktoren, unter Verwendung des Callan-Treiman-Theorems, ist es möglich, einen Wert für f_± (0) zu bestimmen. Das Resultat lautet:
f_+ (0)=0.987±〖0.011〗_(NA48/2)±〖0.008〗_(ext )
Der für f_+ (0) berechnete Wert stimmt im Fehler gut mit den vorherigen Messungen von KTeV, KLOE und ISTRA+ überein, weicht jedoch um knapp zwei Standardabweichungen von der theoretischen Vorhersage ab. The semileptonic decay K^±→π^0 μ^± υ provide a accurate and theoretically clean way to measure the CKM matrix element 〖|V〗_us |. The hadronic matrix element of this decay is described by two dimensionless form factors f_± (t), which depend on the squared four-momentum t=〖(p_K-p_π)〗^2 transferred to the lepton system. These form factors are important input parameters to the phase space integral of those decays for the determination of 〖|V〗_us |. Also the discrepancies of the NA48 results in comparison to the results of the experiments KLOE, KTeV and ISTRA+ motivats this analysis. The data of the minimum bias run collected in 2004 by the NA48/2 experiment were analysed and 1.8 million K_μ3^±candidates, with a background contamination of less then 0.1%, were selected. The following parameter values were obtained from a modified Χ^2 fit to the dalitsplot destiny, using the quadratic, pole and dispersive parametrisation: λ_0=(14.82±〖1.67〗_stat±〖0.62〗_sys )×〖10〗^(-3) λ_+^'=(25.53±〖3.51〗_ stat±〖1.90〗_sys )×〖10〗^(-3) λ_+^''=( 1.40±〖1.30〗_stat±〖0.48〗_sys )×〖10〗^(-3) m_S=1204.8±〖32.0〗_stat±〖11.4〗_(sys ) MeV/c^2 m_V=(877.4±〖11.1〗_stat±〖11.2〗_(sys ) MeV/c^2 LnC=0.1871±〖0.0088〗_stat±〖0.0031〗_(sys )±=〖0.0056〗_ext Λ_+=(25.42±〖0.73〗_stat±〖0.73〗_(sys )±=〖1.52〗_ext )×〖10〗^(-3) This results are in good comparison with the ones given by KLOE, KTeV und ISTRA+, and offers a improvement of the global fit of the form factors. Using the dispersive parametrisation of the form factors in combination with the Callan-Treiman-theorem, a calculation of f_+ (0) was done. The value is given below: f_+ (0)=0.987±〖0.011〗_(NA48/2)±〖0.008〗_(ext ) The result is in good comparison with the values given by KLOE, KTeV and ISTRA+ but shows a two sigma discrepancy from the theoretical prediction. |
DDC: | 530 Physik 530 Physics |
Institution: | Johannes Gutenberg-Universität Mainz |
Department: | FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik |
Place: | Mainz |
ROR: | https://ror.org/023b0x485 |
DOI: | http://doi.org/10.25358/openscience-3195 |
URN: | urn:nbn:de:hebis:77-28902 |
Version: | Original work |
Publication type: | Dissertation |
License: | In Copyright |
Information on rights of use: | https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ |
Extent: | 167 S. |
Appears in collections: | JGU-Publikationen |