Оглавление
Стр.
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Глава 1. Обзор спектроскопии прелестно-странных барионов . . . . . 13
1.1 Квантовая хромодинамика и эффективная теория тяжелого кварка 15
1.2 Кварковая модель ΞQ барионов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3 Теоретические модели, описывающие спектр Ξb барионов . . . . . 23
1.3.1 Аналоги правила сумм и другие простейшие модели . . . . 24
1.3.2 Потенциальные и другие модели . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.4 Феноменология распадов Ξb барионов . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.4.1 Слабые распады основных состояний . . . . . . . . . . . . . 31
1.4.2 Сильные распады Ξb резонансов . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.4.3 Естественная ширина Ξb резонансов . . . . . . . . . . . . . 37
1.5 Экспериментальная спектроскопия Ξb барионов . . . . . . . . . . 38
1.5.1 Состояния Ξ′
b, Ξ*
b и Ξ**
b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
1.5.2 Более тяжелые Ξb резонансы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Глава 2. Эксперимент CMS на Большом адронном коллайдере . . . . 46
2.1 Большой адронный коллайдер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2 Установка CMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.3 Трековая система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.4 Электромагнитный калориметр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.5 Адронный калориметр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.6 Мюонная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.7 Триггерная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Глава 3. Изучение Ξb барионов в эксперименте CMS . . . . . . . . . . . 62
3.1 Содержание представляемого исследования . . . . . . . . . . . . . 62
3.1.1 Об аппроксимации распределений . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2 Используемые наборы данных и МК-моделирования . . . . . . . . 67
3.3 Реконструкция событий и критерии отбора . . . . . . . . . . . . . 71
3.3.1 Восстановление кандидатов Ξ−
b π+ и Ξ−
b π+π− . . . . . . . . 77
3.3.2 Оптимизация критериев отбора . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.4 Изучение различных сигналов Ξ−
b бариона . . . . . . . . . . . . . . 83
2
Стр.
3.4.1 Сигнал Ξ−
b в МК моделировании . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.4.2 Первое обнаружение распада Ξ−
b → ψ(2S)Ξ− и изучение
сигнала Ξ−
b на реальных данных . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.5 Изучение Ξ*0
b бариона в системе Ξ−
b π+ . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.6 Поиск Ξ**−
b бариона в системе Ξ−
b π+π− . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.6.1 Изучение сигнала Ξ**−
b в МК моделировании . . . . . . . . 95
3.6.2 Первое обнаружение нового Ξb(6100)− бариона . . . . . . 98
3.7 Вычисление эффективностей, отношений вероятностей и сечений 104
3.8 Оценка систематических погрешностей . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.8.1 Систематические погрешности в измеренных отношениях 110
3.8.2 Систематические погрешности при измерении массы и
ширины Ξ*0
b и Ξb(6100)− барионов . . . . . . . . . . . . . . 112
3.9 Результаты и обсуждение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Список сокращений и условных обозначений . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Словарь терминов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
