Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Can e+e- → ηπ+π- be detected at DAΦNE?
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Physics, Department of Physics and Astronomy, Nuclear Physics.
2015 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Studying the annihilation of e+einto hadrons is of great interest in the search for physics beyond the standard model. The cross sections of specific hadronic channels can be used in precise test of the Standard Model, or to estimate the anomalous muon magnetic moment, for which there are discrepancies between theory and experiment.

This thesis focuses on one particular hadronic channel, e+e- → ηπ+π- with the final state π+π-γγ. As background, the reaction e+e- → π+π-π0 is chosen. By simulations using the Monte Carlo event generator PHOKHARA and the data analysis framework ROOT, the feasibility of detecting the aforementioned reaction with the detector KLOE at the electron-positron collider DAΦNE is studied. The detector acceptance and expected number of events is evaluated both for the signal and the background. An analysis program that can be used for feasibility studies of e+e- → ηπ+π- was written.

The simulations indicate that the signal significance from an experiment at DAΦNE would be 2.4σ and thus lower than the confidence level required for detection. A definitive statement can however only be made after further investigations into minimizing the background and studies of additional final states with other decays of the η-meson and their corresponding background reactions.

Abstract [sv]

I sökandet efter fysik bortom standardmodellen är studier av elektron-positron-annihilation till hadroner av stort intresse. Tvärsnitten för specifika hadroniska kanaler kan användas för precisa tester av standardmodellen, eller för att uppskatta myonens anomala magnetiska moment, vars teoretiska värde avviker från det experimentella.

Detta examensarbete fokuserar på en specifik hadronisk kanal, e+e- → ηπ+π- med sluttillståndet π+π-γγ. Som bakgrund väljs reaktionen e+e- → π+π-π0. Med hjälp av simulationer byggda på den Monte Carlo-baserade händelsegeneratorn PHOKHARA, och ROOT, ett ramverk för dataanalys, studeras om det är genomförbart att detektera den ovan nämnda reaktionen med detektorn KLOE vid acceleratorn DA\(\Phi\)NE. Detektoracceptansen och det förväntade antalet händelser utvärderas både för signalen och bakgrunden. Ett analysprogram som skulle kunna användas för andra genomförbarhetsstudier för e+e- → ηπ+π- har skrivits.

Simulationerna visar signifikansen för signal från experiment vid DAΦNE skulle vara 2.4σ, vilket är lägre än den konfidensnivå som krävs för att reaktionen med säkerhet ska kunna detekteras. Dock kan ett slutgiltigt besked ges först efter att möjligheten att ytterligare minska antalet bakgrundshändelser har undersökts och fler sluttillstånd med andra η-sönderfall och motsvarande bakgrundsreaktioner har studerats.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 54 p.
Keyword [en]
simulation, eta, pi+, pi-, e+e- collisions
National Category
Subatomic Physics
URN: urn:nbn:se:uu:diva-255458OAI: diva2:822293
Educational program
Bachelor Programme in Physics
Available from: 2015-06-17 Created: 2015-06-16 Last updated: 2015-06-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(834 kB)55 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 834 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Nuclear Physics
Subatomic Physics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 55 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 291 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link