experimento ND

El Detector de Neutros ( ND ) es un detector para experimentos de física de partículas creado por el equipo de físicos del Instituto Budker de Física Nuclear , Novosibirsk , Rusia . Los experimentos con el ND se llevaron a cabo desde 1982 hasta 1987 en el anillo de almacenamiento e ⁺ e ⁻ VEPP-2M en el rango de energía 2 E =0,5 a 1,4 GeV  . ^{[ 1 ]}

A principios de los 80 se midieron las secciones transversales principales de la aniquilación electrón - positrón en los estados finales con partículas cargadas en el rango de energía 2E=0,5-1,4 GeV. Los procesos con partículas neutras en el estado final fueron menos estudiados. Para investigar las desintegraciones radiativas de la${\displaystyle \rho ^{0}}$,${\displaystyle \omega }$, y${\displaystyle \phi }$mesones y otros procesos que involucran fotones ,${\displaystyle \pi ^{0}}$, y${\displaystyle \eta }$mesones el ND ^{[ 2 ]} fue construido. Sus características distintivas están definidas por el calorímetro electromagnético especialmente diseñado basado en contadores de centelleo de NaI (Tl) .

Lista de análisis publicados ^{[ 1 ]}

• Desintegraciones radiactivas

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \rho ,\omega ,\phi \to \pi ^{0}\gamma ,\eta \gamma }$^{[ 3 ] [ 4 ]}

${\displaystyle \phi \to \eta ^{\prime }\gamma }$^{[ 5 ]}

• Descomposiciones raras de la${\displaystyle \rho ^{0}}$,${\displaystyle \omega }$, y${\displaystyle \phi }$mesones

${\displaystyle \omega ,\phi \to \pi ^{0}e^{+}e^{-}}$^{[ 6 ]}

${\displaystyle \phi \to \pi ^{+}\pi ^{-}}$^{[ 7 ]}

• Búsqueda de desintegraciones raras

${\displaystyle \rho \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}}$^{[ 8 ]}

${\displaystyle \omega ,\phi \to \pi ^{0}\pi ^{0}\gamma }$^{[ 3 ] [ 5 ]}

${\displaystyle \phi \to \pi ^{0}\eta \gamma }$^{[ 9 ]}

escalares de luz${\displaystyle a_{0}(980)}$y${\displaystyle f_{0}(975)}$en${\displaystyle \phi }$desintegraciones radiativas de mesones ^{[ 5 ]}

• Aniquilación no resonante de electrones y positrones en hadrones

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \omega \pi ^{0}}$^{[ 10 ]}

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0},~~\pi ^{+}\pi ^{-}\eta }$^{[ 11 ] [ 12 ]}

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{+}\pi ^{-},~~\pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0}\pi ^{0}}$^{[ 13 ]}

• Prueba de procesos QED ^{[ 14 ] [ 15 ]}

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \gamma \gamma \gamma \gamma }$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}\gamma \gamma }$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}e^{+}e^{-}}$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to e^{+}e^{-}\gamma}$( dispersión Compton virtual ) ^{[ 16 ]}

• Análisis de otros procesos
  • Medición de los parámetros del mesón ω ^{[ 17 ]}
  • Límites superiores en el ancho electrónico de mesones escalares y tensoriales${\displaystyle f_{0}(975)}$,${\displaystyle f_{2}(1270)}$,${\displaystyle f_{0}(1300)}$,${\displaystyle a_{0}(980)}$, y${\displaystyle a_{2}(1320)}$^{[ 18 ]}
  • ${\displaystyle \phi \to \pi ^{+}\pi ^{-}\pi ^{0},~~K_{S}^{0}K_{L}^{0}}$^{[ 19 ]}
  • Buscar
    • ${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \pi ^{0}\pi ^{0}\gamma }$^{[ 20 ]}
    • ${\displaystyle K_{S}^{0}\to \gamma \gamma }$^{[ 21 ]}
    • ${\displaystyle e^{+}e^{-}\to C(1480)\to \phi \pi ^{0}}$^{[ 22 ]}

Con base en los objetivos del programa de física, el ND consta de:

Calorímetro electromagnético

• 168 contadores de centelleo rectangulares de NaI (Tl)
• La masa total de NaI (Tl) es de 2,6 t.
• La cobertura del ángulo sólido es del 65% de 4π sr.
• El espesor mínimo es de 32  cm o 12 longitudes de radiación.
• La resolución energética para fotones es σ/E = 4% / √ E

Sistema de coordenadas de partículas cargadas

• 3 capas de cámaras proporcionales de alambre bidimensionales cilíndricas coaxiales en el centro del detector
• La cobertura del ángulo sólido es del 80% de 4π sr.
• La resolución angular es de 0,5° en la dirección azimutal y de 1,5° en la dirección polar.
• rodeado por el contador de centelleo de plástico de 5 mm de espesor para el disparador

Cámaras proporcionales de alambre bidimensionales con coordenadas planas (de ducha)

• 2 capas de cámaras proporcionales de alambre plano bidimensionales.
• La resolución angular es de 2° en la dirección azimutal y de 3,5° en la dirección polar para fotones de 0,5 GeV.

Absorbedor de hierro y contadores anticoincidencia

• El calorímetro electromagnético está cubierto por un absorbedor de hierro de 10 cm de espesor y contadores de anticoincidencia de centelleo de plástico.

Los datos recopilados con el experimento ND corresponden a una luminosidad integrada de 19 pb⁻¹ ^. Los resultados de los experimentos con ND se presentan en la Ref. ^{[ 1 ]} y se incluyen en la Revisión PDG . ^{[ 23 ]}

• Aniquilación : Colisión de una partícula con su antipartícula. 
• Instituto Budker de Física Nuclear – Instituto de investigación en Novosibirsk, Rusia 
• Física experimental : categoría de disciplinas y subdisciplinas de la física. 
• Lista de aceleradores en física de partículas : recopilación de los aceleradores de partículas utilizados en experimentos de física de partículas. 
• Lista de partículas – Lista de partículas en la materia, incluyendo fermiones y bosones 
• Mesón – Partícula subatómica; compuesta por un número igual de quarks y antiquarks. 
• Detector de partículas : dispositivo utilizado para detectar, rastrear y/o identificar partículas ionizantes. 
• Experimento SND
• Anillo de almacenamiento – Tipo de acelerador de partículas 

• Instituto Budker de Física Nuclear (BINP)
• VEPP-2M
• Registro del experimento NOVOSIBIRSK-ND en INSPIRE-HEP