www.wikidata.de-de.nina.az

BaBar Experiment BaBar ist der Name für ein Experiment der Hochenergiephysik Es ist am Stanford Linear Accelerator Cente

BaBar-Experiment

BaBar ist der Name für ein Experiment der Hochenergiephysik.

Es ist am Stanford Linear Accelerator Center in der Nähe der Stanford University in Kalifornien aufgebaut. Ein wesentliches Ziel des Experimentes ist es, Erkenntnisse über die Ursache der sogenannten CP-Verletzung zu finden, die eine wesentliche Voraussetzung für das fast völlige Fehlen von Antimaterie im Universum ist (Baryonenasymmetrie). Die beobachtbare CP-Verletzung, eine Verletzung der Symmetrie von Ladung und Parität, wird dabei im Zerfall von B-Mesonen untersucht und mit den Vorhersagen des Standardmodells der Teilchenphysik verglichen. Die CP-Verletzung zeigt sich hierbei in unterschiedlichem Verhalten von B- und Anti-B-Mesonen.

Die BaBar-Kollaboration besteht aus mehr als 600 Physikern und Ingenieuren aus 72 Instituten in 12 Ländern. Das Experiment wurde benannt nach „B and B-bar“, also und , wobei Letzteres für das Anti-B steht und im Englischen als B-bar bezeichnet wird.

BaBar und der Elektron-Positron-Speicherring PEP-II samt Vorbeschleunigern stellen eine sogenannte B-Fabrik dar. Die B-Fabrik am SLAC wurde 1993 als Initiative des US-Präsidenten Bill Clinton ins Leben gerufen. Die Datennahme des Babar-Experiments begann im Mai 1999. Nahezu zeitgleich mit dem Konkurrenzexperiment Belle am KEKB in Japan (KEK) ist es schon nach kurzer Anlaufzeit im Sommer 2002 gelungen, CP-Verletzung im System neutraler Mesonen mit einer Signifikanz von mehr als 5σ nachzuweisen. Bis heute (Stand August 2016) ist kein Widerspruch zu den Vorhersagen des Standardmodells gefunden worden. CP-Verletzung wurde das erste (und vor BaBar einzige) Mal im System neutraler Kaonen nachgewiesen.

Der BaBar-Detektor ist ein (fast) 4π-Teilchendetektor mit typischem Schalenaufbau. Ein Silizium-Vertex-Tracker im Inneren sorgt für eine Vertexauflösung von besser als 60 µm. Eine Vieldraht-Driftkammer rekonstruiert Impulse geladener Teilchen.

Eine Besonderheit ist ein abbildender Tscherenkow-Detektor mit neuartigem Design, der sehr wenig Material im aktiven Bereich des Detektors benötigt. Pionen und Kaonen können so sehr effizient in allen Impulsbereichen voneinander unterschieden werden.

Weiter außen rekonstruiert ein CsI(Tl)-Kalorimeter die Energien von neutralen Teilchen.

Umschlossen wird der Detektor von Myon-Kammern. Eine weitere Besonderheit der B-Fabrik ist die asymmetrische Energie der beiden Elektron- (9,0 GeV) und Positron-Strahlen (3,1 GeV) die im Inneren des Detektors zur Kollision gebracht werden. Die Folge ist, dass sich das Schwerpunktsystem relativ zum Detektor bewegt. Hierdurch wird die Rekonstruktion von unterschiedlichen B-Zerfallsvertizes und damit die Bestimmung der Differenz der Zerfallszeiten der paarweise erzeugten B-Mesonen erst möglich, was eine Voraussetzung für die Messung von zeitabhängigen CP-Asymmetrien bei einer B-Fabrik ist.

Die Datennahme verlief erfolgreich und wurde im April 2008 eingestellt. PEP-II konnte eine integrierte Luminosität von ca. 557 fb−1 liefern, wobei eine maximale instantane Luminosität von 1,2 · 1034cm−2s−1 erzielt wurde. Für die B-Physik relevant war die Datennahme auf der Υ(4S)-Resonanz, bei der eine integrierte Luminosität von 424 fb−1 aufgezeichnet wurde. Bislang (Stand 2023) sind die Ergebnisse der Datenanalysen in mehr als 600 Veröffentlichungen in referierten Journalen erschienen. Die Analyse der BaBar-Daten wird auch nach Ende der Datennahme fortgesetzt. So gelang 2012 der direkte Nachweis der T-Verletzung.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. B. Aubert et al.: Measurement of the CP-Violating Asymmetry Amplitude sin2β. In: Phys. Rev. Lett 89, 201802 (2002) arxiv:hep-ex/0207042.
  2. J.P. Lees et al.: Time-Integrated Luminosity Recorded by the BABAR Detector at the PEP-II e+e-Collider, (2013), arxiv:1301.2703.
  3. BaBar Publications. Abgerufen am 7. Mai 2023.
  4. J. P. Lees u. a. Observation of Time-Reversal Violation in the B0 Meson System, Phys. Rev. Lett., Band 109, 2012, S. 211801
  5. (Memento vom 1. Dezember 2012 im Internet Archive)
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
BaBar ist der Name fur ein Experiment der Hochenergiephysik Es ist am Stanford Linear Accelerator Center in der Nahe der Stanford University in Kalifornien aufgebaut Ein wesentliches Ziel des Experimentes ist es Erkenntnisse uber die Ursache der sogenannten CP Verletzung zu finden die eine wesentliche Voraussetzung fur das fast vollige Fehlen von Antimaterie im Universum ist Baryonenasymmetrie Die beobachtbare CP Verletzung eine Verletzung der Symmetrie von Ladung und Paritat wird dabei im Zerfall von B Mesonen untersucht und mit den Vorhersagen des Standardmodells der Teilchenphysik verglichen Die CP Verletzung zeigt sich hierbei in unterschiedlichem Verhalten von B und Anti B Mesonen Die BaBar Kollaboration besteht aus mehr als 600 Physikern und Ingenieuren aus 72 Instituten in 12 Landern Das Experiment wurde benannt nach B and B bar also B displaystyle B und B displaystyle bar B wobei Letzteres fur das Anti B steht und im Englischen als B bar bezeichnet wird BaBar und der Elektron Positron Speicherring PEP II samt Vorbeschleunigern stellen eine sogenannte B Fabrik dar Die B Fabrik am SLAC wurde 1993 als Initiative des US Prasidenten Bill Clinton ins Leben gerufen Die Datennahme des Babar Experiments begann im Mai 1999 Nahezu zeitgleich mit dem Konkurrenzexperiment Belle am KEKB in Japan KEK ist es schon nach kurzer Anlaufzeit im Sommer 2002 gelungen CP Verletzung im System neutraler Mesonen mit einer Signifikanz von mehr als 5s nachzuweisen 1 Bis heute Stand August 2016 ist kein Widerspruch zu den Vorhersagen des Standardmodells gefunden worden CP Verletzung wurde das erste und vor BaBar einzige Mal im System neutraler Kaonen nachgewiesen Der BaBar Detektor ist ein fast 4p Teilchendetektor mit typischem Schalenaufbau Ein Silizium Vertex Tracker im Inneren sorgt fur eine Vertexauflosung von besser als 60 µm Eine Vieldraht Driftkammer rekonstruiert Impulse geladener Teilchen Eine Besonderheit ist ein abbildender Tscherenkow Detektor mit neuartigem Design der sehr wenig Material im aktiven Bereich des Detektors benotigt Pionen und Kaonen konnen so sehr effizient in allen Impulsbereichen voneinander unterschieden werden Weiter aussen rekonstruiert ein CsI Tl Kalorimeter die Energien von neutralen Teilchen Umschlossen wird der Detektor von Myon Kammern Eine weitere Besonderheit der B Fabrik ist die asymmetrische Energie der beiden Elektron 9 0 GeV und Positron Strahlen 3 1 GeV die im Inneren des Detektors zur Kollision gebracht werden Die Folge ist dass sich das Schwerpunktsystem relativ zum Detektor bewegt Hierdurch wird die Rekonstruktion von unterschiedlichen B Zerfallsvertizes und damit die Bestimmung der Differenz der Zerfallszeiten der paarweise erzeugten B Mesonen erst moglich was eine Voraussetzung fur die Messung von zeitabhangigen CP Asymmetrien bei einer B Fabrik ist Die Datennahme verlief erfolgreich und wurde im April 2008 eingestellt PEP II konnte eine integrierte Luminositat von ca 557 fb 1 liefern wobei eine maximale instantane Luminositat von 1 2 1034cm 2s 1 erzielt wurde Fur die B Physik relevant war die Datennahme auf der Y 4S Resonanz bei der eine integrierte Luminositat von 424 fb 1 aufgezeichnet wurde 2 Bislang Stand 2023 sind die Ergebnisse der Datenanalysen in mehr als 600 Veroffentlichungen in referierten Journalen erschienen 3 Die Analyse der BaBar Daten wird auch nach Ende der Datennahme fortgesetzt So gelang 2012 der direkte Nachweis der T Verletzung 4 5 Weblinks BearbeitenWebseite der BABAR Kollaboration Offizielle offentliche Webseite The DOE Perspective on the B Factory PDF 230 kB Denis Kovar Vortrag auf dem B Factory Symposium 27 Oktober 2008 SLAC Yannis Karyotakis Gautier Hamel de Monchenault A violation of CP symmetry in B meson decays In Europhysics News Band 33 Nr 3 2002 englisch A violation of CP symmetry in B meson decays Memento vom 9 Oktober 2008 im Internet Archive abgerufen am 18 Juni 2016 Einzelnachweise Bearbeiten B Aubert et al Measurement of the CP Violating Asymmetry Amplitude sin2b In Phys Rev Lett 89 201802 2002 arxiv hep ex 0207042 J P Lees et al Time Integrated Luminosity Recorded by the BABAR Detector at the PEP II e e Collider 2013 arxiv 1301 2703 BaBar Publications Abgerufen am 7 Mai 2023 J P Lees u a Observation of Time Reversal Violation in the B0 Meson System Phys Rev Lett Band 109 2012 S 211801 Dirk Eidemuller Zeitasymmetrie erstmals direkt nachgewiesen Pro Physik November 2012 Memento vom 1 Dezember 2012 im Internet Archive Normdaten Sachbegriff GND 4617826 0 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title BaBar Experiment amp oldid 238075869