SND実験

球状中性粒子検出器（SND）は、ロシアのノボシビルスクにあるブドカー原子核物理学研究所（BINP）の物理学者チームによって開発された 中性粒子検出器（ ND ） [ ^1]の後継機で、素粒子物理学 実験用の検出器です。SND実験の進化には3つの主要な期間があります。

• 1995年から2000年 -エネルギー範囲2E=0.4-1.4 GeVにおけるe ⁺ e ^- ストレージリング VEPP-2Mでのデータ収集、
• 2001年から2008年 - SND ^[2]と蓄積リングVEPP-2MをVEPP-2000にアップグレード、
• 2009年から -エネルギー範囲2E = 1.0-2.0 GeVのe ⁺ e ^- ストレージリング VEPP-2000でのデータ収集。

ND ^{[3] (} SNDの前身)による以前の実験では、エネルギー範囲2E = 0.4-1.4 GeVの中性粒子による最終状態でのe ⁺ e ^-消滅は、より詳細に研究する必要があるプロセスによって媒介されることが示されています。特に、

• 軽いスカラー中間子のクォーク構造は電気双極子放射崩壊で研究できる。${\displaystyle \phi \to a_{0}(980)\gamma ,~~f_{0}(975)\gamma }$
• ハドロンへのe ⁺ e ⁻消滅断面積の正確な測定は、ミューオン異常磁気双極子モーメントの定義において重要な要素である。^[4]
• 光ベクトル中間子ρ、ω、φの径方向励起を研究するには、ハドロン断面積の正確な測定が必要である。
• 高次量子電磁力学（QED）過程の測定はQED理論の検証にとって重要である。

この物理現象は、専用の検出器を使用して、より高い統計で研究することができます。この目的のために、SND はNDに比べて多くの改良を加えて構築されました。

• 立体角は4πsrの96%までカバーされ、
• NaI （Tl）カロリメータは、方位角と極角に細かく分割され、半径方向に3層構造の均一な球形をしています。
• ドリフトチャンバーは中央追跡装置として使用され、
• 外部の反同時計数フラットシンチレーションカウンタは、ストライマチューブの配列で構成された座標系によって強化されます。

SNDの実験プログラムは文献^[5]に記載されており、以下の項目から構成されている。

• 放射崩壊

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

${\displaystyle \phi \to \eta ^{\prime }\gamma }$

${\displaystyle \phi \to a_{0}(980)\gamma ,~~f_{0}(975)\gamma ,~~\pi \pi \gamma ,~~\eta \pi \gamma }$

${\displaystyle \rho ,\omega \to \pi \pi \gamma }$

• OZIとGパリティ抑制崩壊

${\displaystyle \phi \to \omega \pi ^{0},~~\pi \pi ,~~\eta \pi \pi }$

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

${\displaystyle \omega \to \pi ^{+}\pi ^{-}}$

• 電磁崩壊

${\displaystyle \rho ,\omega ,\phi \to \eta e^{+}e^{-},~~\pi ^{0}e^{+}e^{-}}$

• e ⁺ e ^{− の} ハドロンへの消滅

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to 2\pi ,~~3\pi ,~~4\pi ,~~5\pi }$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \omega \pi ,~~\eta \pi \pi ,~~\phi \pi }$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to K^{+}K^{-},~~K_{S}^{0}K_{L}^{0},~~KK\pi }$

• QEDプロセスのテスト

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to 3\gamma ,~~e^{+}e^{-}\gamma }$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to 4\gamma ,~~e^{+}e^{-}\gamma \gamma ,~~e^{+}e^{-}e^{+}e^{-}}$

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to 5\gamma ,~~3\gamma e^{+}e^{-},~~4e\gamma }$

• まれな崩壊を探す

${\displaystyle K_{S}^{0}\to \gamma \gamma ,~~3\pi ^{0},~~2\pi ^{0}\gamma ,~~\pi ^{0}\gamma \gamma ,~~\pi ^{0}e^{+}e^{-}}$

${\displaystyle \eta \to 3\gamma ,~~e^{+}e^{-},~~4e}$

• C-even反応の検索

${\displaystyle e^{+}e^{-}\to \eta ^{\prime },~~a_{0},~~f_{0},~~a_{2},~~f_{2}}$

SNDとその改良版については、それぞれ文献^[5]と^[2]で説明されています。検出器の設計は、NaI(Tl)カロリメータセグメンテーションのR-θビューと3Dプロットに示されています。SNDのユニークな特徴と中性粒子に対する感度は、最先端のNaI(Tl)カロリメータによって定義されています。

1995年から2000年にかけてSND実験で収集されたデータは、エネルギー範囲2E = 0.4-1.4 GeVでの積分光度30 pb ^{−1の広がりに対応しています。この実験の結果のレビューは、文献[6]}と^{[7]に掲載されています。結果は}PDGレビューに含まれています。^[8] SNDの完全な出版物のリストには、2009年に開始されたエネルギー範囲2E = 1.0-2.0 GeVでの実験の最近の結果も含まれています。

INSPIRE-HEPにおける SND 実験記録

• ND実験
• バドカー原子核物理学研究所
• 粒子検出器
• 実験物理学
• 素粒子物理学における加速器の一覧
• ストレージリング
• 中間子
• 粒子のリスト
• 消滅
• Сферический нейтральный детектор
• Институт ядерной физики СО РАН
• ВЭПП-2000