Risultati di KLOE sui K neutri Antonio De Santis* per la collaborazione KLOE (*) Dip. di Fisica...

Risultati di KLOE sui K neutri

Antonio De Santis*

per la collaborazione

KLOE

(*) Dip. di Fisica dell’Univ. “La Sapienza” e sez. INFN ROMA1

Antonio De Santis - IFAE 2007 – Napoli 11-13 Aprile 2007 2

K neutri in una -factory

•e+e b BR(KSKL) = 34.1% ~106 coppie di K neutri per pb-1 prodotti nello stato quantico JPC = 1

pKpKpKpKi SLLS

2

1

KL,S

KS,L

t1

t2t=t

1 - t2

f2

f1

KL identificato dal decadimento KS +- all’IP.Efficienza ~ 70%

KKSS KKSS

KKLL 2 2KKLL 2 2

Taggin

g

Taggin

g

Taggin

g

Taggin

g

KS identificato dall’interazione nel EMC di un KLEfficienza ~ 30%

KKLL “crash”“crash”

= = 0.22 (TOF)0.22 (TOF)KKLL “crash”“crash”

= = 0.22 (TOF)0.22 (TOF)

KKSS eeKKSS ee

Taggin

g

Taggin

g

Taggin

g

Taggin

g


KS +- KS +-

+-0

KS e+e-

Minv [ee Hp] (MeV)

MC

signal box

Ks→e+e-

Selezione eventi ( (1.32 fb-1 ) )

• KS identificato da KL crash

• 2 tracce dall’IP all’EmC con Minv [e+e- Hp] > 420 MeV

• KS identificato da KL crash

• 2 tracce dall’IP all’EmC con Minv [e+e- Hp] > 420 MeV

Pseudo 2 basato su informazioni EmC:

e di (Tclu-L/c) per le due particelle

E/p

distanza trasversa tra il punto d’impatto delle tracce ed i cluster EmC.

Reiezione fondo Reiezione fondo • P* ( ipo) in KS CM 220 MeV

• Mmiss 380 MeV (+-0 residui)

• P* ( ipo) in KS CM 220 MeV

• Mmiss 380 MeV (+-0 residui)

Predizione SM BR(KS e+e-) = 1.610-15 [Ecker, Pich 91]


Ks→e+e-

Ottimizzazione dei tagli sul MC: (492 Minv 504) MeV e 2 20 Nella regione di segnale si ottiene Nobs = 3 con NBKG = 7.1±3.6 Da questo si ricava UL(Nsig) = 4.3 @ 90% CL ( senza la sottrazione del fondo UL(Nsig) = 6.68 @ 90% CL )

sig = presel sel -rad (E* < 6 MeV) = 0.7850.8880.8 = 0.558

= 0.6 , N~ 1.5108

UL(BR) = UL(Nsig) sig

BR

N

normalizzando il conteggio al numero di KS () nello stesso campione

BR(KS e+e-()) < 2.1 10-8 @ 90% CL

Preliminare KLOE:

CPLEAR: < 1.4 10-7


BR(Ks→)

Selezione campione (Selezione campione (1.6 fb1.6 fb-1-1 ) )

KS identificati da KL crash

2 e solo 2 con E 7MeV cos() 0.95

(T-R/c) 5t

KS identificati da KL crash

2 e solo 2 con E 7MeV cos() 0.95

(T-R/c) 5t

BR(KS ) costituisce un importante test per PT [PRD 49 (1994) 2346]

Tagli d’analisiTagli d’analisi

fit cinematico: PKS(KLcrash) = PKS ()

M = MKS

T = R/c per I due

QCAL veto

fit cinematico: PKS(KLcrash) = PKS ()

M = MKS

T = R/c per I due

QCAL veto

BR = N

sig

BR20

N20

sig= preselsel=0.830.63=0.5220= 0.65

• Dati- MC

(QCAL veto) ~ 100% sul segnale

KS 20 (2 bkg)

2KS


BR(Ks→)

Conteggio eventi da 2D fit nel piano M / cos in the KS CM

• Dati MC Segnale Fondo

M (MeV)

cos *

• Dati- MC

KS 20 (2 bkg)

M (MeV)


BR(Ks→)

2.7 da NA48

1.5 dalla predizione PT O(p4)

BR = (2.35 ± 0.14) 10-6

Preliminare KLOE:

KLOE: segnale e campione di normalizzazione privi di KL


KL→e

Eclu(MeV)

Ecl

u -E

lab (M

eV)

Selezione campione (328 pbSelezione campione (328 pb-1-1 ): ):

• KL identificato da KS

• (Emiss-|Pmiss|) (90% reiezione fondo)

• ToF per separazione e/ (contaminazione ~ 0.7%)

• Vertice KL → KL-ToF e tempo del • E→p

2 = 0 = (pK-p-pe-p)2

• KL identificato da KS

• (Emiss-|Pmiss|) (90% reiezione fondo)

• ToF per separazione e/ (contaminazione ~ 0.7%)

• Vertice KL → KL-ToF e tempo del • E→p

2 = 0 = (pK-p-pe-p)2

Segnale Ke3 fuori acc.Ke3 (E<100 keV)

K3

• reiezione Ke3 non radiativi• Eclu 25 MeV (accidentali)• NN (EmC info) (K3 and +-0)

Tagli d’analisi

BR(Ke3; E* 30 MeV, *e 200)

BR(Ke3())R =


KL→e

BR(Ke3; E* 30 MeV, *e 200)

BR(Ke3())R =

con 2.5 fb-1 ± 0.01stat%

Predizione teorica[Gasser et al., EPJ 40C (2005)205 ]EPJ 40C (2005)205 ]:R = (0.96 ± 0.01)%

Fit 2D nel piano E* /*e

*edeg)

• Dati MC

E*(MeV)

FondoSegnale

Preliminare KLOE :

R = (0.92 ± 0.02stat ± 0.02syst)%


KL3: determinazione di 0

contaminazione finale 1.5% usando NN e TOF

Importante per Vus e per test di universalità e/

4(MeV) 4(MeV)

3(M

eV)

3(M

eV)

Altri tagli su:

Emiss(+,-)-|pmiss|

Emiss(-,+)-|pmiss|

Selezione campione (328 pbSelezione campione (328 pb-1-1 ): ):

MeV

MeVmpE

MeVpE

missmiss

Hpmissmiss

10|)||,min(|

10),(

10

21

23222

22

0

)),(,),(( 21 missmissmissmiss peEpeE

KL da KS

veto

veto:

Ke3 veto:


KL3: determinazione di 0

0 viene ricavato dal fit della distribuzione di E, combinato con ’+ , ’’+

ricavati da KLOE per KLe3 [PLB 636 (2006) 166][PLB 636 (2006) 166]

0 = (15.6 ± 1.8stat ± 1.9syst) 10-3

KTeV PRD 70(2004)PRD 70(2004) 0 = (12.8± 1.8)10-3

NA48 hep-ex/0703002hep-ex/0703002 0 = (9.1± 1.4)10-3

ISTRA+ PLB 589(2004)PLB 589(2004) 0 = (17.1± 2.2)10-3

matrice di correlazione’+ ’’+ 0

1 -0.95 0.31 X 1 -0.41 X X 1

’+ = (25.6 ± 1.8) 10-3

’’+ = (1.44 ± 0.79) 10-3

DatiFit

22/ndf = 21/31/ndf = 21/31

residui

E(MeV)

Preliminare KLOE :

~ 5-10% con 2.5 fb-1

E(MeV)

Ignorate le correlazioni


Test CPT: relazione di Bell-Steinberger

Principali input sperimentali di KLOE:

• BR assoluti del KL [PLB632(2006) 43][PLB632(2006) 43]

• Vita media del KL [PLB626(2005) 15][PLB626(2005) 15]

• BR(KL→)/BR(KL→) [PLB638(2006) 140][PLB638(2006) 140]

• BR(KS→)/BR(KS→) [EPJC48 (2006) 767][EPJC48 (2006) 767]

• BR(KS→e[PLB636(2[PLB636(2

006) 173]006) 173]

• BR(KS→[PLB619(200[PLB619(200

5) 61]5) 61]

CP CPT



Re = (159.6 1.3) 10-5 Im =(0.4 2.1) 10-5

CPLEAR: Re = (164.9 2.5) 10-5 Im =(2.4 5.0) 10-5

Risultato KLOE [JHEP12(2006) 011][JHEP12(2006) 011] :

Assumendo =0:-5.3 10-19 GeV < M < 6.3 10-19 GeV at 95% C.L.

LSSL

iMM

iM

2

22

1

00

00

KMKMM

KK

La maggiore incertezza viene da


Nel sistema del mesone B0, BELLE

(quant-ph/0702267)(quant-ph/0702267)

057.0029.000

B

→KSKL→test della MQ

tKKtKK

tKKtKKtI N

000000

200

200

2

4421

44;4

• Il fit include la risoluzione su t, l’efficienza e la rigenerazione• S, L m fissati al PDG

Dati CPLEAR, Bertlmann et al. (PR D60 (1999) 114032)(PR D60 (1999) 114032):

Risultato di KLOE [PLB 642(2006) 315][PLB 642(2006) 315] :

Con 2.5 fb-1 : ± 0.8STATx10-6

6SYSTSTAT00

104.01.20.1

7.04.000

totaleDecoerenza 1

QM 0

00

00

Parametro di decoerenza:


Conclusioni

KLOE ha ricavato nuovi risultati preliminari su:

• BR(KS e+e-()) < 2.1 10-8 @ 90% CL

• BR (KS ) = (2.35 ± 0.14) 10-6

• KL e da cui R = (0.92 ± 0.02stat ± 0.02syst)% ,

• Fattore di forma di KL3 : 0= (15.6 ± 1.8stat ± 1.9syst)10-3

•KLOE è in grado di verificare possibili violazioni di CPT e della MQ;

•Le misure di KLOE saranno ulteriormente migliorate dall’analisi completa dei 2.5 fb-1 di dati acquisiti


Frascati: panorama KLOETHE KLOE COLLABORATION

F. Ambrosino (d) A. Antonelli (a) M. Antonelli (a) C. Bacci (i) P. Beltrame (b) G. Bencivenni (a) S. Bertolucci (a) C. Bini (g) C. Bloise (a) S. Bocchetta (i)

V. Bocci (g) F. Bossi (a) P. Branchini (I) R. Caloi (g) P. Campana (a) G. Capon (a)

T. Capussela (d) F. Ceradini (i) S. Chi (a) G. Chiefari (d) P. Ciambrone (a) E. De Lucia (a) V. Demidov (n) A. De Santis (g) P. De Simone (a) G. De Zorzi (g) A. Denig (b) A. Di Domenico (g) C. Di Donato (d) S. Di Falco (e) B. Di Micco (i)

A. Doria (d) M. Dreucci (a) G. Felici (a) A. Ferrari (a) M. L. Ferrer (a)

G. Finocchiaro (a) S. Fiore (g) C. Forti (a) P. Franzini (g) C. Gatti (a) P. Gauzzi (g) S. Giovannella (a) E. Gorini (c) E. Graziani (i) M. Incagli (e)

W. Kluge (b) V. Kulikov (n) F. Lacava (g) G. Lanfranchi (a) J. Lee Franzini (a,j) D. Leone (b) M. Martemianov (a,n) M. Martini (a) P. Massarotti (d) W. Mei (a) S. Meola (d) S. Miscetti (a) A. Moalem (l)

M. Moulson (a) S. Mueller (a) F. Murtas (a) M. Napolitano (d) F. Nguyen (i) M. Palutan (a) E. Pasqualucci (g) A. Passeri (i)

V. Patera (f,a) F. Perfetto (d) M. Primavera (c) P. Santangelo (a) G. Saracino (d) B. Sciascia (a) A. Sciubba (f,a) F. Scuri (e) I. Sfiligoi (a)

A. Sibidanov (a,o) T. Spadaro (a) M. Tabidze (a,p) M. Testa (g) L. Tortora (i)

P. Valente (g) B. Valeriani (b) G. Venanzoni (a) R. Versaci (a) G. Xu (a,m)

(a) Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, Frascati, Italy. (b) Institut f˜ur Experimentelle Kernphysik, Universit˜at Karlsruhe, Germany. (c) Dipartimento di Fisica dell'Universit‘a e Sezione INFN, Lecce, Italy. (d) Dipartimento di Scienze Fisiche dell'Universit‘a ``Federico II'' e

Sezione INFN, Napoli, Italy. (e) Dipartimento di Fisica dell'Universit‘a e Sezione INFN, Pisa, Italy. (f) Dipartimento di Energetica dell'Universit‘a ``La Sapienza'', Roma, Italy. (g) Dipartimento di Fisica dell'Universit‘a ``La Sapienza'' e Sezione INFN, Roma, Italy

(i) Dipartimento di Fisica dell'Universit‘a ``Roma Tre'' e Sezione INFN, Roma, Italy (j) Physics Department, State University of New York at Stony Brook, USA. (l) Physics Department, Ben Gurion University of the Negev, Israel. (m) Permanent address: Institute of High Energy Physics of Academica Sinica, Beijing, China. (n) Permanent address: Institute for Theoretical and Experimental Physics, Moscow, Russia. (o) Permanent address: Budker Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk, Russia (p) Permanent address: High

Energy Physics Institute, Tbilisi State University, Tbilisi, Georgia.

FINE


Spare



KS

00KS

KS

kl3

S

L B(K

Ll3) (A

S+A

L)/4i Im x

S

L

KL

S

L

KL

kl3

kbk

kkN

KBb

k

SW

L

LS

12

tan11 222

i i

i i

SW

SW

kk

kbk

Nδε

ε

1tan1

tan121111

2

(KS)(K

S)

La maggiore incertezza viene da


CPT test: input al fit della B-S

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