A search for the new physics through the radiative decay of B-mesons

通过 B 介子的辐射衰变寻找新物理学

• 批准号: 20J21161
• 负责人: 植松 祐真
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21161/
• 关键词: 中性K中間子の崩壊点再構成; 機械学習を用いたB中間子の候補選別; 崩壊点フィットの分解能モデル; シリコン崩壊点位置検出器; Ks中間子の崩壊点再構成; 光子の背景事象除去

Belle II実験でB中間子の輻射崩壊の時間依存CP非対称度の測定に向けて、昨年度に続き解析ソフトウェアを改良した上で、シミュレーションを用いて信号B中間子の選別手法を開発し、その崩壊時間差モデルを構築した。（解析ソフトウェアの改良）時間依存CP非対称度の測定に必要なB中間子の崩壊点位置は、信号崩壊の生成物のうち中性K中間子から決定する。中性K中間子の崩壊点位置と運動量は２つの荷電π中間子対の飛跡から測定するが、このソフトウェアにより２割の信号が捨てられていた。そこで、新たに不変質量での選別を導入し、選別条件を緩めることで、計算時間とデータ量の増加を1－2％に抑えつつ効率を95％まで改善した。（B中間子候補の選別）B中間子候補は光子、中性K中間子と中性π中間子を組み合わせて構成するが、電子と陽電子の衝突からはB中間子対の３倍以上のクォーク対が生成されてしまうため、多くの偽候補を含む。そこで、不変質量などの観測量に加え、特有の偽候補を区別するための機械学習も用いて候補選別を行った。複数の選別条件を差分進化で同時に最適化することで、Belle実験の1.7倍の信号選別効率を達成した。崩壊点位置検出器の大型化による中性Κ中間子の検出効率向上と電磁カロリメータ前の障害物の撤去による中性π中間子の検出効率向上も合わせて信号効率は3倍になると期待される。（崩壊時間差モデルの構築）まずは、選別されたΒ中間子候補を信号崩壊と３種類の背景事象に分類し、それぞれで崩壊時間差をモデル化した。特に、崩壊点フィットの不確かさをカイ二乗で補正してより正確な検出器分解能モデルを構築した。そして、各分類の割合をB中間子のエネルギーと不変質量ごとに求めて、加重平均によって崩壊時間差をモデル化した。このモデルを用いて測定したB中間子の寿命はシミュレーションの設定値と一致したため、モデルの妥当性を確認できた。

The time dependent CP asymmetry measurement of the radiation collapse of the Belle II carrier is carried out to improve the resolution of the system and to construct the time difference of the collapse of the signal B carrier by using the selection method of the signal B carrier (Analysis and improvement) Time dependent CP asymmetry determination is necessary to determine the position of the breakdown point of the B intermediate, the product of the signal breakdown, and the neutral K intermediate. The position and amount of motion of the neutral K neutron collapse point are determined by the method of measuring the flight path of the charged π neutron pair. The selection of new products is introduced, the selection conditions are relaxed, the calculation time is increased by 1-2%, and the efficiency is improved by 95%. (Selection of B intermediate candidate) B intermediate candidate is composed of photon, neutral K intermediate and neutral π intermediate. The collision between electron and positron is more than 3 times that of B intermediate candidate. For example, if you want to use a computer, you can use a computer to select a candidate. The differential evolution of multiple selection conditions simultaneously optimizes the signal selection efficiency of 1.7 times. The detection efficiency of neutral π-ion is increased by 3 times, and the detection efficiency of neutral π-ion is increased by 3 times. The time difference between the two events is different. In particular, the breakdown point of the error correction is corrected by the correct detector decomposition function. For each category, the average time difference between the two categories is calculated. The lifetime of the intermediate element is determined by the method. The set value of the intermediate element is consistent with that of the intermediate element.

项目成果

Belle II実験におけるB0→KS0π0γ過程の時間依存CP非対称度の解析に向けた研究

Belle II实验中B0→KS0π0γ过程的CP不对称性分析研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakane Fumio;Hoshino Fumi;Murakami Chiaki;植松 祐真
• 通讯作者: 植松 祐真

A Study for Hit-time Reconstruction of Belle II Silicon Vertex Detector

Belle II硅顶点探测器命中时间重构研究

• 发表时间: 2020
• 作者: Yamada Haruka;Hoshino Fumi;Lu Qiang;Sakane Fumio;Yuma Uematsu
• 通讯作者: Yuma Uematsu

The silicon vertex detector of the Belle II experiment

• DOI: 10.1088/1748-0221/17/08/c08014
• 发表时间: 2019-09
• 期刊: Journal of Instrumentation
• 影响因子: 1.3
• 作者: A. Paladino;H. Aihara;C. Angelini;T. Aziz;V. Babu;S. Bacher;S. Bahinipati;E. Barberio;T. Baroncelli;T. Baroncelli;A. Basith;G. Batignani;A. Bauer;P. Behera;T. Bergauer-;S. Bettarini;B. Bhuyan;T. Bilka;F. Bosi;L. Bosisio;A. Bozek;F. Buchsteiner;L. Bulla;G. Casarosa;M. Ceccanti;D. Červenkov;S. Chendvankar;N. Dash;G. D. Pietro;S. Divekar;Z. Doležal;D. Dutta;F. Forti;M. Friedl;K. Hara;T. Higuchi;T. Horiguchi;C. Irmler;A. Ishikawa;C. Joo;J. Kandra;K. Kang;E. Kato;T. Kawasaki;P. Kodyš;T. Kohriki;S. Koike;P. Kvasnička;L. Lanceri;J. Lettenbicher;T. Lueck;M. Maki;P. Mammini;S. Mayekar;G. Mohanty;S. Mohanty;T. Morii;Z. Natkaniec;K. Negishi;N. Nisar;Y. Onuki;W. Ostrowicz;A. Paladino;E. Paoloni;H. Park;F. Pilo;A. Profeti;I. Rashevskaya;G. Rizzo;M. Rozanska;J. Sasaki;N. Sato;S. Schultschik;C. Schwanda;Y. Seino;N. Shimizu;J. Stypuła;J. Suzuki;S. Tanaka;K. Tanida;G. Taylor;R. Thalmeier;R. Thomas;T. Tsuboyama;S. Uozumi;P. Urquijo;J. Wiechczynski;S. Williams;B. Würkner;H. Yamamoto;L. Zani