5개의 감마선을 방출하는 중성 케이온 붕괴, K0L → π0π0γ, 사건을 재구성하는 방법에 대한 연구 (An Algorithm to Search for a Neutral Kaon Decay, K0L → π0π0γ)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 65권 / 12호 / 1192 ~ 1198페이지
· 저자명 : 고재우, 우종관, Liu DONG

초록

중성 케이온의 한 붕괴과정인 K0L → π0π0γ에서 생성된 각각의 π0는 곧 2개씩의 감마선으로 붕괴되어서 총 5개의 감마선을 방출한다. 이 붕괴과정은 표준모형으로 잘 계산된다. 한 예로 표준모형에서 말하는 강한 상호작용에서 저 에너지 영역을 잘 설명하는 카이랄 섭동 이론이 (chiral perturbation theory, ChPT)이 K0L → π0π0γ의 붕괴율을 잘 설명한다. 이 논문에서는 중성 케이온이 5개의 감마선으로 붕괴되는 K0L → π0π0γ과정과 혼동되는 배경사상의 제거 방법을 소개한다.K0L → π0π0γ → 5γ의 붕괴와 혼동되는 5γ가 관측될 수 있는 주요 배경사상은 K0L → π0π0π0붕괴과정인데, 첫째는 K0L → π0π0π0가 발생하는 6γ가운데 1개의 γ를 검출하지 못해서 5개의 γ로 인식하는 경우와 둘째는 2γ가 1γ로 오인 검출되어 5γ로 인식 되는 경우이다. 이번 연구에서는 K0L → π0π0π0 붕괴과정으로부터 K0L → π0π0γ 붕괴과정을 구별하는 알고리즘과 그 결과를 언급 할 것이다. 중성 케이온이 5γ로 관측되는 사건 가운데 K0L → 3π0 → 6γ 사건이 .K0L → π0π0γ → 5γ 사건으로 오인되는 경우는 약 0.84%로 계산되었다.

영어초록

A neutral kaon decays via the reaction K0L→π0π0γ, which produces two π0s and one gamma. Each of the π0s generate two gammas. In total, 5 gammas are emitted in the end. This sequence is calculated by using the Standard Model. For instance, chiral perturbation theory (ChPT), which relates to the strong interaction in the low-energy region, explains the neutral kaon decay reaction, .K0L → π0π0γ, well. In this paper, we report an algorithm for detecting the .K0L → π0π0γ decay reaction, more clearly by distinguishing it from background events such as other kaon decays. The main background event is K0L → π0π0π0 decay, which produces 6 gammas in the end. The signals of this mode can be misunderstood as those of the 5-gamma decay reaction in two way. Firstly, one of the six output gammas is missing. Secondly, two of the gammas from one of the π0s are detected as one gamma by the detector, so this can be mistaken as the detection of five gammas. This paper presents and explains an algorithm for distinguishing the decay modes, as well as the results obtained by using that algorithm. The probability that the K0L → π0π0π0 decay mode is mistaken as the K0L → π0π0γ decay mode is found to be about 0.84%.

참고자료

· 없음