Vus @ KLOE
P. de Simone
per la collaborazione KLOE
XV – IFAE – Lecce 2003
KLOE a DAFNE: rivelatore e data set
Misura di Vus dai decadimenti Kl3



BR assoluti
Vite medie
Fattori di forma
Conclusioni e prospettive
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
Il rivelatore KLOE raccoglie dati al collisore
e+e- DAFNE la f-factory di Frascati
S  0.6cm
• 4 m diametro × 3.3 m lunghezza
• 90% elio, 10% isobutano
• 12582/52140 fili anodo/totale
• geometria stereo
L  340cm
  95cm
• piombo/fibre scintillanti
• 98% dell’ angolo solido
• 88 moduli (barrel + endcaps)
• 4880 PMTs
   150 m
 z  2mm
V  3mm
 p p  0 .4 %
P. de Simone
 E E  5.7%
 t  54ps
XV – IFAE – Lecce 2003
E(GeV)
E(GeV)  50ps
2000 run: 25 pb-1 7.5 x 107 f primi risultati pubblicati
2001 run: 190 pb-1 5.7 x 108 f analisi in corso
2002 run: 300 pb-1 9.0 x 108 f analisi in corso
pb-1
(ee
P. de Simone
f)  3b
1.5x106 KK per pb-1
106 KLKS per pb-1
6 x 108 KK
4 x 108 KLKS
XV – IFAE – Lecce 2003
Prendendo in considerazione
le efficienze, 400 pb-1 si
traducono in :
o KLe3 : 2.8 x 106
o KL3 : 1.9 x 106
o Ke3 : 1.8 x 106
o K3 : 1.2 x 106
Una piu’ accurata
descrizione di KLOE nel MC e’
in sviluppo
Ricostruzione dedicata per gli
-1
o 100 pb : f  All
-K+ (dE/dx a bassi b,
eventi
f

K
o 400 pb-1: f  KSKL
ToF,...)
o nuovi generatori Kl3
Le efficienze di selezione e tagging sono
stimate direttamente dai dati
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
dalla misura di
dalla misura della
dipendenza da q2 dei
fattori di forma
forniti dalla teoria
BR Kl 3   K
per determinare Vus dall’ osservabile sperimentale abbiamo bisogno di :
o correzioni dovute alla rottura delle simmetrie SU(2) e SU(3)S
o correzioni radiative
per il K±e3
 Vus
Vus
 BR Ke 3  
 f  0


 0.5

 0.05

 BR K

 

f  0
e3

0. 59%
P. de Simone
0. 22%
XV – IFAE – Lecce 2003
0. 86%
le correzioni teoriche sono diverse per KL e K, e f(0)Vus corretto
deve essere uguale per i 4 decadimenti Kl3
preliminare BNL-E865
Valori dal PDG 2002
f(0)Vus
incertezza teorica
dovuta alle
correzioni SU(2)
Vus= 0.2196  0.0026 (PDG ’02)
2.2 dalla unitarieta’ della matrice CKM
e’ importante verificare la consistenza di tutti e 4 i decadimenti Kl3
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
KLOE puo’ diminuire l’errore su G(l3) misurando :
i BR’s assoluti dei kaoni neutri e carichi con lo stesso rivelatore
la larghezza di decadimento parziale in modo diretto
Metodo tradizionale :
misura di G = 1/
misura di BR(l3)
KLOE :
G(l3) = BR(l3) x G
 G(l 3)
     ( BR (l 3)) 

    
G(l 3)
    BR (l 3) 
conta il numero di kaoni etichettati, NK
conta il numero di decadimenti semileptonici
nella regione di decadimento, Nl3
2
2
G entra come una
correzione al secondo
ordine in :
G(l3) = (Nl3 /t)/NK
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
e il suo contributo
all’errore e’ ridotto di un
fattore  5
Fasci di kaoni neutri
fasci di KSKl quasi collineari e monocromatici (Pf 13 MeV/c)
tagging fornito dalla ricostruzione del KS in carichi
precisa ricostruzione di PKl grazie agli eventi cinematicamente chiusi
mK = 497.574 ± 0.005stat ± 0.020syst MeV/c2
preliminare
497.9
497.7
497.5
CMD-2 NA48 KLOE

 
PKL  PF  PKS
misurata run by run
con p  20 KeV/c
P. de Simone
PKS (MeV/c)
XV – IFAE – Lecce 2003
Tag: KS  p+po sistematica  1%
TAG

o
 20% valutata direttamente dai dati
p p 
con un campione di Kl interagenti nel EMC e
richiedendo 2 tracce
BR(KL  carichi)
efficienza di traccia
MC
buon
accordo tra I
dati e il MC
dati
efficienza di vertice
(cm)
vtx(cm)
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
KL pen
KL pn
KL p+p-p0
KLOE 0.3840.002 0.2710.002 0.1320.002
PDG 0.3880.003 0.2720.002 0.1260.002
BR(KL  carichi)
preliminare
KL pn
KL pen
KL p+p-p0
Pmiss-Emiss (MeV)
Errori dominati dalla statistica di MC (6.5pb-1)
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
Fasci di kaoni carichi
fasci di K quasi collineari e monocromatici (Pf 13 MeV/c)
tagging fornito dalla ricostruzione di Kn, Kpp0 (BR~85%)
usando solo la camera a deriva
PK misurato con la camera a deriva
TAG
TAG
 n
  pp
0
 n
puo’ essere stimato
direttamente dai dati
richiedendo 2 clusters
calorimetrici con E › 100 MeV/c
con 400 pb-1
TAG
 TAG
1

 0.1%
 TAG
N n
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
Ptrack in K ref. frame
BR( Kl3)
MC
tag in un emisfero
K   n or K  pp0
un vertice nella DC
p0 nel calorimetro
selezione p/l tramite TOF
MC
• dati
K
K
K
K
K
  n
 pp0
 p0e n
 p0 n
 pp0 p0
P* (MeV/c)
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
m2 (MeV2)
Vite medie del KL e del K
KL lifetime
K lifetime
Tag: KS p+p
Selezione: KLp0p0p0
PDG:
P. de Simone
 = 12.384 ± 0.024 ns
KLOE: L = 51.6 ± 0.4 nsSTAT
PDG:
L = 51.7 ± 0.4 ns
XV – IFAE – Lecce 2003
Fattori di forma : +, 0
KLOE errore statistico con 400 pb-1 :
o +(KL3): 2.0  10-4
o 0(KL3): 2.8  10-4
o
o
+(K3): 2.6  10-4
0(K3): 3.5  10-4
risoluzione su q2 :
o KL : pp e plept dalla DC, pL da pS e pf
o K : pK e plept dalla DC, dominato da Ep0
1% di precisione su f+Kp(0) richiede 0= 0.001 ( 5%)
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
Conclusioni e prospettive
400 pb-1
Efficienze e sistematiche possono essere stimate
utilizzando campioni di controllo sui dati stessi
misura dei BRs assoluti
misura diretta della larghezza di
decadimento parziale G(l3)
misura di + and 0
BRs del KL misurate con errore relativo del 2%
L misurata con errore relativo del 1%
500 pb-1 di eventi di MC
1 fb-1 nel prossimo run di KLOE
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
BR( Kl3)
le efficienze possono essere valutate direttamente dai dati usando dei campioni
di controllo
metodo gia’ usato per G(KS  pp  )/G(KS  p0p0) Phys. Lett. B 538 (2002), 21
fit tracce + vertice
Kp+p0
p0 cluster
K+n
Kl3 (segnale)
Kp+p0p0
p(MeV)
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003
Kp+p0
Kl3 (segnale)
Kp+p0p0
E(MeV)
I parametri di DAFNE
energia dei fasci : 510 MeV
max numero di bunches : 120
particelle per bunch : 9·1010
intervallo tra bunches : 2.7 ns
angolo di incrocio dei fasci : 25 mrad
luminosita’ del singolo bunch : 4·1030 cm2 s1
DEAR
L = 5 ·1032 cm2 s1
50 m
P. de Simone
XV – IFAE – Lecce 2003