Fisica e e- (non K) a LNF

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Fisica ee- (non K) a LNF
Partecipanti A.Polosa Bari M.Negrini
Ferrara F.Anulli, D.Babusci, S.Bianco,
S.Giovannella, S.Pacetti, G.Pancheri,
G.Venanzoni Frascati N.Brambilla,
A.Vairo Milano F.Ambrosino Napoli M.Passe
ra Padova M.Radici Pavia C.Bini,
P.Gauzzi Roma1 F.Nguyen, A.Passeri Roma3
Osservatori A.Fantoni,V.Muccifora,
R.DeSangro Frascati
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Quali prospettive ee- abbiamo preso in
considerazione
(1) - DAFNE2
Energy (cm) (GeV) 1.02 lt2.4
Integrated Luminosity per year (ftbarn-1) 8
Total integrated luminosity 20 3
Peak luminosity gt (cm-1sec-2) 8 1032 1032
non K non Fisica Nucleare

• (2) Altri progetti (a piu lungo termine
• in LNF allargati)
• t charm factory
• Super B factory altro WG

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In questa presentazione

• ?Fisica Dafne2 (non K) - elenco argomenti
• Fisica Dafne2 (non K) principali competitori
• Per alcuni argomenti
• Motivazioni
• Competitori
• Alcune considerazioni sugli apparati.
• Considerazioni di meta percorso.
• Prospettive dei lavori.

www.roma1.infn.it/people/bini/roadmap.html
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Fisica Dafne2 (non K) - elenco argomenti

• Misura di R tra soglia pp e 2.5 GeV scan in vs
  e/o ritorno radiativo
• Correzioni adroniche a g-2 , running di a
• Spettroscopia (mesoni vettori)
• Fisica gg
• Pseudoscalari gg?p0 , h , h
• Scalari (s,) gg?pp , hp , KK
• Fattori di Forma time-like anche CSN3
• Barioni n , p , L , S
• Mesoni p , K
• Test CP QM in ee- ? L L
• Decadimenti radiativi della f
• Mixing h / h
• Decadimenti di h e h
• Fisica dei mesoni scalari f0(980), a0(980), s
• Interazioni KN

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Fisica Dafne2 (non K) competitori
macchina Cosa puo fare Intervallo di energia Partenza
VEPP-2000 L 1032 FF t-l (p e n) multiadronica 1lt?slt2 GeV gt2007
BESIII L1033 _at_ y(3770) FF t-l (p) multiadronica 2.2lt?slt4.2 GeV gt2007
CESR-c ? 3lt?slt5 GeV In funzione
Babar Ritorno radiativo FF t-l (p e L?) multiadronica Thr.lt?slt10 GeV In funzione
Belle ? Thr.lt?slt10 GeV In funzione
PANDA L2 1032 FF t-l (solo p) Thr.lt?slt25 GeV 2013
PAX Analisi completa delle fasi del FF del protone Thr.lt?slt25 GeV gtgt2013
CrystalBall_at_MAMI Produzione di h ed h. p-p ? nh, nh ?
WASA_at_COSY Produzione di h ed h. pp ? pph , pph 2007
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Misura di R
Ritorno radiativo
Scan
7

• Quanto contano le varie regioni di ?s ?
• Per am domina la parte ?s lt1 GeV
• Per Da(5)had domina la parte ?s gt 1 GeV

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Competitori per la misura di R
VEPP-2000 fino a 2 GeV BESIII da 2 GeV OR
ritorno radiativo CESR-c Ottime opportunita
con il ritorno radiativo (ma lo fanno
?) Babar tutto lintervallo ma non misura
inclusiva canali esclusivi (3h, 4h,
6h) con incertezze gt 5 ancora non incluso
nelle valutazioni di am e di Da(5)had
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Spettroscopia
Canali esclusivi 2h, 3h,.ad alta statistica ?
Spettroscopia dei mesoni vettori. Alcuni problemi
aperti (f(1680) vs X(1750) in KK)
r(1900) DM2 Fenice ? dip nella Sez.durto ee-
? 6p intorno a ?s 2mN fotoproduzione di 6p
E687
10
Babar la osserva nei 6p ma anche (come bump) nei
4p
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Esperimento Processo M (GeV/c2) G (MeV)
DM2 6? 1.93 35
FENICE mh 1.87 10
E687 3?3?- 1.910.01 33 13
BaBar 3?3?- 1.880.05 130 30
BaBar 2?2?-2?0 1.860.02 160 20
BaBar 2?2?- 1.880.01 180 20
BaBar ??-2?0 1.890.02 190 20
La massa e intorno a 2mN (sopra o sotto
?) Discrepanza nella larghezza Varie
interpretazioni esotiche (barionio, ibrido,)
Competitori per la spettroscopia di mesoni
vettori VEPP-2000 limitati dallenergia per
la r(1900) Babar gia molti risultati possono
fare circa 4
12
Fisica gg

• Molti argomenti gia trattati nel DAFNE Physics
  Handbook
• gg?pp (p0p0 AND pp-) ? Ampiezza scalare /
  predizioni ChPT
• G(h?gg) , G(h?gg)

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Argomenti classici (trattati nel Dafne Physics
Handbook del 1995) G(h?gg) 0.5100.026 keV
PDG _at_ 1 GeV fuori picco f G(h?gg)
4.290.15 keV PDG _at_ alto vs Informazioni
sul light-by-light scattering (? g-2)

• Argomento nuovo ricerca della s f0(600) in
  gg ? p0p0
• Motivazioni esistenza struttura a quark.
• ? G(s ?gg)G(s? pp) sensibile alla struttura a
  quark (4q vs. 2q)
• ? Perche p0p0 e non pp- ? Fondo da pp-g
  (rit.rad.)
• ? Quale vs ? 1 GeV ok (fuori picco f)
• ? Tagging necessario ? (forse no, lo capiremo da
  KLOE)

Da studiare possibilita _at_ alto vs f0(980),
a0(980) ? gg necessita di un small angle
tagger
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Fattori di Forma time-like
Barioni accessibili
p 1.876
n 1.879
L 2.231 Np (pp- , np0)
S 2.378 Np (pp0 , np)
S0 2.385 Lg
S- 2.395 Np (np-)
D 2.464 Np
X0 2.630 Lp0
X- 2.643 Lp-
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Dati esistenti
Dati protone - tipo (1) Ipotesi GEGM
Neutrone solo FENICE (500 nb-1, 75 evts
segnale) Polarizzazione non ci sono dati.
Dati protone GE/GM - tipo (2)
DAFNE2 uno scan con 20 valori di ?s, 50 pb-1 per
punto (totale 1 fb-1 realistico in un anno di
presa dati) ? da 40000 e (a soglia) a 10000 e
(a 2.5 GeV) ? Numero totale di eventi 5 105
e Se e 10 DAFNE2 e Babar 10 sul protone
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Considerazioni sperimentali (vedi anche
LoI...) Importanza della copertura angolare
per GE/GM Protone possibile una misura della
polarizzazione con laggiunta di un
polarimetro intorno alla regione di
interazione Neutrone problema della
rivelazione del neutrone per coincidenza
n-nbar L misura della polarizzazione
gratis.
Toy MC vs 2 GeV , R 1.8
Sensibilita sulla fase con La misura della
polarizzazione
cosqmaxlt0.7 cosqmaxlt0.8 cosqmaxlt0.9 cosqmax
lt1
cosqmaxlt0.7 cosqmaxlt0.8 cosqmaxlt0.9 cosqmax
lt1
5
Lint (pb-1)
50
500
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Il time-like puo dirci qualcosa per capire il
problema di GE/GM nello space-like ? Dafne2 e
sensibile al contributo del grafico a 2 fotoni
(asimmetria FB) ?
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Probabile situazione nel 2010 (prima dellarrivo
di Dafne2) VEPP-2000 Babar BESIII
p n
2mp
2 GeV
?s
2.4 GeV
Dal 2013 nuove misure per il protone
(prevalentemente ad alto q2) con Panda
misure di polarizzazione con PAX
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h, h
F-factory sorgente di h ed h BR(f ? hg) 1.3
10-2 ? Nh(20 fb-1) 9 108 BR(f ? hg) 6.2
10-5 ? Nh(20 fb-1) 5 106 Tagging da fotone
monocromatico (usato da KLOE)
Competitori Crystal-Ball_at_MAMI ? Nh 3 107,
Nh ? WASA_at_COSY ? Nh 2500 s-1 Nh 30
s-1 ? tempo di run ?
Mixing h h incertezza dominata dalla
sistematica (BR intermedi) pochi margini di
miglioramento rispetto a KLOE Decadimenti
dellh h ? p0gg (test ChPT importante
miglioramento con 20 fb-1) Dalitz decays h ?
ee-g, mm-g, ee-ee- ? FF di transizione h ?
pp-ee- (violazione di CP analogo di KL ?
pp-ee- ) Miglioramento limiti su decadimenti
proibiti. Decadimenti dellh Dalitz plot di
h?hpp- ? ampiezza scalare h?pp-p0 ? prima
osservazione / violazione di isospin
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h?p0gg
Uno dei golden channels per la ChPT solo
contributi p6. Sfida sperimentale per qualsiasi
contatore di fotoni distinguere da h?p0p0p0
(B/S 4000)
BR(h?p0gg) ( 8.4 2.7stat 1.4syst ) 10-5
DAFNE2 Nsig 3000 Misura spettro Eg ?
KLOE (prelim.)
21
h?pp-ee-
Test di violazione di CP nel settore non flavour
changing Stessa analisi fatta per KL ? pp-ee-
(NA48 ? A 14) Misura dellangolo tra il piano
pp- e il piano ee-
N(aspettati) 3 105 eventi MA Sperimentalment
e molto difficile tracce basso
momento osservare le 4 tracce e distinguere p da
e
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Considerazioni di meta percorso

• Molti argomenti interessanti nessuno
  preponderante
• Esperimento ad ampio spettro di interessi

(2)Competitori forti su tutti i fronti ! ?
Richieste forti sull esperimento
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Prospettive per il WG

• Completare il quadro della Fisica di Dafne2
• Includere le considerazioni sulla t-charm
  factory
• Valutare costi, durata e ricadute per i diversi
• scenari prevedibili (interazioni con WG K e
• con CSN3).

Prossima riunione a meta gennaio con
ospiti cui porremo domande specifiche.