Messung des Verzweigungsverhältnisses des seltenen Zerfalls Ks -> gamma gamma mit dem NA48-Detektor
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Abstract
Die Daten, die im Jahr 2000 mit dem NA48-Detektoraufgenommen wurden,werden in dieser Arbeit dazuverwendet, das Verzweigungsverhältnis des ZerfallsKs -> gamma gamma zu bestimmen.Zur Reduktion der Unsicherheit auf diese Messungwurde ausserdem das Verhältnis der Zerfallsbreitender Zerfälle Kl -> gamma gamma undKl -> 3 pi^0:Gamma(Kl -> gamma gamma)/Gamma(Kl -> 3 pi^0)gemessen. Für das Verzweigungsverhältnis vonKs -> gamma gamma existiert eine eindeutige undendliche Vorhersage in der Ordnung O(p^4) derChiralen Störungstheorie (CHPT) vonBR(Ks -> gamma gamma)(O(p^4)) = (2,1 +- 0,1)x10^(-6).Alle bisherigen Messungen befanden sich in guterÜbereinstimmung
mit dieser Vorhersage.Die Ergebnisse der für diese Arbeit durchgeführten Analyse lauten:
Der Fehler aufGamma(Kl -> gamma gamma )/Gamma(Kl -> 3 pi^0)konnte um einen Faktor vier gegenüber früherenMessungen reduziert werden. Das daraus mit Hilfevon BR(Kl -> 3 pi^0) berechneteVerzweigungsverhältnis von Kl -> gamma gammaist
nur um einen Faktor 1,7 genauer als frühereErgebnisse, da die Unsicherheit auf BR(Kl -> 3 pi^0)vergleichsweise groß ist.Das Verzweigungsverhältnis des ZerfallsKs -> gamma gamma wurde mit einem Fehlervon weniger als 3 % gemessen und ist damit um einenFaktor 7 genauer als vorherige Messungen. So konnteauch erstmals gezeigt werden, dass die Vorhersageder CHPT in Ordnung O(p^4) nicht ausreicht, um dieMessung zu beschreiben.
| BR(Ks -> gamma gamma) | = | (2,78 +- 0,05(stat) +- 0,04(sys))x10^(-6) |
| Gamma(Ks -> gamma gamma )/Gamma(Kl-> gamma gamma) | = | 2,71 +- 0.08 |
| Gamma(Kl -> gamma gamma )/Gamma(Kl-> 3 pi^0) | = | (2,80 +- 0,01(stat) +- 0,02(sys))x10^(-3) |
| BR(Kl -> gamma gamma) | = | (5,90 +- 0,02(stat) +- 0,04(sys) +- 0,08(ext))x10^(-3) |