b-тегі: б кварктарынан туындаған реактивтерді анықтау әдісі. Бөлшек физикасында маңызды, өмір сүру ұзындығы & детектор ішінде ыдырайтындықтары арқасында.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
b-таңбалау – қазіргі заманғы бөлшектер физикасы эксперименттерінде қолданылатын реактивтердің дәмдік сипаттамасын анықтау әдісі. Бұл әдіс төмен кварктардан (немесе b-кварктардан) туындаған реактивтерді анықтау (немесе "таңбалау") болып табылады.
b tagging is a method of jet flavor tagging used in modern particle physics experiments. It is the identification (or "tagging") of jets originating from bottom quarks (or b quarks, hence the name).
Әдістер
b-белгілеу әдістері b-ұшқыштарының ерекше қасиеттеріне негізделген. Олардың ішінде:
The methods for b tagging are based on the unique features of b jets. These include:
Төменгі кварктарды қамтитын адронның өмір сүру мерзімі жеткілікті, олар ыдыраудан бұрын белгілі бір қашықтықты жүреді. Екінші жағынан, олардың өмір сүру мерзімі жеңіл кварк адрондарына қарағанда ұзақ емес, сондықтан олар құтылудың орнына детектор ішінде ыдырайды. Бөлшектер детекторларындағы жоғары дәлдікті кремний детекторларының пайда болуы төменгі кварк пайда болған жерден өзгеше жерден (мысалы, бөлшектер үдеткішіндегі сәуле-сәуле соқтығысу нүктесі) туындаған бөлшектерді анықтауға мүмкіндік берді, осылайша b-ұшқыштарының болу мүмкіндігін көрсетеді. Төменгі кварк ыдырайтын кез келген нәрседен әлдеқайда ауыр. Сондықтан оның ыдырау өнімдері жоғары көлденең импульсқа ие болады (импульс төменгі кварктің бастапқы бағытына перпендикуляр, демек b-ұшқышына да). Бұл b-ұшқыштарының кеңірек болуына, жоғары көптікке (құрауыш бөлшектердің саны) және инвариантты массаға, сондай-ақ ұшқышқа перпендикуляр импульсы бар төмен энергиялы лептондарды қамтуына әкеледі. Бұл екі қасиет өлшенуі мүмкін, және осы қасиеттері бар ұшқыштар b-ұшқыштары болуы мүмкін. LHCb-де B-адрондардың ыдырау өнімдерін пайдаланып, B-мезондарының дәмін анықтау үшін b-кварктарының жұптарында дәмін белгілеу үшін қарама-қарсы алгоритмдер қолданылды. b-ұшқыштарын анықтаудың ешбір әдісі қатесіз емес, ал қазіргі заманғы бөлшектер физикасы эксперименттері b-ұшқыштарын қаншалықты сәтті анықтайтынын және басқа ұшқыштарды қаншалықты қате анықтайтынын зерттеуге көп уақыт жұмсауы керек. Монте-Карло симуляциялары белгілеу алгоритмдерін әзірлеу және олардың жұмысын бағалау үшін қолданылады. B-мезондарын (b-кварктарды қамтитын мезондар) дәл өлшеуді жүргізетін эксперименттер де ұшқыштағы нақты бастапқы B-мезонын анықтауға тырысады. Бұл мезонның екінші мезонға ауысуын (осцилляция) бақылау үшін жасалады, бұл CP-бұзуын өлшеуге мүмкіндік береді.
Hadrons containing bottom quarks have sufficient lifetime that they travel some distance before decaying. On the other hand, their lifetimes are not so high as those of light quark hadrons, so they decay inside the detector rather than escape. The advent of precision silicon detectors within particle detectors has made it possible to identify particles that originate from a place different to where the bottom quark was formed (e. g. the beam–beam collision point in a particle accelerator), and thus indicating the likely presence of a b jet. The bottom quark is much more massive than anything it decays into. Thus its decay products tend to have higher transverse momentum (momentum perpendicular to the original direction of the bottom quark, and therefore of the b jet). This causes b jets to be wider, have higher multiplicities (numbers of constituent particles) and invariant masses, and also to contain low energy leptons with momentum perpendicular to the jet. These two features can be measured, and jets that have them are more likely to be b jets. Opposite side algorithms have been used at the LHCb to tag the flavor in pairs of b quarks using the decay products of B hadrons to infer the flavor of B mesons. None of the methods of identifying b jets are foolproof, and modern particle physics experiments must devote significant time to studying how often they successfully identify b jets and how often they misidentify other jets. Monte Carlo simulations are used to develop and evaluate the performance of tagging algorithms. Experiments making precise measurements of B mesons (mesons containing b quarks) also try to identify the particular initial B meson within the jet. This is done in order to observe the oscillation of one meson into another (– oscillation), which allows the measurement of CP violation.