초록 ▼

제1세부과제 : 일본 KEK의 TRISTAN 가속기를 이용한 전자-양성자 충돌실험이다. 이 실험은 58 GeV의 질량중심 에너지에서 전자기-약력을 기술하는 매개변수의 측정을 통한 표준모형의 이해와 αs 측정을 통한 QCD의 연구, 광자-광자 산란현상들을 연구하여 그 결과를 KPS, 국제학술지 등에 발표하였다. 한국 그룹은 1986년 부터 AMY 실험그룹에 참가하였으며 본 과제의 수행기간 동안 모두 11명의 박사와 석사를 배출하였다. 특히 이 실험은 한국의 대학과 일본 KEK간의 긴밀한 학술교류의 좋은 본보기를 보여주었다. 제

제1세부과제 : 일본 KEK의 TRISTAN 가속기를 이용한 전자-양성자 충돌실험이다. 이 실험은 58 GeV의 질량중심 에너지에서 전자기-약력을 기술하는 매개변수의 측정을 통한 표준모형의 이해와 αs 측정을 통한 QCD의 연구, 광자-광자 산란현상들을 연구하여 그 결과를 KPS, 국제학술지 등에 발표하였다. 한국 그룹은 1986년 부터 AMY 실험그룹에 참가하였으며 본 과제의 수행기간 동안 모두 11명의 박사와 석사를 배출하였다. 특히 이 실험은 한국의 대학과 일본 KEK간의 긴밀한 학술교류의 좋은 본보기를 보여주었다. 제2세부과제 : L3 및 ALEPH 실험에서는 고분해능 검출기를 사용하여 많은 Z 자료로 부터 Z의 질량, 폭치, 렙톤들의 gv, gA 측정 bb의 전후방 대칭변수, 타우입자의 편극측정 등으로 sin?θw 값을 정확히 결정하였으며 αs의 값을 정확히 측정하였다. 그리고 B 보존 및 τ 경입자의 붕괴 과정을 자세히 조사하였으며 힉스 입자 및 새로운 입자의 탐색을 하였으나 존재하지는 않았다. 제3세부과제 : 미국의 Fermi 국립가속기 연구소에서 수행된 E687 실험으로써 Tevatron가속기를 이용해 만들어진 평균 220GeV의 광자비임을 고정 표적에 충돌시켜 매혹 입자(Charmed Particle)의 붕괴 방식, 가지율(Branching Ratio), 평균 수명(Lifetime) 등을 연구하는 것이다. 본 실험에서 축적한 약 10만개의 매혹 입자들을 분석하여 이미 Phys. Rev. Lett. 및 Phys. Lett. B에 약 20편의 양질의 논문을 게재한 바 있다. 한국그룹은 검출기 제작 및 데이타 분석에 적극적으로 참여하여 고에너지 물리 실험 분야에서 한국의 우수성을 세계에 알리는 계기가 되었다. 제4세부과제 : 전자쌍생성, 표적회절들뜸, knock-on process등을 50, 100, 490 GeV 뮤온을 조사한 원자핵건판에서 연구하였다. [Fermilab E-843], 50, 100, 490 GeV 뮤온에 의해 생성된 전자쌍생성의 미분산란단면적은 전자쌍에 의해 전이된 뮤온에너지의 부분률 10??＜ν＜10??의 범위에서 이론치와 비교되었다. 이의 실험결과는 이론치와 잘 일치하였다. 그러나 knock-on process의 미분산란단면적은 50, 100, 490 GeV 뮤온의 모든 경우에서 이론치와 다른 결과를 보였다. 표적회절들뜸의 경우 50, 100, 490 GeV의 Data가 적기 때문에 표적회절들뜸의 γb 선형의존성은 확실히 알 수 없었다. 제5세부과제 : E653는 페르미 국립가속기연구소에서 한.미.일 공동으로 원자핵건판-분광기 복합장치를 사용하여 800 GeV/c 양성자(1차실험) 및 600 GeV/c π-중간자(2차실험)를 입사입자로 한 원자핵 반응에서 매혹 및 예쁨입자를 탐색하고 이들 입자들의 붕괴에 관한 연구를 하는 것이다. 매혹 및 예쁨입자는 수명이 극히 짧으며 (10???-10???sec) 무겁기 때문에 공간분해능이 ∼1μm 정도인 원자핵건판에서 그것들의 비적을 검출할 수 있다. 뮤온스펙트로미터의 정보에 따라 트리거된 μ입자를 TV 모니터에서 찾아 역추적하여, 계수기로 부터 예측된 μ입자가 1차 반응점에서 나오지 않은 것으로 확인되는 경우는 매혹쿼크와 예쁨쿼크등과 같은 무거운 쿼크를 가진 입자들의 붕괴일 것으로 예상해 현미경으로 정밀 측정한다. 800 GeV/c 양성자-원자핵 충돌에서는 D?→K*(892)°μ?ν를 처음으로 관측하였다. 마지막으로 600 GeV/c π-원자핵건판 충돌에서 발생되는 9쌍의 예쁨강입자들에 대한 수명들과 반응단면적을 구하였다.

Abstract ▼

1. e?e? Collision experiments at KEK were performed at the center of mass energy of 58 GeV. Major research interests of thisexperiment were study of the standard model through the measurement of electro-weak parameters, understanding of QCD through the various measurments of αs, photon-photon scat

1. e?e? Collision experiments at KEK were performed at the center of mass energy of 58 GeV. Major research interests of thisexperiment were study of the standard model through the measurement of electro-weak parameters, understanding of QCD through the various measurments of αs, photon-photon scattering etc. As a member of AMYexperiment since 1986, we produced 11 masters and ph.D's during this project period and also established good channel for scientific exchange between korean universities and KEK. 2. Using High Resolution detectors L3 and ALEPH, the mass widths of Z, the gv and gA of leptons,the forward backward asymmetry of b-quarks, tau polarizations and therelated sin?θw were precisely measured. The electroweak theory andQCD were precisely determined and the value of αs was determined with high precision. The Higgs particle and new particles were search for butnothing was found. 3. The E687 is a fixed targe experiment at Fermilab. This experiment used high energy photon beam which produced by protons from Tevatron accelerator. Major research interest of this experiment is the study of charmed particles, such as decay pattern, branching ratio, lifetime etc, from the analysis of th elargest data sample of 100 thousands accumulated charmed particles in the world. We have already published about 20 papers in Phys. Rev. Lett. and Phys. Lett. B. We, Korean group, have involved in the detector building and analysis of data. 4, The electron-pair production, target-diffractive excitation(TDE) and knock-on process were investigated using the nuclear emulsion exposed by the muon beams of energy 50, 100 and 490 GeV [Fermilab E-843]. The differential cross section of the electron-pair production caused by 50 GeV and 100 GeV muons was compared with theoretical prediction at the region of the fraction of muon's energy transfered to the pair, 10??＜ν＜10??. There was reasonable agreement between the experimental result and theoretical predictions. In the case of knock-on process, however, the measurement of the differential cross section deviated from theoretical prediction for 50, 100 and 490 GeV muons. The result of TDE did not confirm the lineardependence of TDE cross section on γb due to low statistics of data at 50 and 100 GeV. 5. FNAL E653 is a search for beauty and charmed particles and the study of their decays using 800 GeV/c proton (1st Run) and 600 GeV/c π-meson(2nd Run) beams from Fermilab as a Korea-USA-Japancollaboration. Because charmed and beauty particles have very short lifetime and heavy mass, it is possible to find their tracks in nuclearemulsion whose space resolution is ∼1μm. In the 1st run, a measurement of the form factor ratio and branching ratio of decay D?→K*(892)°μ?ν were obtained. The semimuonic decays of the Ds was analized and the reaction cross section and partial wicth in the dacay Ds?→φμ?ν were measured from the 2nd run. And we observed the Cabbibo supressed semileptonic decay D?→ρ(770)°μ?ν for the first time. Finally, We reported on the lifetimes and cross sections for 9beauty hadron pairs by 600 GeV/c π-nucleus interaction.

목차 Contents

• 1. 서론...10
• 2. 연구방법...12
• 3. 결과...17
• 4. 고찰...23
• 5. 결론...24
• 6. 참고문헌...25
• 제1부세부목차...29
• 1. 서론...30
• 2. 연구방법...32
• 3. 결과...37
• 4. 고찰...41
• 5. 결론...42
• 6. 참고문헌...43
• 제2부세부목차...91
• 1. 서론...92
• 2. 연구방법...95
• 3. 결과...97
• 4. 고찰...109
• 5. 결론...110
• 6. 참고문헌...111
• 제3부세부목차...118
• 1. 서론...119
• 2. 연구방법...120
• 3. 결과...122
• 4. 고찰...126
• 5. 결론...127
• 6. 참고문헌...128
• 제4부세부목차...161
• 1. 서론...162
• 2. 연구방법...163
• 3. 결과...168
• 4. 고찰...168
• 5. 결론...172
• 6. 참고문헌...173
• 제5부세부목차...235
• 1. 서론...236
• 2. 연구방법...238
• 3. 결과...241
• 4. 고찰...243
• 5. 결론...244
• 6. 참고문헌...245