Abstract
We use (121±1) million Υ(3S) and (98±1) million Υ(2S) mesons recorded by the BABAR detector at the PEP-II e+e- collider at SLAC to perform a study of radiative transitions involving the χbJ(1P,2P) states in exclusive decays with μ+μ-γγ final states. We reconstruct twelve channels in four cascades using two complementary methods. In the first we identify both signal photon candidates in the electromagnetic calorimeter (EMC), employ a calorimeter timing-based technique to reduce backgrounds, and determine branching-ratio products and fine mass splittings. These results include the best observational significance yet for the χb0(2P)→γΥ(2S) and χb0(1P)→γΥ(1S) transitions. In the second method, we identify one photon candidate in the EMC and one which has converted into an e+e- pair due to interaction with detector material, and we measure absolute product branching fractions. This method is particularly useful for measuring Υ(3S)→γχb1,2(1P) decays. Additionally, we provide the most up-to-date derived branching fractions, matrix elements and mass splittings for χb transitions in the bottomonium system. Using a new technique, we also measure the two lowest-order spin-dependent coefficients in the nonrelativistic QCD Hamiltonian.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 112010 |
| Journal | Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology |
| Volume | 90 |
| Issue number | 11 |
| DOIs | |
| State | Published - 24 Dec 2014 |
Funding
| Funders | Funder number |
|---|---|
| U.S. Department of Energy | |
| National Science Foundation | |
| Science and Technology Facilities Council | PP/E003095/1, ST/M000761/1, ST/H001085/2, ST/L00352X/1, ST/J004855/1, ST/I000097/1, ST/L006146/1, ST/K00140X/1, ST/J005495/1, ST/K003534/1, ST/I003576/1 |
| National Science Foundation | 0969487, 1205805, 1404070 |
| UK Research and Innovation | 53706 |
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Bottomonium spectroscopy and radiative transitions involving the χ b J (1P,2P) states at B a B ar'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. 90, No. 11, 112010, 24.12.2014.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Bottomonium spectroscopy and radiative transitions involving the χ b J (1P,2P) states at B a B ar
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N1 - Publisher Copyright: © 2014 American Physical Society.
PY - 2014/12/24
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N2 - We use (121±1) million Υ(3S) and (98±1) million Υ(2S) mesons recorded by the BABAR detector at the PEP-II e+e- collider at SLAC to perform a study of radiative transitions involving the χbJ(1P,2P) states in exclusive decays with μ+μ-γγ final states. We reconstruct twelve channels in four cascades using two complementary methods. In the first we identify both signal photon candidates in the electromagnetic calorimeter (EMC), employ a calorimeter timing-based technique to reduce backgrounds, and determine branching-ratio products and fine mass splittings. These results include the best observational significance yet for the χb0(2P)→γΥ(2S) and χb0(1P)→γΥ(1S) transitions. In the second method, we identify one photon candidate in the EMC and one which has converted into an e+e- pair due to interaction with detector material, and we measure absolute product branching fractions. This method is particularly useful for measuring Υ(3S)→γχb1,2(1P) decays. Additionally, we provide the most up-to-date derived branching fractions, matrix elements and mass splittings for χb transitions in the bottomonium system. Using a new technique, we also measure the two lowest-order spin-dependent coefficients in the nonrelativistic QCD Hamiltonian.
AB - We use (121±1) million Υ(3S) and (98±1) million Υ(2S) mesons recorded by the BABAR detector at the PEP-II e+e- collider at SLAC to perform a study of radiative transitions involving the χbJ(1P,2P) states in exclusive decays with μ+μ-γγ final states. We reconstruct twelve channels in four cascades using two complementary methods. In the first we identify both signal photon candidates in the electromagnetic calorimeter (EMC), employ a calorimeter timing-based technique to reduce backgrounds, and determine branching-ratio products and fine mass splittings. These results include the best observational significance yet for the χb0(2P)→γΥ(2S) and χb0(1P)→γΥ(1S) transitions. In the second method, we identify one photon candidate in the EMC and one which has converted into an e+e- pair due to interaction with detector material, and we measure absolute product branching fractions. This method is particularly useful for measuring Υ(3S)→γχb1,2(1P) decays. Additionally, we provide the most up-to-date derived branching fractions, matrix elements and mass splittings for χb transitions in the bottomonium system. Using a new technique, we also measure the two lowest-order spin-dependent coefficients in the nonrelativistic QCD Hamiltonian.
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U2 - 10.1103/PhysRevD.90.112010
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AN - SCOPUS:84919907684
SN - 1550-7998
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JO - Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
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