Copyright by Kendall Brad Reeves 2001 - Hera-B - Desy

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a) Carbon
A=12
b) Titanium
A=48
c) Tungsten
A=184
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l~12 1/3 = 2.29
l~48 1/3 = 3.63
l~184 1/3 = 5.69
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(3730)
η 1 ( 3686)
S0 ( 3594)
* Threshold
(3871)
ψ 3D1 ( 3770)
JPC ( 4060)
1S0 η 1S0 ( 2980)
0 -+
( 4520)
3
ψ 3
D1
S1
( 4415)
ψ 3D1
( 4160)
ψ 3
S1
( 4040)
J/ψ
3S1 ( 3097)
1 --
( 4450)
1P1 ( 3960)
1P1 ( 3520)
1P1 ( 3920) 3
3950)
P0 3P1
χ 3
0
P0 ( 3415)
(
χ1 3P1 ( 3511)
The Charmonium System
(
F2 4010)
3 ( 3980)
P2
χ2 3P2 ( 3556)
( 3840)
1D2 ψ 3
D2
( 3836)
2 ++
1 ++
1 0++
+- 2-+ 2-- 3
3
( 4210)
1D2 (
3
4210)
D2
(
3
4220)
D3
(
3
3850)
D3
(
1F3 4090) 3 4100)
F3
-- 3 +- 3 ++ 4 ++
(
(
3
4090)
F4
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Halle WEST (HERA-B)
Hall WEST (HERA-B)
Hall ouest (HERA-B)
DORIS
DESY
HASYLAB
Halle NORD (H1)
Hall NORTH (H1)
Hall nord (H1)
Halle SÜD (ZEUS)
Hall SOUTH (ZEUS)
Hall sud (ZEUS)
Halle OST (HERMES)
Hall EAST (HERMES)
Hall est (HERMES)
Elektronen / Positronen
Electrons / Positrons
Electrons / Positons
Protonen
Protons
Synchrotronstrahlung Protons Synchrotron Radiation
Rayonnement Synchrotron
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220 mrad
Top View
250 mrad
Proton
Beam
Electron
Beam
TRD
Target
Wires
Si-Strip
Vertex
Detector
Inner / Outer Tracker
Vertex Vessel
0 m
Magnet
Ring Imaging
Cherenkov Counter
Calorimeter
Muon Detector
5
10
15
20
Photon
Detector
Side View
160 mrad
Proton
Beam
Beam
Pipe
Electron
Beam
C4 F10
Spherical Mirrors
The HERA-B Experiment
at DESY
Planar Mirrors
TC2 TC1 PC4 PC1
FLT Triggering Chambers

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Proton
Beam
Station
1
Station
2
Below
1 (Titanium)
Inner
2 (Carbon)
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1
proton beam
Aluminium
shielding cap
(150 μm thick)
hybrids with
Helix chips
(10 for n-side
8 for p-side)
cooling block
(outside of the
acceptance)
cap flange
support tube
RF-shield of p beam (5 μm
thick stainless steel)
double-sided strip detectors
carbon fiber/graphite matrix (TPG)
carriers for detectors
(λ. Xo = 110 / 270 W/K)
Flex-Jumper
(4-layer Kapton, 8 μm Cu traces)
carbon fiber
carriers for hybrids
mechnical adjustment
groove for
Indium seal
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64 Double sided microstrip detectors in 8 superlayers, the first 7 of which
utilize a roman pot system in a secondary vacuum.
50 x 70 mm active area, with a 50 μm pitch
Acceptance from 10 to 250 mrad
3
2
4
5
6
7
8
4 stereo views per superlayer at
± 2.5 -- 87.5 and 92.5 degrees.
Proton Beam
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Proton
Beam
PT
3
z=610
cm
Top View Schematic
High-P t Chambers
PT
2
z=570
cm
Inner Chamber, Gas Pixel Design
Outer
Chamber, Straw Tube Design
PT 1
z=450 cm
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Entries / 0.05 (GeV/c 2)
350 3 00
2 50
2 00
150
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50 0
N = 1580 σ = 0.125 (GeV/c2) Mass (GeV/c2) 2 2.5
3 3.5 4 4.5
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100
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5 5.5
6
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Chi2: 69.1451/DOF(68)
GaussN: 477.1927 +- 15.7534
GaussM: 3.0798 +- 0.0021
GaussS: 0.0695 +- 0.0018
Gauss2N: 13.6450 +- 4.0073
Gauss2M: 3.7138 +- 0.0195
Gauss2S: 0.0618 +- 0.0154
Total1: 1661.7655 +- 69.7638
Total2: 42.2638 +- 16.2824
0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
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µ -pads ECAL p - pads
T
µ - Pretrigger e - Pretrigger p - Pretrigger
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FED 16
FED 14
FED 17
FED 15
FCS 9
FCS 8
FED 20
FED 18
FED 21
FED 19
FCS 11
FCS 10
©
FED 2
FED 0
FED 3
FED 1
FCS 2
FCS 1
FED 8
FED 6
FED 4
©
FED 9
FED 7
FED 5
FED 24
FED 22
FCS 5
FCS 4
FCS 3
FED 25
FED 23
FED 12
FED 10
FCS 14
FCS 12
FED 13
FED 11
FED 26
FCS 7
FCS 6
FED 27
FCS 13

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Entries/50 MeV/c 2
Entries/50 MeV/c 2
Dimuon Invariant Mass
2000 Gaussian Fit Values
1800
Chi2: 75.3040/DOF(49)
GaussN: 1095.2493 +- 28.4078
1600
GaussM: 3.0821 +- 0.0013
1400
GaussS: 0.0572 +- 0.0012
Gauss2N: 18.5225 +- 5.6515
1200
Gauss2M: 3.6571 +- 0.0161
1000
Gauss2S: 0.0600 +- 0.0000
Total1: 3138.4312 +- 105.8779
800
Total2: 55.7149 +- 16.9995
600
400
200
0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
Dimuon Invariant Mass
10 3
10 2
10
1
GeV/c 2
Gaussian Fit Values
Chi2: 75.3040/DOF(49)
GaussN: 1095.2493 +- 28.4078
GaussM: 3.0821 +- 0.0013
GaussS: 0.0572 +- 0.0012
Gauss2N: 18.5225 +- 5.6515
Gauss2M: 3.6571 +- 0.0161
Gauss2S: 0.0600 +- 0.0000
Total1: 3138.4312 +- 105.8779
Total2: 55.7149 +- 16.9995
GeV/c 2
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
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Primary Vertex Z
10 3
10 2
10
1
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
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120
100
80
60
40
20
Primary Vertex Z
Carbon (Inner II)
vprim5 vprim5 Nent = 1899
Mean = -4.943
RMS = 0.05179
0
-6 -5.8 -5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6 -4.4 -4.2 -4
cm
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Primary Vertex Z
vprim1
Titanium (Below I)
Nent = vprim1
Nent = 1899
Mean = -1.626
RMS = 0.04411
-2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6
cm

Entries/50 MeV/c 2
1000
800
600
400
200
Dimuon Invariant Mass
Gaussian Fit Values
Chi2: 83.2322/DOF(49)
GaussN: 525.0065 +- 20.0693
GaussM: 3.0834 +- 0.0020
GaussS: 0.0561 +- 0.0018
Gauss2N: 13.0697 +- 4.1151
Gauss2M: 3.6530 +- 0.0168
Gauss2S: 0.0600 +- 0.0000
Total1: 1477.6163 +- 74.0506
Total2: 39.3131 +- 12.3781
0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
GeV/c 2
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Entries/50 MeV/c 2
400
350
300
250
200
150
100
50
Dimuon Invariant Mass
Carbon
Gaussian Fit Values
Chi2: 64.1401/DOF(46)
GaussN: 244.2470 +- 13.7882
GaussM: 3.0827 +- 0.0026
GaussS: 0.0529 +- 0.0025
Total: 647.9114 +- 47.4922
0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
GeV/c 2
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Entries/50 MeV/c 2
600
500
400
300
200
100
Dimuon Invariant Mass
Titanium
Gaussian Fit Values
Chi2: 93.5148/DOF(50)
GaussN: 281.8608 +- 14.5996
GaussM: 3.0838 +- 0.0028
GaussS: 0.0593 +- 0.0027
Total: 837.2877 +- 57.7107
0
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
GeV/c 2
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J/Psi Mass Spectra
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Gaussian Fit Values
Chi2: 108.6495/DOF(122)
GaussN: 158.2797 +- 4.8561
GaussM: 3.0837 +- 0.0014
GaussS: 0.0518 +- 0.0014
Gauss2N: 2.7345 +- 0.8291
Gauss2M: 3.6611 +- 0.0170
Gauss2S: 0.0600 +- 0.0000
Total1: 2055.6770 +- 82.7492
Total2: 41.1265 +- 12.4700
2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4
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Prob(Chi2) for Vertex v txChiProb
Nent = 88476
12000
Mean = 0.3219
RMS = 0.3071
10000
8000
6000
4000
2000
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
v
Prob(Chi2) for Vertex vtxChiProb
txChiProb
Nent = 623
Mean = 0.7382
RMS = 0.2321
25
20
15
10
5
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
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d Dalitz Plot for J/Psi Pi+ dalitz1
alitz1
Nent = 1246
0.4
Mean x = 11.53
Mean y = 0.2033
0.35
RMS x = 0.555
RMS y = 0.07023
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
10 10.5 11 11.5 12 12.5 13
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Dalitz Plot for J/Psi Pi+
10 10.5 11 11.5 12 12.5 13
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Pi Pi Mass PiPiMass
Nent = 623
Mean = 0.4434
30
RMS = 0.07964
25
20
15
10
5
0
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
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22000
20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
J/Psi Pi+- Pi+- Inv. Mass
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
70
60
50
40
30
20
10
J/Psi Pi+- Pi+- Inv. Mass
Chi2 / ndf = 58.85 / 41
p0 = 7.18e+04 +- 0
p1 = 3.59 +- 0
p2 = 0.4036 +- 0
p3 = 6.27e+04 +- 0
p4 = -9483 +- 0
p5 = -3819 +- 0
p6 = 27.78 +- 0
p7 = 170.3 +- 0
p8 = -163.6 +- 0
p9 = 46.04 +- 0
p10 = -4.088 +- 0
p11 = 0.002134 +- 5.387e-05
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
¡

J/Psi Pi+ Pi- Mixed Events mixmass
Nent = 1745646
Mean = 3.892
45000
RMS = 0.2568
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
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¤©¤
J/Psi Pi+ Pi- Inv. Mass
¤ ¤
70
60
50
40
30
20
10
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
¡
¤

J/Psi Pi+ Pi- Inv. Mass p2smass
Nent = 1869
70
Mean = 3.879
RMS = 0.2539
60
50
40
30
20
10
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
¨
¤©
J/Psi Pi+ Pi- Inv. Mass
70
60
50
40
30
20
10
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
¨
¤©
¤

Mass - J/Psi Mass
300
250
200
150
100
50
Chi2 / ndf = 25.28 / 12
Constant = 275.4 +- 14.53
Mean = 0.5901 +- 0.0002373
Sigma = 0.005705 +- 0.0001892
0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
¤

Mass - J/Psi Mass
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Mass - J/Psi Mass massdiff
Nent = 1869
Mean = 0.6999
25
RMS = 0.1558
20
15
10
5
0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

J/Psi Mass Spectra
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Gaussian Fit Values
Chi2: 105.1813/DOF(122)
GaussN: 178.3056 +- 5.0060
GaussM: 3.0850 +- 0.0014
GaussS: 0.0537 +- 0.0010
Gauss2N: 3.5549 +- 0.9718
Gauss2M: 3.6633 +- 0.0150
Gauss2S: 0.0600 +- 0.0000
Total1: 2398.7911 +- 81.5680
Total2: 53.4641 +- 14.6162
2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4
¦
©
©

J/Psi Pi+ Pi- Mixed Events mixmass
Nent = 1861485
50000
Mean = 3.892
RMS = 0.2574
40000
30000
20000
10000
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
©©¤
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J/Psi Pi+ Pi- Inv. Mass
¥
70
60
50
40
30
20
10
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
¡©
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J/Psi Pi+ Pi- Inv. Mass
70
60
50
40
30
20
10
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
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¤©
J/Psi Pi+ Pi- Inv. Mass
70
60
50
40
30
20
10
0
3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4
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0
500
1000 1500 2 0
000 2500
3000
5
rich {rich>25&&vds>0&&trigger==9}
Run 14284, 29 March 2000
¢ h ¢ temp
¤
£ temp
N £ ent ent = 911 911 ¤ M ean = 643.9
RMS = 444.5
¤
¥ £ ¥
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vdsHist £
VDS Hit Occupancy vdsHist
N Nent
£ ent = 911 ¤ M Mean
ean = ¤ = 10.79 10.79
RMS = 7.86
160
140
120
100
80 6 0
40
20
0
0 10 20 30
40 50
60
70 80
90
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¥ £ ¥
§
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ichHist
N Rich Occupancy Distribution richHist
N ent = 989
M ean ean = 711.8 711.8
RMS = 480
3 5
3 0
25
20
15
10
0 5 00 1000 1500 2000 2500 3 0
000
5
§
§
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©
§ §
©

vdsHist
3 N V DS Hit Occupancy vdsHist
ent = N ent = 989
50
M Mean
= 8.667 ean = 8.667
RMS = 5.814
3 00
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2 00
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120
110
100
90
80
70
60
50
Mar-99
Apr-99
May-99
Jun-99
Jul-99
Aug-99
Sep-99
Monthly Averaged Occupancy
Ratio vs. Time
Oct-99
Nov-99
Dec-99
Jan-00
Feb-00
Mar-00
Apr-00
May-00
Jun-00
Magnet Off
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