Measurement of the B0s→μ+μ− Branching Fraction and Effective Lifetime and Search for B0→μ+μ− Decays

A search for the rare decays Bs0→μ+μ- and B0→μ+μ- is performed at the LHCb experiment using data collected in pp collisions corresponding to a total integrated luminosity of 4.4  fb-1. An excess of Bs0→μ+μ- decays is observed with a significance of 7.8 standard deviations, representing the first observation of this decay in a single experiment. The branching fraction is measured to be B(Bs0→μ+μ-)=(3.0±0.6-0.2+0.3)×10-9, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The first measurement of the Bs0→μ+μ- effective lifetime, τ(Bs0→μ+μ-)=2.04±0.44±0.05  ps, is reported. No significant excess of B0→μ+μ- decays is found, and a 95% confidence level upper limit, B(B0→μ+μ-)<3.4×10-10, is determined. All results are in agreement with the standard model expectations.A search for the rare decays $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ and $B^0\to\mu^+\mu^-$ is performed at the LHCb experiment using data collected in $pp$ collisions corresponding to a total integrated luminosity of 4.4 fb$^{-1}$. An excess of $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ decays is observed with a significance of 7.8 standard deviations, representing the first observation of this decay in a single experiment. The branching fraction is measured to be ${\cal B}(B^0_s\to\mu^+\mu^-)=\left(3.0\pm 0.6^{+0.3}_{-0.2}\right)\times 10^{-9}$, where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The first measurement of the $B^0_s\to\mu^+\mu^-$ effective lifetime, $\tau(B^0_s\to\mu^+\mu^-)=2.04\pm 0.44\pm 0.05$ ps, is reported. No significant excess of $B^0\to\mu^+\mu^-$ decays is found and a 95 % confidence level upper limit, ${\cal B}(B^0\to\mu^+\mu^-)<3.4\times 10^{-10}$, is determined. All results are in agreement with the Standard Model expectations

Geomechanical substantiation of reuse feasibility of development workings for coal mines

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.09 – «Геотехнічна і гірнича механіка». Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет», Дніпропетровськ, 2016.В дисертації обґрунтувані такі параметри комбінованої системи кріплення і охоронної конструкції на сполученні «штрек–лава», при яких можлива економічно доцільна повторна експлуатація підготовчих виробок в гірничо–геологічних умовах шахт ДП «Селідіввугілля». В результаті натурних вимірювань встановлено, що величина залишкового перерізу може виступати критерієм, що характеризує доцільність для повторного використання конвеєрного штреку на суміжній лаві. Такою величиною є залишкова площа в світлі, що дорівнює 8,5 м2. На основі обґрунтованого критерію вирішена чисельна задача про вплив різних систем охорони на НДС геомеханічної системи «кріплення – охоронна конструкція – масив». Встановлено, що при використанні охоронної конструкції у вигляді накатного костра зі шпального бруса в сукупності з дворівневою системою рамно–анкерного кріплення за лавою забезпечується збереження перерізу підготовчої виробки, що призначена для повторного використання. Досліджено вплив куту нахилу пласта на параметри прийнятої геомеханічної системи. Розробки були успішно реалізовані в промисловості з економічним ефектом 2 422 грн./м виробки.Цель работы состоит в геомеханическом обосновании таких параметров комбинированной системы крепи и охранной конструкции на сопряжении «штрек – лава», при которых возможна экономически целесообразная повторная эксплуатация подготовительных выработок в горно - геологических условиях шахт ГП «Селидовуголь». В качестве основного объекта исследований выбрана шахта «1/3 Новогродовская» ГП «Селидовуголь», где были выполнены комплексные исследования, заключавшиеся в визуальном обследовании ряда горных выработок, организации инструментальных наблюдений на замерных станциях, решении аналитических задач, а также проведении экспертной оценки состояния выемочных штреков и анализе архивных данных. В результате выполнения комплекса натурных измерений определены основные виды проявлений горного давления и ремонтных работ в подготовительных выработках, построены зависимости развития геомеханических процессов в их окрестности во времени и установлено, что величина остаточного сечения может выступать тем критерием, который характеризует целесообразность для повторного использования конвейерного штрека на смежной лаве. Критериальной величиной экономической рациональности повторного использования штрека является остаточная площадь в свету, равная 8,5 м2. На основе обоснованного критерия решена численная задача о влияние различных систем охраны на НДС геомеханической системы «крепь – охранная конструкция – массив». Установлено, что при использовании охранных конструкции в виде накатного костра из шпального бруса, выбраной по комплексу критериев «геомеханическая эффективность», «стоимость», «технологичность», в совокупности с двухуровневой системой рамно - анкерной крепи на основе сталеполимерных и канатных анкеров, за лавой обеспечивается сохранение сечения подготовительной выработки, применяемой для повторного использования. Такая система «крепь – охранная конструкция» принята как базовая. В горно–геологических условиях шахт Красноармейского промышленного района величина остаточного сечения конвейерного штрека, принятая в качестве критерия повторного использования подготовительных выработок, уменьшается при увеличении угла падения угольных пластов по линейному закону, что позволяет на этой основе корректировать базовый вариант системы крепи и охранной конструкции. Результаты внедрены в виде Рекомендации по геомеханическому обоснованию параметров рамно - анкерной крепи подготовительных выработок угольных шахт при отработке выемочного участка 18 южной лавы пл. l1 шахты «1/3 Новогродовская» и «Методики численного моделирования рамно –анкерной крепи подготовительных и капитальных выработок угольных шахт ГП «Селидовуголь», а также использованы в учебном процессе ГВУЗ «НГУ» при подготовке студентов ступеней «бакалавр» и «магистр» и образовательно–квалификационного уровня «специалист». Выполненная оценка экономической эффективности предложенных тех-нических решений, обеспечивающих повторное использование штрека показала, что ожидаемый экономический эффект, составляет 2422 грн./м выработки.The research purpose is geomechanical substantiation of such parameters of combined system of lining and support on the roadhead of roadway and longwall through which is possible and economically feasible to ensure the reuse of development workings under the mining and geological conditions of "Selidovugol" mines. As a result of the in–situ measurements revealed that the value of the remaining area can be a criteria that characterizes the feasibility for belt road reusing to adjacent longwall. Such value is the remaining area in the light that equal to 8.5 m2. On the basis of justified criteria the influence of various support systems on stress–deformed state of the geomechanical system "lining – support – array" was solved. It is established that a residual inside half–timbers of roadway can act the criteria that characterize suitable for reuse in development workings adjacent to the longwall. Economic rationality criteria for reuse roadway is a residual inside half–timbers, equal to 8.5 m2. It was found that by using a support system in the form of sawed stick crib, with the two – tier system of frame – bolt lining the criteria for development workings reuse was performed over the longwall. The influence of the angle of the bed at the geomechanical system parameters was adopted. The developments were successfully implemented and approbated. Economic effect is 2422 UAH on 1m

Measurement of the ratio of branching fractions B(Bc+ → J/ψτ+ντ)\mathcal{B}(B_c^+\,\to\,J/\psi\tau^+\nu_\tau)/B(Bc+ → J/ψμ+νμ)\mathcal{B}(B_c^+\,\to\,J/\psi\mu^+\nu_\mu)

International audienceA measurement is reported of the ratio of branching fractions R(J/ψ)=B(Bc+→J/ψτ+ντ)/B(Bc+→J/ψμ+νμ), where the τ+ lepton is identified in the decay mode τ+→μ+νμν¯τ. This analysis uses a sample of proton-proton collision data corresponding to 3.0  fb-1 of integrated luminosity recorded with the LHCb experiment at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV. A signal is found for the decay Bc+→J/ψτ+ντ at a significance of 3 standard deviations corrected for systematic uncertainty, and the ratio of the branching fractions is measured to be R(J/ψ)=0.71±0.17(stat)±0.18(syst). This result lies within 2 standard deviations above the range of central values currently predicted by the standard model

Measurements of the branching fractions of Λc+→pπ−π+\Lambda_{c}^{+} \rightarrow p \pi^{-} \pi^{+}, Λc+→pK−K+\Lambda_{c}^{+} \rightarrow p K^{-} K^{+}, and Λc+→pπ−K+\Lambda_{c}^{+} \rightarrow p \pi^{-} K^{+}

International audienceThe ratios of the branching fractions of the decays Λ$_{c}^{+}$  → pπ$^{−}$π$^{+}$, Λ$_{c}^{+}$  → pK$^{−}$K$^{+}$, and Λ$_{c}^{+}$  → pπ$^{−}$K$^{+}$ with respect to the Cabibbo-favoured Λ$_{c}^{+}$  → pK$^{−}$π$^{+}$ decay are measured using proton-proton collision data collected with the LHCb experiment at a 7 TeV centre-of-mass energy and corresponding to an integrated luminosity of 1.0 fb$^{−1}$: \begin{array}{l}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{\pi}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(7.44\pm 0.08\pm 0.18\right)\%,\hfill \\ {}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{K}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(1.70\pm 0.03\pm 0.03\right)\%\hfill \\ {}\frac{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{K}^{+}\right)}{\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)}=\left(0.165\pm 0.015\pm 0.005\right)\%,\hfill \end{array} where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. These results are the most precise measurements of these quantities to date. When multiplied by the world-average value for $\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)$ , the corresponding branching fractions are \begin{array}{l}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{\pi}^{+}\right)=\left(4.72\pm 0.05\pm 0.11\pm 0.25\right)\times {10}^{-3},\hfill \\ {}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{K}^{+}\right)=\left(1.08\pm 0.02\pm 0.02\pm 0.06\right)\times {10}^{-3},\hfill \\ {}\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{\pi}^{-}{K}^{+}\right)=\left(1.04\pm 0.09\pm 0.03\pm 0.05\right)\times {10}^{-4},\hfill \end{array} where the final uncertainty is due to $\mathrm{\mathcal{B}}\left({\varLambda}_c^{+}\to p{K}^{-}{\pi}^{+}\right)$

Observation of D0D^0 meson decays to π+π−μ+μ−\pi^+\pi^-\mu^+\mu^- and K+K−μ+μ−K^+K^-\mu^+\mu^- final states

International audienceThe first observation of the D0→π+π-μ+μ- and D0→K+K-μ+μ- decays is reported using a sample of proton-proton collisions collected by LHCb at a center-of-mass energy of 8 TeV, and corresponding to 2  fb-1 of integrated luminosity. The corresponding branching fractions are measured using as normalization the decay D0→K-π+[μ+μ-]ρ0/ω, where the two muons are consistent with coming from the decay of a ρ0 or ω meson. The results are B(D0→π+π-μ+μ-)=(9.64±0.48±0.51±0.97)×10-7 and B(D0→K+K-μ+μ-)=(1.54±0.27±0.09±0.16)×10-7, where the uncertainties are statistical, systematic, and due to the limited knowledge of the normalization branching fraction. The dependence of the branching fraction on the dimuon mass is also investigated

Observation of charmless baryonic decays B(s)0→ppˉh+h′−B^0_{(s)} \to p \bar{p} h^+ h^{\prime-}

International audienceDecays of B0 and Bs0 mesons to the charmless baryonic final states pp¯h+h′-, where h and h′ each denote a kaon or a pion, are searched for using the LHCb detector. The analysis is based on a sample of proton-proton collision data collected at center-of-mass energies of 7 and 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 3  fb-1. Four-body charmless baryonic Bs0 decays are observed for the first time. The decays Bs0→pp¯K+K-, Bs0→pp¯K±π∓, B0→pp¯K±π∓ and B0→pp¯π+π- are observed with a significance greater than 5 standard deviations; evidence at 4.1 standard deviations is found for the B0→pp¯K+K- decay and an upper limit is set on the branching fraction for Bs0→pp¯π+π-. Branching fractions in the kinematic region m(pp¯)<2850  MeV/c2 are measured relative to the B0→J/ψ(→pp¯)K*(892)0 channel

Measurement of the shape of the Λb0→Λc+μ−ν‾μ\Lambda_b^0\to\Lambda_c^+ \mu^- \overline{\nu}_{\mu} differential decay rate

International audienceA measurement of the shape of the differential decay rate and the associated Isgur-Wise function for the decay Λb0→Λc+μ-ν¯μ is reported, using data corresponding to 3  fb-1 collected with the LHCb detector in proton-proton collisions. The Λc+μ-ν¯μ(+anything) final states are reconstructed through the detection of a muon and a Λc+ baryon decaying into pK-π+, and the decays Λb0→Λc+π+π-μ-ν¯μ are used to determine contributions from Λb0→Λc*+μ-ν¯μ decays. The measured dependence of the differential decay rate upon the squared four-momentum transfer between the heavy baryons, q2, is compared with expectations from heavy-quark effective theory and from unquenched lattice QCD predictions