Published March 1995 | Version v1
Report

Structure functions and branching ratios of τ decay with three charged hadrons in the final state

Description

The experiments reported were performed at the DORIS II e+e- storage ring using the ARGUS detector for examining the decays τ-→h-h-h+ντ and τ-→h-h+h-π0ντ of the tau lepton. Measurements of the branching ratios resulted in BR(τ-→h-h-h+ντ)=8.27±0.23stat±0.50syst[%] and BR(τ-→h-h+h-π0ντ)=4.67±0.39stat±0.30syst [%]. The hadronic final state of the decay τ-→h-h-h+ντ was analysed by performing a model-independent measurement of seven structure functions, applying the moments defined by Kuehn and Mirkes. The structure functions determined are in good agreement with the model established by Kuehn and Santamaria. For the first time, a scalar component in the decay τ-→h-h+ντ was analysed. For this purpose, the measured structure functions WSB and WSD were compared with the predictions of the model defined by Decker et al. for various values of the coupling strength fπ'. The derived likelihood function of the coupling strength of vertical stroke fπ'vertical stroke <0.055 GeV, with a confidence interval of 95%. From this and with a confidence interval of likewise 95%, the absolute branching ratio is determined to have an upper limit of BR(τ-→(π'→π+π-π-)ντ)<0.15%. (orig.)

Availability note (English)

Available from FIZ Karlsruhe.

Abstract (German)

Mit dem Detektor ARGUS wurden am e+e--Speicherring DORIS II die Zerfaelle des τ-Leptons τ-→h-h-h+ντ und τ-→h-h+h-π0ντ untersucht. Die Messung der Verzweigungsverhaeltnisse ergab BR(τ-→h-h-h+ντ)=8.27±0.23stat±0.50syst[%]und BR(τ-→h-h+h-π0ντ)=4.67±0.39stat±0.30syst [%]. Der hadronische Endzustand des Zerfalls τ-→h-h-h+ντ wurde analysiert, indem eine modellunabhaengige Messung von sieben Strukturfunktionen unter Verwendung der von Kuehn und Mirkes definierten Momente durchgefuehrt wurde. Die Strukturfunktionen stimmen gut mit dem Modell von Kuehn und Santamaria ueberein. Die Messung einer skalaren Komponente im Zerfall τ-→h-h-h+ντ wurde erstmalig durchgefuehrt. Dazu wurden die gemessenen Strukturfunktionen WSB und WSD mit den Vorhersagen des Modells von Decker et al. fuer verschiedene Werte der Kopplunsstaerke fπ' verglichen. Die aus diesem Vergleich ermittelte Likelihood-Funktion liefert bei einem Vertrauensintervall von 95% eine modellabhaengige obere Grenze der Kopplungsstaerke vertical stroke fπ'vertical stroke <0.055 GeV. Daraus folgt fuer das absolute Verzweigungsverhaeltnis ebenfalls bei einem Vertrauensintervall von 95% eine obere Grenze von BR(τ-→(π'→π+π-π-)ντ)<0.15%. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Strukturfunktionen und Verzweigungsverhaeltnisse von τ-Zerfaellen mit drei geladenen Hadronen im Endzustand

Publishing Information

Imprint Pagination
168 p.
Report number
DESY-F15--95-02