We report the first observation of a narrow charmmonium state produced in the exclusive decay process B+->K+ pi+pi- J/psi. This state, which decays into pi+pi-J/psi, has a mass of 3871.8+-0.7(stat)+-0.4(syst) MeV, which is very near the M_D + M_D* mass threshold. The results are based on an analysis of 152M BBbar events collected at the Upsilon(4S) resonance in the Belle detector at the KEKB collider.

The Belle detector was designed and constructed to carry out quantitative studies of rare B-meson decay modes with very small branching fractions using an asymmetric e+e− collider operating at the ϒ(4S) resonance, the KEK-B-factory. Such studies require data samples containing ∼107 B-meson decays. The Belle detector is configured around a 1.5T superconducting solenoid and iron structure surrounding the KEK-B beams at the Tsukuba interaction region. B-meson decay vertices are measured by a silicon vertex detector situated just outside of a cylindrical beryllium beam pipe. Charged particle tracking is performed by a wire drift chamber (CDC). Particle identification is provided by dE/dx measurements in CDC, aerogel threshold Cherenkov counter and time-of-flight counter placed radially outside of CDC. Electromagnetic showers are detected in an array of CsI(Tl) crystals located inside the solenoid coil. Muons and KL mesons are identified by arrays of resistive plate counters interspersed in the iron yoke. The detector covers the θ region extending from 17° to 150°. The part of the uncovered small-angle region is instrumented with a pair of BGO crystal arrays placed on the surfaces of the QCS cryostats in the forward and backward directions. Details of the design and development works of the detector subsystems, which include trigger, data acquisition and computer systems, are described. Results of performance of the detector subsystems are also presented.

The cross section for ee+ e- → π+ π- J/ψ between 3.8 and 5.5 GeV is measured with a 967 fb(-1) data sample collected by the Belle detector at or near the Υ(nS) (n = 1,2,…,5) resonances. The Y(4260) state is observed, and its resonance parameters are determined. In addition, an excess of π+ π- J/ψ production around 4 GeV is observed. This feature can be described by a Breit-Wigner parametrization with properties that are consistent with the Y(4008) state that was previously reported by Belle. In a study of Y(4260) → π+ π- J/ψ decays, a structure is observed in the M(π(±)J/ψ) mass spectrum with 5.2σ significance, with mass M = (3894.5 ± 6.6 ± 4.5) MeV/c2 and width Γ = (63 ± 24 ± 26) MeV/c2, where the errors are statistical and systematic, respectively. This structure can be interpreted as a new charged charmoniumlike state.

We present a new measurement of the inclusive and differential production cross sections of $J/\psi$ mesons and $b$-hadrons in proton-antiproton collisions at $\sqrt{s}=1960$ GeV. The data correspond to an integrated luminosity of 39.7 pb$^{-1}$ collected by the CDF Run II detector. We find the integrated cross section for inclusive $J/\psi$ production for all transverse momenta from 0 to 20 GeV/$c$ in the rapidity range $|y|<0.6$ to be $4.08 \pm 0.02 (stat)^{+0.36}_{-0.33} (syst) \mu {\rm b}$. We separate the fraction of $J/\psi$ events from the decay of the long-lived $b$-hadrons using the lifetime distribution in all events with $p_T(J/\psi) > 1.25$ GeV/$c$. We find the total cross section for $b$-hadrons, including both hadrons and anti-hadrons, decaying to $J/\psi$ with transverse momenta greater than 1.25 GeV/$c$ in the rapidity range $|y(J/\psi)|<0.6$, is $ 0.330 \pm 0.005 (stat) ^{+0.036}_{-0.033} (syst) ~\mu{\rm b}$. Using a Monte Carlo simulation of the decay kinematics of $b$-hadrons to all final states containing a $J/\psi$, we extract the first measurement of the total single $b$-hadron cross section down to zero transverse momentum at $\sqrt{s}=1960$ GeV. We find the total single $b$-hadron cross section integrated over all transverse momenta for $b$-hadrons in the rapidity range $|y|<0.6$ to be $ 17.6 \pm 0.4 (stat)^{+2.5}_{-2.3} (syst) \mu{\rm b}$.

We present a measurement of the standard model CP violation parameter sin2φ1 based on a 29.1fb−1 data sample collected at the Υ(4S) resonance with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e+e− collider. One neutral B meson is fully reconstructed as a J/ψKS, ψ(2S)KS, χc1KS, ηcKS, J/ψKL, or J/ψK*0 decay and the flavor of the accompanying B meson is identified from its decay products. From the asymmetry in the distribution of the time intervals between the two B meson decay points, we determine sin2φ1=0.99±0.14(stat)±0.06(syst). We conclude that we have observed CP violation in the neutral B meson system.Received 18 July 2001DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.091802©2001 American Physical Society

We report the observation of two narrow structures in the mass spectra of the ${\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}\ensuremath{\Upsilon}(nS)$ ($n=1$, 2, 3) and ${\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{h}_{b}(mP)$ ($m=1$, 2) pairs that are produced in association with a single charged pion in $\ensuremath{\Upsilon}(5S)$ decays. The measured masses and widths of the two structures averaged over the five final states are ${M}_{1}=(10\text{ }607.2\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.0)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$, ${\ensuremath{\Gamma}}_{1}=(18.4\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.4)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$, and ${M}_{2}=(10\text{ }652.2\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.5)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}/{c}^{2}$, ${\ensuremath{\Gamma}}_{2}=(11.5\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2.2)\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$. The results are obtained with a $121.4\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ data sample collected with the Belle detector in the vicinity of the $\ensuremath{\Upsilon}(5S)$ resonance at the KEKB asymmetric-energy ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}$ collider.

A distinct peak is observed in the ${\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{\ensuremath{\psi}}^{\ensuremath{'}}$ invariant mass distribution near 4.43 GeV in $B\ensuremath{\rightarrow}K{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{\ensuremath{\psi}}^{\ensuremath{'}}$ decays. A fit using a Breit-Wigner resonance shape yields a peak mass and width of $M=4433\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}4(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2(\mathrm{syst})\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$ and $\ensuremath{\Gamma}={45}_{\ensuremath{-}13}^{+18}(\mathrm{stat}{)}_{\ensuremath{-}13}^{+30}(\mathrm{syst})\text{ }\text{ }\mathrm{MeV}$. The product branching fraction is determined to be $\mathcal{B}\mathbf{(}{B}^{0}\ensuremath{\rightarrow}{K}^{\ensuremath{\mp}}{Z}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}(4430)\mathbf{)}\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}\mathcal{B}\mathbf{(}{Z}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}(4430)\ensuremath{\rightarrow}{\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}{\ensuremath{\psi}}^{\ensuremath{'}}\mathbf{)}=(4.1\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.0(\mathrm{stat})\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.4(\mathrm{syst}))\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}5}$, where ${Z}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}(4430)$ is used to denote the observed structure. The statistical significance of the observed peak is $6.5\ensuremath{\sigma}$. These results are obtained from a $605\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ data sample that contains $657\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{6}$ $B\overline{B}$ pairs collected near the $\ensuremath{\Upsilon}(4S)$ resonance with the Belle detector at the KEKB asymmetric energy ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}$ collider.

We study B→K(*)ℓ+ℓ− decays (ℓ=e, μ) based on a data sample of 657×106 BB¯ pairs collected with the Belle detector at the KEKB e+e− collider. We report the differential branching fraction, isospin asymmetry, K* polarization, and the forward-backward asymmetry (AFB) as functions of q2=Mℓℓ2c2. The fitted AFB spectrum exceeds the standard model expectation by 2.7 standard deviations. The measured branching fractions are B(B→K*ℓ+ℓ−)=(10.7−1.0+1.1±0.9)×10−7 and B(B→Kℓ+ℓ−)=(4.8−0.4+0.5±0.3)×10−7, where the first errors are statistical and the second are systematic, with the muon to electron ratios RK*=0.83±0.17±0.08 and RK=1.03±0.19±0.06.Received 5 April 2009DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.171801©2009 American Physical Society

The ratio $R$ of the cross section for ${e}^{+}{e}^{\ensuremath{-}}$ annihilation into hadronic final states to the QED cross section for muon-pair production is measured to be 4.34\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.45\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.30 and 4.23\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.20\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}0.21 at c.m. energies of 50 and 52 GeV, respectively. From these values of $R$ and an analysis of the event shapes we deduce a 95%-confidence-level upper limit for the production rate of new heavy charge $+\frac{2}{3}e$ or $\ensuremath{-}\frac{1}{3}e$ quarks to be 0.19 units of $R$.

We present the general properties of multihadron final states produced by e+e− annihilation at center-of-mass energies from 52 to 57 GeV in the AMY detector at the KEK collider TRISTAN. Global shape, inclusive charged-particle, and particle-flow distributions are presented. Our measurements are compared with QCD+fragmentation models that use either leading-logarithmic parton-shower evolution or QCD matrix elements at the parton level, and either string or cluster fragmentation for hadronization.Received 20 November 1989DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.41.2675©1990 American Physical Society