Evidence for CP-violating asymmetries in B0→π+π- decays and constraints on the CKM angle φ2 -: art. no. 012001

被引：58

作者：

Abe, K ^{[1
]}

Abe, N

Abe, T

Adachi, I

Aihara, H

Akai, K

Akatsu, M

Akemoto, M

Asano, Y

Aushev, T

Bakich, AM

Ban, Y

Banas, E

Bay, A

Bedny, I

Behera, PK

Bizjak, I

Bondar, A

Bozek, A

Bracko, M

Brodzicka, J

Browder, TE

Casey, BCK

Chang, P

Chen, KF

Cheon, BG

Chistov, R

Choi, SK

Choi, Y

Choi, YK

Danilov, M

Dragic, J

Drutskoy, A

Eidelman, S

Eiges, V

Everton, CW

Flanagan, J

Fukunaga, C

Furukawa, K

Gabyshev, N

Garmash, A

Gershon, T

Golob, B

Guo, R

Hagner, C

Hara, K

Hastings, NC

Hasuko, K

Hayashii, H

机构：

[1] High Energy Accelerator Res Org, Tsukuba, Ibaraki, Japan

[2] Aomori Univ, Aomori, Japan

[3] Budker Inst Nucl Phys, Novosibirsk 630090, Russia

[4] Chuo Univ, Tokyo 112, Japan

[5] Univ Cincinnati, Cincinnati, OH 45221 USA

[6] Goethe Univ Frankfurt, D-6000 Frankfurt, Germany

[7] Univ Hawaii, Honolulu, HI 96822 USA

[8] Hiroshima Inst Technol, Hiroshima, Japan

[9] Chinese Acad Sci, Inst High Energy Phys, Beijing, Peoples R China

[10] Inst High Energy Phys, Vienna, Austria

[11] Inst Theoret & Expt Phys, Moscow 117259, Russia

[12] Jozef Stefan Inst, Ljubljana, Slovenia

[13] Kanagawa Univ, Yokohama, Kanagawa, Japan

[14] Korea Univ, Seoul 136701, South Korea

[15] Kyoto Univ, Kyoto, Japan

[16] Kyungpook Natl Univ, Taegu 702701, South Korea

[17] Univ Lausanne, Inst Phys Hautes Energies, Lausanne, Switzerland

[18] Univ Ljubljana, Ljubljana, Slovenia

[19] Univ Maribor, SLO-2000 Maribor, Slovenia

[20] Univ Melbourne, Parkville, Vic 3052, Australia

[21] Nagoya Univ, Nagoya, Aichi, Japan

[22] Nara Womens Univ, Nara 630, Japan

[23] Natl Kaohsiung Normal Univ, Kaohsiung, Taiwan

[24] Natl Lien Ho Inst Technol, Miaoli, Taiwan

[25] Natl Taiwan Univ, Taipei 10764, Taiwan

[26] H Niewodniczanski Inst Nucl Phys, PL-31342 Krakow, Poland

[27] Nihon Dent Coll, Niigata, Japan

[28] Niigata Univ, Niigata, Japan

[29] Osaka City Univ, Osaka 558, Japan

[30] Osaka Univ, Osaka, Japan

[31] Panjab Univ, Chandigarh 160014, India

[32] Peking Univ, Beijing 100871, Peoples R China

[33] Princeton Univ, Princeton, NJ 08545 USA

[34] RIKEN BNL Res Ctr, Upton, NY 11973 USA

[35] Saga Univ, Saga 840, Japan

[36] Univ Sci & Technol China, Hefei 230026, Peoples R China

[37] Seoul Natl Univ, Seoul, South Korea

[38] Sungkyunkwan Univ, Suwon, South Korea

[39] Univ Sydney, Sydney, NSW 2006, Australia

[40] Toho Univ, Funabashi, Chiba 274, Japan

[41] Tohoku Gakuin Univ, Tagajo, Miyagi, Japan

[42] Tohoku Univ, Sendai, Miyagi 980, Japan

[43] Univ Tokyo, Tokyo, Japan

[44] Tokyo Inst Technol, Tokyo 152, Japan

[45] Tokyo Metropolitan Univ, Tokyo 158, Japan

[46] Tokyo Univ Agr & Technol, Tokyo, Japan

[47] Univ Tsukuba, Tsukuba, Ibaraki 305, Japan

[48] Utkal Univ, Bhubaneswar 751004, Orissa, India

[49] Virginia Polytech Inst & State Univ, Blacksburg, VA 24061 USA

[50] Yokkaichi Univ, Yokaichi, Japan

来源：

PHYSICAL REVIEW D | 2003年 / 68卷 / 01期

关键词：

D O I：

10.1103/PhysRevD.68.012001

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

We present an improved measurement of CP-violating asymmetries in B-0-->pi(+)pi(-) decays based on a 78 fb(-1) data sample collected at the Y(4S) resonance with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy e(+)e(-) collider. We reconstruct one neutral B meson as a B-0-->pi(+)pi(-) CP eigenstate and identify the flavor of the accompanying B meson from inclusive properties of its decay products. We apply an unbinned maximum likelihood fit to the distribution of the time intervals between the two B meson decay points. The fit yields the CP-violating asymmetry amplitudes A(pipi) = +0.77 +/-0.27(stat) +/-0.08(syst) and S-pipi = -1.23+/-0.41(stat) (+0.08)(-0.07)(syst), where the statistical uncertainties are determined from the Monte Carlo pseudoexperiments. We obtain confidence intervals for CP-violating asymmetry parameters A(pipi) and S-pipi based on a frequentist approach. We rule out the CP-conserving case, A(pipi) = S-pipi = 0, at the 99.93% confidence level. We discuss how these results constrain the value of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) angle phi(2).

引用

页数：15

共 35 条

[1] The Belle detector [J].

Abashian, A ;

Abe, K ;

Abe, R ;

Abe, K ;

Adachi, I ;

Ahn, BS ;

Ahn, HS ;

Aihara, H ;

Akatsu, M ;

Akhmetshin, R ;

Alexander, JP ;

Alimonti, G ;

An, Q ;

Aoki, K ;

Asai, M ;

Asano, Y ;

Aso, T ;

Aulchenko, V ;

Bakich, AM ;

Banas, E ;

Behari, S ;

Behera, PK ;

Beiline, D ;

Bondar, A ;

Bozek, A ;

Browder, TE ;

Casey, BCK ;

Chang, P ;

Chang, YH ;

Chao, Y ;

Chen, HS ;

Chen, HF ;

Chen, YQ ;

Cheon, BG ;

Chidzik, S ;

Choi, S ;

Choi, Y ;

Dneprovsky, L ;

Doi, Y ;

Dong, LY ;

Dragic, J ;

Drutskoy, A ;

Eidelman, S ;

Enomoto, R ;

Everton, CW ;

Fang, F ;

Fujii, H ;

Fujimoto, K ;

Fujita, Y ;

Fukunaga, C .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2002, 479 (01) :117-232

[2] Improved measurement of mixing-induced CP violation in the neutral B meson system -: art. no. 071102 [J].

Abe, K ;

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Adachi, I ;

Aihara, H ;

Akatsu, M ;

Asano, Y ;

Aso, T ;

Aulchenko, V ;

Aushev, T ;

Bakich, AM ;

Banas, E ;

Bay, A ;

Behera, PK ;

Bizjak, I ;

Bondar, A ;

Bozek, A ;

Bracko, M ;

Brodzicka, J ;

Browder, TE ;

Casey, BCK ;

Chang, P ;

Chao, Y ;

Chen, KF ;

Cheon, BG ;

Chistov, R ;

Choi, Y ;

Choi, YK ;

Danilov, M ;

Dong, LY ;

Drutskoy, A ;

Eidelman, S ;

Eiges, V ;

Enari, Y ;

Everton, CW ;

Fang, F ;

Fujii, H ;

Fukunaga, C ;

Gabyshev, N ;

Garmash, A ;

Gershon, T ;

Golob, B ;

Gotow, K ;

Guo, R ;

Haba, J ;

Hanagaki, K ;

Handa, F ;

Hara, K ;

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[3] Observation of mixing-induced CP violation in the neutral B meson system -: art. no. 032007 [J].

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Asano, Y ;

Aso, T ;

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Ban, Y ;

Banas, E ;

Behari, S ;

Behera, PK ;

Bondar, A ;

Bozek, A ;

Bracko, M ;

Browder, TE ;

Casey, BCK ;

Chang, P ;

Chao, Y ;

Cheon, BG ;

Chistov, R ;

Choi, SK ;

Choi, Y ;

Dong, LY ;

Dragic, J ;

Drutskoy, A ;

Eidelman, S ;

Eiges, V ;

Enari, Y ;

Everton, CW ;

Fang, F ;

Fukunaga, C ;

Fukushima, M ;

Gabyshev, N ;

Garmash, A ;

Gershon, T ;

Golob, B ;

Gordon, A ;

Guler, H ;

Guo, R ;

Haba, J ;

Hamasaki, H ;

Hanagaki, K ;

Handa, F ;

Hara, K ;

Hara, T .

PHYSICAL REVIEW D, 2002, 66 (03)

[4] Study of CP-violating asymmetries in B0→π+π- decays -: art. no. 071801 [J].

Abe, K ;

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Aihara, H ;

Akatsu, M ;

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Aulchenko, V ;

Aushev, T ;

Bakich, AM ;

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Bedny, I ;

Behari, S ;

Behera, PK ;

Bondar, A ;

Bozek, A ;

Bracko, M ;

Brodzicka, J ;

Browder, TE ;

Casey, BCK ;

Chang, P ;

Chao, Y ;

Cheon, BG ;

Chistov, R ;

Choi, SK ;

Choi, Y ;

Danilov, M ;

Dong, LY ;

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Drutskoy, A ;

Eidelman, S ;

Eiges, V ;

Enari, Y ;

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[5] Observation of large CP violation in the neutral B meson system -: art. no. 091802 [J].

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Alimonti, G ;

Asai, K ;

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Asano, Y ;

Aso, T ;

Aulchenko, V ;

Aushev, T ;

Bakich, AM ;

Banas, E ;

Behari, S ;

Behara, PK ;

Beiline, D ;

Bondar, A ;

Bozek, A ;

Browder, TE ;

Casey, BCK ;

Chang, P ;

Chao, Y ;

Chen, KF ;

Cheon, BG ;

Chistov, R ;

Choi, SK ;

Choi, Y ;

Dong, LY ;

Dragic, J ;

Drutskoy, A ;

Eidelman, S ;

Eiges, V ;

Enari, Y ;

Enomoto, R ;

Everton, CW ;

Fang, F ;

Fujii, H ;

Fukunaga, C ;

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[6] A measurement of the branching fraction for the inclusive B→Xsγ decays with the Belle detector [J].

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Aulchenko, V ;

Aushev, T ;

Bakich, AM ;

Banas, E ;

Bartel, W ;

Behari, S ;

Behera, PK ;

Beiline, D ;

Bondar, A ;

Bozek, A ;

Browder, TE ;

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Chao, Y ;

Cheon, BG ;

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Enari, Y ;

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SCHMIDTPARZEFALL, W ;

SCHRODER, H ;

SCHULZ, HD ;

SEFKOW, F ;

WURTH, R ;

APPUHN, RD ;

DRESCHER, A ;

HAST, C ;

HERRERA, G ;

KOLANOSKI, H ;

LANGE, A ;

LINDNER, A ;

MANKEL, R ;

SCHECK, H ;

SCHWEDA, G ;

SPAAN, B ;

WALTHER, A ;

WEGENER, D ;

PAULINI, M ;

REIM, K ;

VOLLAND, U ;

WEGENER, H ;

FUNK, W ;

STIEWE, J ;

WERNER, S ;

BALL, S ;

GABRIEL, JC ;

GEYER, C ;

HOLSCHER, A ;

HOFMANN, W ;

HOLZER, B ;

KHAN, S ;

SPENGLER, J ;

CHARLESWORTH, CEK ;

EDWARDS, KW ;

FRISKEN, WR ;

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Palano, A ;

Pompili, A ;

Chen, JC ;

Qi, ND ;

Rong, G ;

Wang, P ;

Zhu, YS ;

Eigen, G ;

Ofte, I ;

Stugu, B ;

Abrams, GS ;

Borgland, AW ;

Breon, AB ;

Brown, DN ;

Button-Shafer, J ;

Cahn, RN ;

Charles, E ;

Gill, MS ;

Gritsan, AV ;

Groysman, Y ;

Jacobsen, RG ;

Kadel, RW ;

Kadyk, J ;

Kerth, LT ;

Kolomensky, YG ;

Kral, JF ;

LeClerc, C ;

Levi, ME ;

Lynch, G ;

Mir, LM ;

Oddone, PJ ;

Orimoto, TJ ;

Pripstein, M ;

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Brown, DN ;

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Gill, MS ;

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Groysman, Y ;

Jacobsen, RG ;

Kadel, RW ;

Kadyk, J ;

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Kolomensky, YG ;

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LeClerc, C ;

Levi, ME ;

Lynch, G ;

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Oddone, PJ ;

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[10] Study of time-dependent CP-violating asymmetries and flavor oscillations in neutral B decays at the Υ(4S) -: art. no. 032003 [J].

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Karyotakis, Y ;

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Palano, A ;

Pompili, A ;

Chen, GP ;

Chen, JC ;

Qi, ND ;

Rong, G ;

Wang, P ;

Zhu, YS ;

Eigen, G ;

Stugu, B ;

Abrams, GS ;

Borgland, AW ;

Breon, AB ;

Brown, DN ;

Button-Shafer, J ;

Cahn, RN ;

Clark, AR ;

Gill, MS ;

Gritsan, AV ;

Groysman, Y ;

Jacobsen, RG ;

Kadel, RW ;

Kadyk, J ;

Kerth, LT ;

Kolomensky, YG ;

Kral, JF ;

LeClerc, C ;

Levi, ME ;

Lynch, G ;

Oddone, PJ ;

Pripstein, M ;

Roe, NA ;

Romosan, A ;

Ronan, MT ;

Shelkov, VG ;

Telnov, AV ;

Wenzel, WA ;

Harrison, TJ ;

Hawkes, CM ;

Knowles, DJ ;

O'Neale, SW ;

Penny, RC .

PHYSICAL REVIEW D, 2002, 66 (03)

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共 35 条

[1] The Belle detector [J].

Abashian, A ;

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[2] Improved measurement of mixing-induced CP violation in the neutral B meson system -: art. no. 071102 [J].

Abe, K ;

Abe, T ;

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Chao, Y ;

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Fukunaga, C ;

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Gabyshev, N ;

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Gordon, A ;

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PHYSICAL REVIEW D, 2002, 66 (03)

[4] Study of CP-violating asymmetries in B0→π+π- decays -: art. no. 071801 [J].

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Aulchenko, V ;

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Behera, PK ;

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Bozek, A ;

Bracko, M ;

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Browder, TE ;

Casey, BCK ;

Chang, P ;

Chao, Y ;

Cheon, BG ;

Chistov, R ;

Choi, SK ;

Choi, Y ;

Danilov, M ;

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Dragic, J ;

Drutskoy, A ;

Eidelman, S ;

Eiges, V ;

Enari, Y ;

Everton, CW ;

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Fukunaga, C ;

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Garmash, A ;

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[5] Observation of large CP violation in the neutral B meson system -: art. no. 091802 [J].

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Adachi, I ;

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Aihara, H ;

Akatsu, M ;

Alimonti, G ;

Asai, K ;

Asai, M ;

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Aulchenko, V ;

Aushev, T ;

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WURTH, R ;

APPUHN, RD ;

DRESCHER, A ;

HAST, C ;

HERRERA, G ;

KOLANOSKI, H ;

LANGE, A ;

LINDNER, A ;

MANKEL, R ;

SCHECK, H ;

SCHWEDA, G ;

SPAAN, B ;

WALTHER, A ;

WEGENER, D ;

PAULINI, M ;

REIM, K ;

VOLLAND, U ;

WEGENER, H ;

FUNK, W ;

STIEWE, J ;

WERNER, S ;

BALL, S ;

GABRIEL, JC ;

GEYER, C ;

HOLSCHER, A ;

HOFMANN, W ;

HOLZER, B ;

KHAN, S ;

SPENGLER, J ;

CHARLESWORTH, CEK ;

EDWARDS, KW ;

FRISKEN, WR ;

KAPITZA, H ;

KRIEGER, P ;

KUTSCHKE, R ;

MACFARLANE, DB ;

MCLEAN, KW .

PHYSICS LETTERS B, 1990, 241 (02) :278-282

[8] Measurements of branching fractions and CP-violating asymmetries in B0→π+π-, K+ π-, K+K- decays -: art. no. 281802 [J].

Aubert, B ;

Boutigny, D ;

Gaillard, JM ;

Hicheur, A ;

Karyotakis, Y ;

Lees, JP ;

Robbe, P ;

Tisserand, V ;

Zghiche, A ;

Palano, A ;

Pompili, A ;

Chen, JC ;

Qi, ND ;

Rong, G ;

Wang, P ;

Zhu, YS ;

Eigen, G ;

Ofte, I ;

Stugu, B ;

Abrams, GS ;

Borgland, AW ;

Breon, AB ;

Brown, DN ;

Button-Shafer, J ;

Cahn, RN ;

Charles, E ;

Gill, MS ;

Gritsan, AV ;

Groysman, Y ;

Jacobsen, RG ;

Kadel, RW ;

Kadyk, J ;

Kerth, LT ;

Kolomensky, YG ;

Kral, JF ;

LeClerc, C ;

Levi, ME ;

Lynch, G ;

Mir, LM ;

Oddone, PJ ;

Orimoto, TJ ;

Pripstein, M ;

Roe, NA ;

Romosan, A ;

Ronan, MT ;

Shelkov, VG ;

Telnov, AV ;

Wenzel, WA ;

Harrison, TJ ;

Hawkes, CM .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2002, 89 (28) :281802/1-281802/7

[9] Measurement of the CP asymmetry amplitude sin2β with B0 mesons -: art. no. 201802 [J].

Aubert, B ;

Boutigny, D ;

Gaillard, JM ;

Hicheur, A ;

Karyotakis, Y ;

Lees, JP ;

Robbe, P ;

Tisserand, V ;

Zghiche, A ;

Palano, A ;

Pompili, A ;

Chen, JC ;

Qi, ND ;

Rong, G ;

Wang, P ;

Zhu, YS ;

Eigen, G ;

Ofte, I ;

Stugu, B ;

Abrams, GS ;

Borgland, AW ;

Breon, AB ;

Brown, DN ;

Button-Shafer, J ;

Cahn, RN ;

Charles, E ;

Gill, MS ;

Gritsan, AV ;

Groysman, Y ;

Jacobsen, RG ;

Kadel, RW ;

Kadyk, J ;

Kerth, LT ;

Kolomensky, YG ;

Kral, JF ;

LeClerc, C ;

Levi, ME ;

Lynch, G ;

Mir, LM ;

Oddone, PJ ;

Orimoto, TJ ;

Pripstein, M ;

Roe, NA ;

Romosan, A ;

Ronan, MT ;

Shelkov, VG ;

Telnov, AV ;

Wenzel, WA ;

Harrison, TJ ;

Hawkes, CM .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2002, 89 (20) :2018021-2018027

[10] Study of time-dependent CP-violating asymmetries and flavor oscillations in neutral B decays at the Υ(4S) -: art. no. 032003 [J].

Aubert, B ;

Boutigny, D ;

Gaillard, JM ;

Hicheur, A ;

Karyotakis, Y ;

Lees, JP ;

Robbe, P ;

Tisserand, V ;

Palano, A ;

Pompili, A ;

Chen, GP ;

Chen, JC ;

Qi, ND ;

Rong, G ;

Wang, P ;

Zhu, YS ;

Eigen, G ;

Stugu, B ;

Abrams, GS ;

Borgland, AW ;

Breon, AB ;

Brown, DN ;

Button-Shafer, J ;

Cahn, RN ;

Clark, AR ;

Gill, MS ;

Gritsan, AV ;

Groysman, Y ;

Jacobsen, RG ;

Kadel, RW ;

Kadyk, J ;

Kerth, LT ;

Kolomensky, YG ;

Kral, JF ;

LeClerc, C ;

Levi, ME ;

Lynch, G ;

Oddone, PJ ;

Pripstein, M ;

Roe, NA ;

Romosan, A ;

Ronan, MT ;

Shelkov, VG ;

Telnov, AV ;

Wenzel, WA ;

Harrison, TJ ;

Hawkes, CM ;

Knowles, DJ ;

O'Neale, SW ;

Penny, RC .

PHYSICAL REVIEW D, 2002, 66 (03)

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