χc0,2→ηη′和χc0,2→η′η′衰变过程的研究

摘要

在标准模型中，χcJ（J=0,1,2）介子是L=1的正反粲夸克组成的共振态介子。χcJ介子并不能直接通过e+e?对撞产生，因而对χcJ介子的研究相对于ψ（3686）→γχcJ这类能直接通过 e+e→ψ对撞产生的介子要少。但ψ（3686）→γχcJ衰变分支比很大，在ψ（3686）数据中包含大量χcJ介子，所以采集的e+e-→ψ（3686）实验数据可为我们研究χcJ介子提供了良好的平台。本工作研究的是χcJ→ηη’衰变过程。通过研究这个衰变过程，可以实现以下四个方面的目标：1）能帮助我们更好的了解夸克和胶子的性质，对χc介子的衰变机制有更深的了解；2）了解某些衰变过程违反 OZI规则的原因；3）帮助理解 SU(3)味对称性规则破缺的作用机制；4）进而研究OZI规则和SU(3)味对称性规则破缺与ηη’介子波函数之间的联系。
　　本工作利用北京谱仪（BESIII）探测器于2009年和2012年采集到总量为约4.48×108个事例数的ψ（3686）数据样本，对χc0,2→ηη’过程和χc0,2→η’η’过程进行观察及研究，具体如下：
　　利用 BESIII探测器采集的约4.48×108个事例数的ψ（3686）数据样本对粲偶素P波三重态χcJ衰变到赝标量介子（ηη’，η’η’）对的过程进行了分析。首次观测到了显著的χc0→ηη’信号、χc2→ηη’信号以及χc2→η’η’信号，改善了现有的χc0→η’η’过程分支比的测量精度。最终测得χc0→ηη’过程衰变分支比为(8.75±0.81±0.69)×10-5，χc2→ηη’过程衰变分支比为(2.51±0.48±0.21)×10-5，χc0→η’η’过程衰变分支比为(2.16±0.03±0.15)×10-3，χc2→η’η’过程衰变分支比为(5.08±0.59±0.39)×10-5，数据第一项为测量所得中心值，第二项为统计误差，第三项为系统误差。

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第1章 引言

1.1 核物理相互作用

1.2 粒子物理历史及发展

1.3 标准模型

1.4 高能物理与核能

1.5 本论文的研究背景与研究意义

1.6 国内外研究现状

1.7 本论文的研究目的、研究内容及拟解决的关键问题

第2章 北京正负电子对撞机和北京谱仪简介

2.1 BEPCII简介

2.2 BESIII简介

第3章 χcJ→ηη’和χcJ→η’η’的分支比测量

3.1 数据与蒙卡模拟

3.2 事例选择中的公共部分

3.3χcJ→ηη’，η’→γπ+π-且η□γγ的分析

3.4χcJ→ηη’，η’□ηπ+π-且η□γγ的分析

3.5χcJ→η’η’→2(γπ+π-)的分析

3.6χcJ→η’η’→2(ηπ+π-)→2(γγπ+π-)的分析

3.7χcJ→η’η’→(ηπ+π-)(γπ+π-)→(γγπ+π-)(γπ+π-)的分析

3.8 质量分辨

3.9 联合拟合不变质量谱

3.10 研究系统误差

3.11 本章小结

第4章 总结与展望

参考文献

研究生期间科研成果

致谢