奇异重轻介子的谱及辐射衰变

摘要

最近许多实验(LHCb)、（BelleII)发现了Bs、B*s介子和D、D*s介子的高激发态。由于此类介子均由一重一轻正反夸克构成，故称之为重轻介子。在本论文中我们用准相对论的势夸克模型系统地研究了重轻介子束缚态系统并计算了Bs和介子的能谱和辐射衰变。模型中的势包括长程线性禁闭势，短程单胶子交换库仑势，以及自旋相关作用能项。计算得到了Bs、B*s、Ds、D*s的能谱及其高激发态。利用所得的径向波函数计算了符合跃迁定则的态之间的辐射衰变，所得结果与实验符合较好，与Godfrey-ISgur(GI)模型相比有所改进。我们的计算结果表明BS(2Ptl)(6150)→Bs(13Si)(5400)γ的衰变宽度可达到65keV，Bellell上的实验研究可以检测我们的结果。本论文的研究内容安排如下：
　　论文第一章简单介绍了研究的物理背景及相关的知识，包括标准模型和粒子的分类，以及强子的Godfrey-Isgur模型。Cornell模型。
　　论文第二章详细研究了用以计算重轻介子的能谱和辐射衰变的理论框架。我们较详细地给出了用准相对论势模型在一阶微扰近似下对重轻介子能谱公式的推导，同时还给出了电偶极和磁偶极（E1，M1)辐射衰变公式的二次量子化推导。需要指出的是，推导过程中用到了重轻介子的旁观者假定。
　　在论文第三章，我们数值地研究了奇异重轻介子(Ds、Bs、D*s、B*s)及其激发态的谱和辐射衰变宽度，给出了直到3S,2P,2D激发态的能谱和辐射衰变宽度的理论计算结果，并和2014粒子物理数据表(PDG)及Godfrey-Isgur(GI)模型的结果比较。计算结果表明，能谱和宽度与Godfrey-Isgur(GI)模型相比有所改进，特别是D*sQ(2317)O，Bs。
　　论文第四章简要总结了本工作的主要结果并对进一步的研究给出了展望。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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第一章概论

§1.1 粒子世界的标准模型

§1.2 强子与夸克模型

§1.3 介子模型与理论

1.3.1 Godfrey-Isgur模型[2]

1.3.2 Cornell 势模型

§1.4 本文主要研究内容与结构安排

第二章重轻介子的准相对论势模型与辐射衰变

§2.1 引言

§2.2 简并微扰论

§2.3 重轻介子的准相对论势模型

§2.4 重轻介子的辐射衰变

§2.5 本章小结

第三章奇异重轻介子的谱与辐射衰变

§3.1 引言

§3.2 奇异底、粲介子的谱与辐射衰变

§3.3 本章小结

第四章结论与展望

参考文献

附录攻读硕士学位期间已发表和完成的主要论文

致谢