BES-Ⅲ上D0→π+π-π0和D0→K+K-π0的Dalitz图分析

摘要

利用在北京正负电子对撞机(BeijingElectron-PositronColliderⅡ)上由北京谱仪(BeijingspectrometerⅢ)收集的总积分亮度为2.9fb-1的ψ(3770)数据，我们用Dalitz图分析的方法，研究了卡比波压制过程D0→π+π-π0和D0→K+K-π0。
　　 对于衰变过程D0→π+π-π0，我们观测到了贡献比较大的ρ+π-、ρ-π+、ρ0π0共振态过程和三体非共振态过程，给出了这些子过程的振幅、相角以及分支比，同时我们还研究了D0→π+ρ-过程和D0→π-ρ+过程的强相角，并测量它们之间的强相角差δD≡δρ-π+-δρ+π-=178.40±1.00(357.30±1.00)和振幅的相对大小rD≡aρ-π+/aρ+π-=0.696±0.009(0.697±0.009)。这些测量结果表明这两个过程在Dalitz图上有重叠，并且具有显著的相干相消。之所以有两个不同的结果，是因为我们在构造振幅的时候改变了粒子的定义顺序。
　　 对于衰变过程D0→K+K-π0，我们观测到了贡献比较大的K*+K-、K*-K+、φ(1020)π0共振态过程和三体非共振态过程，给出了这些子过程的振幅、相角以及分支比，同时我们还研究了D0→K+K*-过程和D0→K-K*+过程的强相角，并测量它们之间的强相角差δD≡δK*-K+-δK*+K-=318.40±7.50和振幅的相对大小rD≡aK*K+/aK*+K-=0.625±0.027。这些测量结果表明这两个过程在Dalitz图上有重叠，并且具有显著的相干相消。
　　 这些测量结果为γ/φ3的精确测量提供了良好的基础。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 粒子物理学

1．2 标准模型

1．3 ψ(3770)共振态

1．3．1 ψ(3770)共振态的发现

1．3．2 ψ(3770)共振态的衰变

1．4 D介子物理

1．4．1 D介子的发现

1．4．2 D介子的产生

1．4．3 D介子的衰变

1．5 论文选题和论文结构

1．5．1 选题目的和意义

1．5．2 论文结构

第二章 北京正负电子对撞机和北京谱仪

2．1 北京正负电子对撞机(BEPC-Ⅱ)

2．2 北京谱仪(BES-Ⅲ)

2．2．1 北京谱仪的物理目标与探测器总体性能

2．2．2 束流管(Beam Pipe)

2．2．3 主漂移室(Main Drift Chamber)

2．2．4 飞行时间计数器(Time Of Flight)

2．2．5 电磁量能器(EMC)

2．2．6 超导磁铁(Superconduct Magnet)

2．2．7 μ子鉴别器(Muon Identifier)

2．2．8 电子学系统

2．2．9 触发判选系统(Trigger System)

2．2．10 数据获取系统(Data Acquisition System)

2．2．11 离线数据分析系统(Offline Data Analysis System)

2．2．12 探测器模拟(Simulation)

2．2．13 离线重建(Reconstruction)

2．2．14 探测器的刻度(Calibration)

2．2．15 本章小结

第三章 Dalitz图分析方法

3．1 Dalitz图

3．2 拟合方法

3．2．1 概率密度函数

3．2．2 拟合优度

3．2．3 效率参数化

3．2．4 本底参数化

3．3 衰变振幅参数化

3．3．1 矩阵元构造

3．3．2 Isobar模型

3．3．3 共振态的形状

3．3．4 衰变过程中的势垒因子

3．4 拟合分支比

第四章 D0→Π+Π-Π0和D0→K+K-Π0的Dalitz图分析

4．1 数据和蒙特卡罗样本

4．2 事例挑选

4．2．1 事例初选

4．2．2 分析手段

4．2．3 单标记过程

4．2．4 D0→Π+Π-Π0和D0→K+K-Π0的事例选择

4．3 本底研究

4．4 Dalitz拟合

4．4．1 效率参数化

4．4．2 本底参数化

4．4．3 拟合方法检测

4．4．4 拟合结果

第五章 讨论与总结

5．1 讨论

5．2 总结

参考文献

致谢

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