J/ψ衰变到多π末态和ψ（2S）衰变中赝标量介子混合的研究

摘要

本文利用北京谱仪(BESII)在北京正负电子对撞机(BEPC)上已采集的5,800万·J/ψ数据，对末态为multipions的衰变模式进行了详细的研究，主要包括对衰变道J/ψ→π+π-π+π-、J/ψ→π+π-π+π-π0和J/ψ→π+π-π+π-π+π-的分支比的测量。其中，对J/ψ→π+π-π+π-和J/ψ→π+π-π+π-π+π-分支比的测量使用两种方法做了详细的分析：我们主要采用做运动学拟和的方法来测量J/ψ→π+π-π+π-和J/ψ→π+π-π+π-π+π-的分支比；为了验证所得结果的合理性，接下来我们又采用不做运动学拟和的方法来测量这两个衰变道的分支比，对以上结果做一检验。各个衰变道的分支比及其统计误差和系统误差一并列举如下：·J/ψ→π+π-π+π-的分支比：Br(J/ψ→π+π-π+π-)=(3.81±0.02±0.49)×10-3(做运动学拟和)Br(J/ψ→π+π-π+π-)=(3.45±0.02±0.43)×10-3(不做运动学拟和)·J/ψ→π+π-π+π-π0的分支比：Br(J/ψ→π+π-π+π-π0)=(3.11±0.01±0.51)×10-2·J/ψ→π+π-π+π-π+π-的分支比：Br(J/ψ→π+π-π+π-π+π-)=(4.56±0.04±1.02)×10-3(做运动学拟和)Br(J/ψ→π+π-π+π-π+π-)=(4.96±0.03±0.93)×10-3(不做运动学拟和)把以上结果与PDG2004的结果(如下表所示)作一对比，可见它们在误差范围内是一致的。 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━┓┃衰变道┃分支比(PDG2004)┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃J/ψ→π+π-π+π-┃(4.0±1.0)×10-3┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃J/ψ→π+π-π+π-π0┃(3.37±0.26)×10-2┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃J/ψ→π+π-π+π-π+π-┃(4.0±2.0)×10-3┃┗━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┛ 另外，本文利用BES合作组给出的ψ(2S)→VP各个衰变道的分支比，对赝标量介子混合的问题做了详细的分析和讨论，利用ψ(2S)数据来研究赝标量介子的混合尚属首次。通过参数拟合，得到了有关ψ(2S)衰变唯象模型的各个参数。如果不考虑η和η'中的胶子成分，它们的混合角θP=(-7.54±1.52)°，这个结果与由二次Gell-Mann-Okubo质量公式所得出的结果相符。另外，通过分析还可以得到：在ψ(2S)→VP中DOZI过程相对于SOZI过程的贡献约为14％；电磁衰变振幅和强相互作用振幅之间的相角θe=(156±89)°。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图目录、表格目录

第一章引言

第二章实验设备与数据获取

第三章粒子的鉴别

第四章J/ψ衰变到π+π-π+π-分支比的测量

第五章J/ψ衰变到π+π-π+π-π0分支比的测量

第六章J/ψ衰变到π+π-π+π-π+π-分支比的测量

第七章系统误差分析

第八章ψ(2S)衰变中赝标量介子混合的研究

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢

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