北京谱仪Ⅲ上Λc+→pπ+π-和pK+K-的分支比测量及D0→Ks0π+π-π0的分波分析

摘要

粲重子和粲介子的衰变为研究非微扰QCD动力学，检验理论方法的有效性提供了重要的平台。实验上，精确测量粲强子的衰变至关重要。北京谱仪Ⅲ实验拥有独特的强子对阈值产生的数据，为研究粲强子衰变提供了重要的实验场所。在本论文中，基于BESⅢ探测器采集的阈值数据，我们做了以下三项工作。
　　利用质心系能量在√s=4.6GeV积分亮度为567pb-1的Λ+c(Λ)c-阈值数据，我们研究了单卡比玻压低衰变过程Λ+c→pπ+π-和Λ+c→pK+K-。通过对参考衰变道Λ+c→pK-π+进行归一，我们得到相对分支比B(Λ+c→pπ+π-)/B(Λc+→pK-π+)=（6.70±0.48±0.25）％，B(Λ+c→pφ)/B(Λc+→pK-π+)=(1.81±0.33±0.13)％和B(Λc+→pK+K-non-φ)/B(Λ+c→pK-π+)=(9.36±2.22±0.71)×10-3。其中误差项分别为统计误差和系统误差。在该研究中，我们首次观测到Λ+c→pπ+π-过程，提高了Λ+c→pφ和Λ+c→pK+K-non-φ衰变分支比的测量精度。该结果为研究Λ+c衰变机制，区分不同的唯象理论模型，提供了重要信息。
　　利用质心系能量在√s=3.773GeV，积分亮度为2.93fb-1的数据，我们使用双标记方法研究单卡比玻压低衰变过程D0→π0π0π0，π0π0η，π0ηη和ηηη。其绝对分支比的测量结果分别为:B(D0→π0π0π0)=（2.0±0.4±0.3）×10-4，B(D0→π0π0η)=（3.8±1.1±0.7）×10-4和B(D0→π0ηη)=(7.3±1.6±1.5)×10-4，统计显著性分别为:4.8σ，3.8σ和5.5σ。其中，第一项为统计误差，第二项为系统误差。在D0→ηηη中没有观测到明显的信号，我们在90％置信度下设置了其分支比上限B(D0→ηηη)＜1.3×10-4。该测量结果为理解粲介子内在的衰变机制提供了重要的信息，并为理论计算和预期提供了输入参数。
　　利用质心系能量在√s=3.773GeV的数据样本研究D0→K0Sπ+π-π0的分波分析，来确定衰变中主要的中间过程及相应的拟合比份。通过拟合结果发现，其中主要过程为D→VV的D0→K*(892)-ρ+和D→AP的D0→K1(1270)-π+。其测量结果为D0→K0Sπ+π-π+的绝对分支比，强相位或者γ角的测量，提供衰变振幅参数。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 粒子物理中的标准模型

1．2 标准模型中的昧物理简介

1．2．2．CKM矩阵参数化

1．2．3．幺正三角形

1．2．4．CP破缺

1．2 ．5．味道的对称性

1．3 粲重子Λc+的衰变

1．3．1．Λc+衰变理论

1．3．2．Λc+实验现状

1．4 选题背景

1．5 论文结构

第2章 实验装置

2．2 北京谱仪Ⅲ

2．2．1．束流管

2．2．2．主漂移室

2．2．3．飞行时间计数器

2．2．4．电磁量能器

2．2．5．μ子计数器

2．2．6．超导磁铁

2．2．7．触发系统

2．2．8．数据获取系统

2．2．9．控制系统

2．3 离线软件系统

2．3．1．模拟系统

2．3．3．重建系统

2．4 本章小结

第3章 Λc+→pπ+π-和pK+K-的分支比测量

3．1 实验方法

3．2 数据样本和软件框架

3．3 事例选择条件

3．3．1．初选条件

3．3．2．Λc+信号选择

3．3．3． Λc+→pπ+π-中卡比玻增强过程的本底

3．4 信号提取和本底分析

3．4．1．信号提取

3．4．2．本底分析

3．4．3．拟合过程

3．5 中间共振态的研究

3．5．1．Λc+→pK-π+

3．5．2．Λc+→pπ+π-

3．6 分支比的测量

3．7 系统误差

3．8 本章小结

第4章 D0→π0π0π0，π0π0η，π0ηη和ηηη的分支比测量

4．1 数据样本和软件框架

4．2 分析方法

4．3 事例初选条件

4．4 单标事例

4．4．1．单标记事例产额和效率

4．5 双标事例

4．5．1．选择条件

4．5．2．其他条件

4．5．3．本底分析

4．5．4．双标产额和效率

4．5．5．分支比测量

4．5．6． D0→ηηη的分支比上限

4．6 系统误差

4．6．1．考虑系统误差的D0→ηηη的上限

4．7 本章小结

第5章 D0→KS0π+π-π0的分波分析

5．1 数据样本和软件框架

5．2 事例选择

5．3 本底分析

5．4 分波分析方法

5．4．1．Likelihood构造

5．4．2．拟合比份及其统计误差

5．5 分波分析结果

5．6 本章小结

第6章 总结和展望

6．2 单卡比玻压低衰变D0→π0π0π0，π0π0η，π0ηη和ηηη的测量

6．3 D0→KS0π+π-π0的分波分析

参考文献

附录

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果