ψ(3770)和ψ(2s)衰变到含φ的轻强子末态的实验研究

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1、分类号：0572密级：单位代码：10422学号：200811161∥户震力季SHANDONGUNIVERSITY博士学位论文DissertationforDoctoralDegree论文题目：V(3770)$11v(2s)衰变到含巾的轻强子末态的实验研究Experimenta’Studyofw(3770)andxDerimentalUdyandV(2S)哼LightHadronicFinalStatesincluding巾作者姓名培养单位丁伟民物理学院专业名称粒子物理与原子核物理指导教师张学尧教授合’作导师马海龙副研究员2014年4月15日

2、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：监关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应

3、遵守此规定)论文作者签名：j牝导师签名：3丝坠日期：迎!坠￡：兰2摘要D西阈上粲偶素的非D西衰变过程的研究，是丁一粲能区高能物理研究的重要课题之一。妒(3770)是D西对产生阈上质量最低的粲偶素态，传统理论预期其衰变到DD过程的分支比大于98％。但是，实验结果显示砂(3770)总截面和D西的产生截面存在明显(约15％)差异，而目前己知遍举衰变道的分之比之和不能解释此差异。在实验上寻找砂(3770)的遍举轻强子衰变，有助于理解妒(3770)的非DD衰变的起源。除此之外，对妒(3770)和矽(3686)遍举轻强子衰变的研究还可以为解释“JD7r

4、"疑难提供更多实验依据，并为理解B介子衰变末态再散射效应以及砂(3770)共振态的衰变特性提供更多思路。BESIII实验在妒(3770)峰上(锈=3．773GeV)采集了积分亮度约2．9fb-1的数据。这是目前世界上最大的妒(3770)数据样本。在本文中，我们利用此数据样本和∥=3．650GeV处采集的积分亮度约44．39pb-1的连续区数据，寻找-]"矽(3770)o≯丌+丌一，妒(3770)_÷≯1ro丌o，妒(3770)-÷cg+K一和砂(3770)o西K90n0G。在忽略矽(3770)共振态衰变与eTe一电磁过程之间可能干涉的情况下

5、，测量得到的衰变分支比或分支比上限分别为·B(矽(3770)_÷咖7r+7r一)=(3．24-1．1)×10—4，·B(妒(3770)—争≯7r07ro)<3．4×10—4，·B(妒(3770)一cg+K一)<1．5×10—4，·B(妒(3770)_÷咖蟛0ns0)<0．9×10～．其中对妒(3770)_÷砂丌。丌。和妒(3770)--9'咖蟛0ns0为实验上首次测量。对于妒(3770)_÷西丌+7r一衰变过程，我们首次观测到了显著性约3．1倍盯的信号，其在90％置信度下对应的衰变分支比上限为4．9×10～。在本文中，我们还利用BESIII

6、实验于2009年在妒(3686)峰上(∥=3．686GeV)采集的(1．06+0．04)X10s个妒(3686)事例，精密测定-j"妒(3686)衰变到加+7r一，≯丌07ro，CK+K一和≯螂0ns0的衰变分支比为·B(妒(3686)一咖7r+7r一)=(1．48土0．034-o．10)×10—4，山东大学博士学位论文·B(矽(3686)_÷似07ro)=(0．70士0．03-1-0．04)×10～，·B(妒(3686)jCK+K一)=(0．83士0．04士0．06)×10～，·B(妒(3686)。≯蟛0ns0)=(0．54士0．04土0

7、．06)×10～．其中，对矽(3686)-÷≯霄07ro和≯砖硝分支比的测定为国际首次测量。本论文测得的矽(3686)一加+7r一7}【I≯K+K一分支比与《粒子数据手册》给出的世界平均值在误差范围内一致，但精度更高。本论文的研究结果，为理解妒(3770)的非DD衰变之谜，及妒(3686)衰变中的“pzr”疑难提供了重要实验信息。关键词：妒(3770)，非D西，衰变分支比，妒(3686)，“p丌”疑难AbstractTheresearchonnon—DDdecayofchaxmoniumstatesaboveDDthresholdisani

8、mportanttopicinT-charmphysics．矽(3770)isthefirstcharmoniumstateaboveDDthreshold，andthestud