北京谱仪Ⅲ上e + e - →φχ cJ 和e + e - →γχ cJ (J=0,1,2)的实验研究

发布时间：2024-02-20 03:12

　　夸克模型把强子按夸克成分归类为包含三个夸克的重子和包含一对正反夸克的介子。事实上,量子色动力学也允许超出上述分类的其它强子态的存在,比如多夸克态、分子态、胶球以及混杂态等等。寻找这些新型强子态是粒子物理实验中一个重要的课题。近年来,在粲偶素能谱的研究中发现,粲介子产生域以上存在很多无法归类的共振结构,如X(3872),Y(4140)、Y(4260)、Y(4660)以及Zc(3900)等。由于这类结构通常会衰变至低能粲偶素粒子,并具有与粲偶素类似的性质,因此人们常称其为类粲偶素,并以“XYZ”命名。关于类粲偶素的本质是什么,目前尚无定论。但其所在的陶-粲能区是从非微扰向微扰QCD过渡的区域,因此深入研究类粲偶素的性质对完善粲偶素能谱和理解量子色动力学具有重要意义。利用BESⅢ探测器在质心能量为4.600 GeV处收集的数据样本,我们分析研究了 e+e-→ φXc0,1,2 过程,并通过 e+e-→ γY(4140),Y(4140)→φJ/ψ过程对类粲偶素粒子Y(4140)进行了寻找。在该项研究中首次观测到明显的e+e-→φχ c1 和φχc2产生过程,信号统计显著性均超过了 10σ,对应...

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摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 物质的微观结构
    1.2 标准模型
        1.2.1 基本粒子
        1.2.2 基本相互作用
        1.2.3 弱电相互作用
        1.2.4 强相互作用
    1.3 强子谱简介
    1.4 粲偶素与势模型
        1.4.1 势模型
        1.4.2 粲偶素能谱
        1.4.3 粲偶素的跃迁
    1.5 类粲偶素
    1.6 论文的选题和结构
        1.6.1 论文的选题
        1.6.2 论文的结构
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-Ⅱ
    2.2 BESⅢ探测器
        2.2.1 BESⅢ的物理目标和总体性能
        2.2.2 束流管
        2.2.3 主漂移室
            2.2.3.1 单元结构
            2.2.3.2 丝层安排
            2.2.3.3 预期性能参数
        2.2.4 飞行时间计数器
        2.2.5 电磁量能器
        2.2.6 缪子计数器
        2.2.7 超导磁铁
        2.2.8 电子学系统
        2.2.9 触发判选系统
        2.2.10 数据获取系统
    2.3 BESⅢ离线软件系统
        2.3.1 BESⅢ离线软件框架
        2.3.2 BESⅢ探测器模拟系统
        2.3.3 BESⅢ离线刻度系统
            2.3.3.1 MDC刻度
            2.3.3.2 dE/dx刻度
            2.3.3.3 TOF刻度
            2.3.3.4 EMC刻度
            2.3.3.5 MUC刻度
        2.3.4 BESⅢ离线重建系统
            2.3.4.1 MDC径迹重建
            2.3.4.2 dE/dx重建
            2.3.4.3 TOF重建
            2.3.4.4 EMC重建
            2.3.4.5 MUC重建
        2.3.5 BESⅢ物理分析软件
第三章 e⁺e^-→φχ_c1,2在(?)=4.600 GeV的观测
    3.1 研究背景及简介
    3.2 数据样本和MC模拟
    3.3 e⁺e^-→φχ_c1,2的观测
        3.3.1 事例挑选标准
        3.3.2 MC模拟和数据分析
        3.3.3 本底分析
        3.3.4 波恩截面测量
    3.4 e⁺e^-→φχ_c0的研究
        3.4.1 事例挑选和数据分析
            3.4.1.1 χ_c0→π⁺π^-/K⁺K-

            3.4.1.2 χ_c0→π⁺π^-π⁺π^-

            3.4.1.3 χ_c0-→K⁺K^-π⁺π-
        3.4.2 波恩截面测量
    3.5 e⁺e^-→γY(4140)的研究
    3.6 系统误差分析
        3.6.1 带电径迹寻迹和粒子鉴别的不确定性
        3.6.2 光子重建的不确定性
        3.6.3 运动学拟合的不确定性
        3.6.4 粒子径迹角分布的不确定性
        3.6.5 辐射修正的不确定性
        3.6.6 不变质量谱拟合的不确定性
        3.6.7 积分亮度、分支比和质量窗的不确定性
    3.7 总结与讨论
第四章 e⁺e^-→γX_c1,2在(?)=4.180 GeV的观测
    4.1 研究背景及简介
    4.2 MC模拟及数据样本
    4.3 e⁺e^-→ γχ_c1,2在(?)=4.009和4.180 GeV的分析研究
        4.3.1 事例挑选标准
        4.3.2 MC模拟和数据分析
        4.3.3 本底分析
    4.4 e⁺e^-→γX_c1,2在其它能量点的分析研究
    4.5 波恩截面测量
    4.6 e⁺e^-→γχ_c0在(?)=4.180 GeV的分析研究
    4.7 系统误差分析
    4.8 总结与讨论
第五章 总结与展望
参考文献
博士期间发表的论文
致谢
附录
附件



本文编号：3903751