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自2003年以来,粒子物理实验在粲偶素能区发现了很多具有奇特性质的强子态,称为类粲偶素粒子或者XYZ粒子,这些粒子无法归类到常规的粲偶素能谱中,人们一直尝试理解这些粒子的性质。Y(4260)和X(3872)是典型的类粲偶素粒子,由于其奇特的性质而被广泛研究,也可以从新的视角来探寻这些粒子的性质,如其与粲偶素粒子之间的强子跃迁。实验上还发现了带电的类粲偶素粒子,疑似为四夸克态,为了深入了解这类粒子的性质,可以从其他末态中寻找类似的带电的类粲偶素粒子。类粲偶素的产生与衰变与粲偶素有着千丝万缕的联系,人们也尝试着将类粲偶素粒子归类到常规粲偶素能谱中。势模型预言的某些粲偶素粒子到目前为止尚未找到,人们在研究某些XYZ粒子时发现其性质与尚未被发现的粲偶素粒子相近,可以尝试探索它们之间的联系,将这些XYZ粒子归类为常规粲偶素。 利用BESⅢ探测器在4.09到4.60GeV之间采集的数据,分析了e+e-→π+π-D0(D)0,e+e-→π+π-D+D-及其中间过程。在D(D)的不变质量谱中,观测到ψ(3770)信号,并首次测量了e+e-→π+π-ψ(3770)过程的产生截面。从截面形状可以看出π+π-ψ(3770)事例可能是从Y(4390)或Y(4415)或其他结构衰变而来,与e+e-→π+π-ψ(13D2)截面形状相似。在π±ψ(3770)不变质量谱中寻找可能的Zc态,但是没有找到显著的信号。在D(D)的不变质量谱中还寻找了理论预测的可能的X(3872)的重夸克自旋对称伴随态X2(4013),也没有观测到明显的信号,给出了90%置信水平下的σ(e+e-→π+π-X2(4013))×B(X2(4013)→D(D))的上限。在Dπ+π-的不变质量谱中,观测到D1(2420)的信号,并在4.30GeV以上的能量点上首次测量了σ(e+e-→D1(2420)0(D)0+c c.)×B(D1(2420)0→D0π+π-)、σ(e+e-→D1(2420)0(D)0+c c)×B(D1(2420)0→D*+π-)和σ(e+e-→D1(2420)+D-+c.c.)×B(D1(2420)+→D+π+π-)。在测量结果中,没有观察到e+e-→D1(2420)(D)的截面在阈值附近有快速上升现象,向认为Y(4260)是(D)D1束缚态的模型提出了挑战。 理论预言粲偶素P波自旋三重态xcJ(2P)质量在3.9到4.0GeV/c2之间,J=0或2的态xc0(2P)和xc2(2P)可以从矢量粲偶素辐射跃迁产生,其主要衰变模式为D(D)。利用BESⅢ探测器在4.18GeV处采集的3.1fb-1数据,寻找了e+e-→γxc2(2P)过程和e+e-→γxc0(2P)过程,xc0(2P)和xc2(2P)均用D0(D)0以及D+D-重建。由于没有观测到显著的信号,测量了90%置信水平下的σ(e+e-→γxc2(2P))×B(xc2(2P)→D0(D)0)和σ(e+e-→γxc2(2P))×B(xc2(2P)→D+D-)的上限,分别为0.23pb和0.14pb。由于xc0(2P)的质量和宽度未知,还测量了各种xc0(2P)质量以及宽度假设下的90%置信水平下的e+e-→γxc0(2P)产生截面的上限。假设所有的γxc2(2P)事例全部来自ψ(4160)的衰变,可以得到分支比B(ψ(4160)→γxc2(2P))×B(xc2(2P)→DD)<108×10-4,与利用三种势模型计算的理论预测值相当。