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重子谱学为研究强子微观结构和QCD长程相互作用提供了重要信息。组分夸克模型给出重子谱的分类方式。含有奇异夸克的重子又称为超子。组分夸克模型预言的重子激发态中,有超过30个为含两个奇异夸克的Ξ*粒子。截止到目前,实验上对除Ξ(1530)外的大多数Ξ*粒子知之甚少,并且发现的Ξ*粒子的数目远小于理论预言的数目。上世纪七十年代,Ξ-(1690)和Ξ-(1820)粒子先后在散射实验上被发现,但粒子的量子数、相关的分支比等信息还没有很好的在实验上得到测量。Λ(1405)是含有一个奇异夸克,同位旋为零的超子。关于Λ(1405)本质的研究是重子谱研究的热门课题之一。Λ(1405)很难归入组分夸克模型给出的重子谱。格点QCD不能根据夸克模型重现出Λ(1405)的质量,需要引入多夸克模型或者介子重子耦合成分才能给出与实验相符的结果。理论上对于Λ(1405)的本质有很多解释,其中用“重子-介子”耦合的方式解释Λ(1405)的观点被广泛采纳。 BEPCⅡ/BESⅢ实验是工作在(τ)-c能区的高亮度粒子物理实验,BESⅢ积累的大统计量J/ψ、ψ(3686)样本,是研究和寻找重子激发态的理想场所。基于BESⅢ积累的1.06×108的ψ(3868)样本,我们在ψ(3686)→ K-Λ(Ξ)++c.c.衰变得到的K-Λ不变质量谱上观测到Ξ-(1690)和Ξ-(1820)粒子,测量得到的质量宽度如下Ξ(1690)-:M=(1687.7±3.8±0.8) MeV/c2;Γ=(27.1±10.0±2.1) MeV; Ξ(1820)-:M=(1826.7±5.5±1.6) MeV/c2;Γ=(54.4±15.7±3.6) MeV.信号显著性为4.9σ和6.4σ。 同时,我们测量了ψ(3686)→K-Λ(Ξ)++c.c和ψ(3686)→Ξ(1690/1820)-(Ξ)++c.c,Ξ(1690/1820)-→ K-Λ的分支比。 我们利用BESⅢ探测器积累的2.26×108 J/ψ事例,在J/ψ→(p)K+∑π+c.c.衰变中研究Λ(1405)。我们观察到J/ψ→Λ(1520)(Λ)(1520)、Λ(1405)(Λ)(1520)以及Λ(1405)(Λ)(1405)过程,在∑π谱上1.4 GeV/c2质量处有明显的结构,从谱形上看该结构不能用Λ(1405)描述。通过拟合反冲(Λ)(1520)的∑0π0质量谱,我们得到Λ(1405)的质量宽度为M=(1412.9±4.1±3.1) MeV/c2,Γ=(38.6±18.3±14.8)MeV。信号显著性为3.5σ。要深入理解该过程,需要用更精细的动力学函数,通过耦合道的分波分析来研究。 (P)ANDA实验是位于FAIR加速器的大型强子物理实验,基于质子-反质子湮灭过程研究强子物理中的前沿课题。PANDA实验和BESⅢ实验在寻找QCD奇特态、粲强子物理和重子谱学等研究领域有很大的互补性。面对前所未有的高统计量数据,(P)ANDA实验需要在线及时、精确的对信号和本底进行甄别,过滤接收到的事例。健壮,高效,并且达到一定精度要求的在线径迹重建算法,在(P)ANDA实验的在线数据获取系统中起很重要的作用。我们为(P)ANDASTT探测器在线径迹重建开发了利用勒让德变换的寻迹算法和利用类黎曼拟合的径迹拟合算法。采用基于GPU的CUDA C实现了STT在线径迹重建的并行计算。