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本论文分析了日本高能加速器研究机构(KEK)B介子工厂Belle国际合作实验采集的质心系能量在γ(4S)共振态或者位于该能量附近,积分亮度为281fb-1的正负电子对撞数据;测量了“错号”衰变D0→K+π-π0和D0→K+π-π+π-相对于Cabibbo支持的“正号”衰变D0→K-π+π0和D0→K-π+π+π-的分支比。该错号衰变是通过双Cabibbo压低的过程或者通过D0-(-D)0混合的方式实现的;到目前为止,后者仍没有在实验上被发现,因此其测量对检验标准模型和寻找新物理有重要意义。同时我们试图在该衰变中寻找CP破坏。
我们选择衰变链D*+→D0π+s→K±π()(π0,π+π-)π+s来进行研究,通过各种判选条件来筛选错号过程D*+→D0π+s→K+π-(π0,π+π-)π+s;正号过程D*+→D0π+s→K-π+(π0,π+π-)π+s则用来作为归一化因子。在分析中我们对错号过程和正号过程使用相同的判选条件以降低系统误差。
时间积分后的错号过程D0→K+π-(π0,π+π-)相对正号过程D0→K-π+(π0,π+π-)的比例在实验上可表示为RWS=C·S,其中C为效率修正因子,因为错号过程在Dalitz图上的分布可能和正号过程不同,从而应该引入一个微小的平均探测效率修正。标量因子S和大量的正号事例数NRS和有限的错号事例数NWS之间满足S=NWS∶NRS;NWS和NRS是通过二维拟合得到的错号和正号事例的数目。我们在分析中通过拟合标量因予S来减少系统误差。
我们测量的结果为:
RK+WSπ-π0=[2.29士0.17(stat)+0.13-0.09(syst)]×10-3,RK+π-π+π-=[3.20士0.19(stat)+0.18-0.13(syst)]×10-3.通过分别拟合D0和(-D)0衰变的实验数据,我们测量了CP不对称性,其结果与零一致:ACP(Kππ0)=-0.006±0.053,ACP(K3π)=-0.018士0.044.