论文部分内容阅读
自然界发现的已知结构的强子均由正反价夸克或者三个价夸克组成，而描述强相互作用的基本理论量子色动力学还允许胶球、混杂态和多夸克态等新型强子态的存在，寻找和研究新型强子，对于检验和发展QCD理论具有重要的意义。目前实验上出现了一些新型强子态的候选者，但还没有对其本质给出确定的解释。北京谱仪-Ⅲ工作在(Τ)-粲物理能区，为系统研究轻强子谱，探寻新型强子态，检验、发展强相互作用QCD理论提供了理想的平台。 本文首先简单介绍了在BES-Ⅲ上利用J/ψ→KsK±π(±)衰变道检查K±的径迹探测效率和粒子鉴别效率的基础服务性工作，为相关方面的数据质量研究工作提供了一定量的参考依据。 本文的第一项物理分析工作是利用BES-Ⅲ09年采集的225MJ/ψ样本以及12年采集的1.09×109J/ψ事例共计约1.3×109 J/ψ事例，在J/ψ→ωηππ过程中确认了X(1870)结构的存在。 实际拟合ηπ+π-不变质量谱时，我们在这一质量谱的高端引入了BES-Ⅲ合作组在J/ψ→γπ+π-η分析中发现的共振态X(2120)的贡献，通过固定X(2120)的质量宽度参数，然后对X(1870)进行拟合的做法，最终得到X(1870)的质量和宽度参数分别为M=1872.2±1.8(stat)+1.5-2.0(syst) MeV/c2，Γ=98.8±4.7(stat)+19.5-18.6(syst) MeV，对应分支比的测量结果为B(J/ψ→ωX(1870))×B(X(1870)→a±0π(±)）=(2.20±0.09(stat)+0.73-0.50（syst））×10-4。X(1870)的统计显著性可高达21.9σ。 此测量结果与BES-Ⅲ合作组在2011年利用09年数据给出的结果M=1877.3±6.3+3.4-7.4MeV/c2,Γ=57±12+19-4MeV,B(J/ψ→ωX(1870))×B(X(1870)→a±0π(±)）=（1.50±0.26+0.72-0.36)×10-4在1σ到2σ偏差的水平内保持一致。 本文的第二项物理分析工作是利用BES-Ⅲ于2010-2011年获取的质心能量√s=3.773 GeV下，积分亮度约L=2.9fb-1的数据，对e+e-→π0K+K-过程进行了协变张量振幅分波分析。分波分析的最佳解显示该过程中包含的中间共振态有JP=1-的K*(892)、 JP为2+的K*2(1430)、 JPC为3--的ρ3(1690)、ρ3(1990)以及JPC为1--的ρ(2150)、X(1600)和X(1840)态。其中对X(1600)质量和宽度的测量结果为M=1606+2-3(stat)+33-57(syst)MeV/c2、Γ=484+15-14(stat)+1-42(syst)MeV。对X(1840)的质量和宽度的测量结果为M=1842±8(stat)+6-13(syst)MeV/c2、Γ=146+18-16(stat)+32-13(syst) MeV。这两个共振态的质量宽度的测量结果与PDG14已知的相关粒子的质量和宽度值尚不能在1σ的水平内保持一致。这两个态与已知相关粒子之间的关系，还有待后续进一步对其它相关衰变道的分波分析研究。