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和介子相比,人们对重子的认识还是比较有限的,许多基本的物理问题尚未解决,比如“丢失的”重子激发态问题,某些共振态的质量宽度仍有很大的不确定性等。特别是对含奇异夸克的重子激发态的研究,如Ω*和≡*等,实验数据非常少。重子谱的研究以及粲偶素衰变到重子对的研究可以很好的帮助我们理解重子结构和进一步理解粲偶素衰变到重子对的机制,并推动相关物理理论的发展。
本文利用北京谱仪(BESIII)在北京正负电子对撞机(BEPCII)上采集的106Mψ(2S)数据,测量了ψ(2S)→Ω-Ω+的分支比,精度较过去有很大的提高,并对这一过程的角分布进行了首次测量。利用单边事例重建的方法寻找Ω的激发态,然而限于当前数据样本的统计量,没有观察到明显的信号。首次测量了与之有相同末态的ψ(2S)→φ∧∧的分支比。
我们通过研究ψ(2S)→K-∧≡++c.c等过程,首次给出ψ(2S)→K-∧≡++c.c和ψ(2S)→K-∑≡++c.c的分支比,并在K∧≡不变质量谱上第一次观察到xcJ的信号,给出xcJ→K-∧≡++c.c的分支比。利用单边重建的分析方法,在ψ(2S)→K-∑≡++c.c的末态事例中寻找≡*的激发态,通过只寻找K、∧、p/p(来自≡)观察到≡(1820)和三(1690),并得到它们的信号显著性分别为5.6σ和5.0σ。
本文的重要创新点是采用单边事例重建方法,极大地提高了事例选择效率。我们通过单举inclusive蒙特卡洛样本检查了其正确性,并通过ψ(2S)→φ∧∧和J/ψ→≡-≡+,在真实数据中证明了方法的正确性和可行性。本文还通过J/ψ→∧∧,J/ψ→K+p∧+c.c和J/ψ→≡+≡-详细研究了次级衰变粒子的效率,为以上物理分析结果提供可靠的系统误差分析。