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北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)是当今世界上运行在2-5GeV能区的北京正负电子对撞机(BEPCII)上唯一的一台大型通用探测器,专门从事(τ)-粲物理研究。飞行时间计数器(TOF)是BESⅢ的子探测器之一,测量末态带电粒子的飞行时间,结合带电径迹重建信息,进行粒子鉴别,同时参与第一级触发判选。 本文首先介绍了TOF的模拟软件的调试工作。蒙特卡洛模拟对于优化系统误差,研究探测器性能等有重要意义。为了保证模拟的精度的同时兼顾计算运行速度,飞行时间计数器的桶部模拟采用参数化模型描述光在闪烁体中的传输过程。使用真实数据刻度得到的单块闪烁体衰减长度和光电倍增管增益,以及扫描电子学通道得到的饱和曲线修正,能够较为成功地模拟信号脉冲形状。同时调试阈值使模拟的探测效率与真实数据符合。调试结果显示蒙特卡洛模拟与真实数据符合得较好,基本满足目前物理分析需求。 本文还利用北京谱仪Ⅲ采集的225兆J/ψ衰变事例,测量了J/ψ→γη和J/ψ→γη的分支比,并计算了η和η的混合角。SU(3)群的对称性预言了3种轻夸克组成一组八重态和一个单态的介子。实验中观察到的赝标量介子的质量本征态,是味道本征态的混合。理论和实验上对赝标量介子混合角的研究已经持续了很多年,可以利用不同的过程来计算和测量混合角的大小。因为BESⅢ上量能器的能量分辨非常好,本文利用η和η衰变到双光子测量了J/ψ→γη和J/ψ→γη的分支比,分别为:Br(J/ψ→γη)=(1.12±0.01±0.04)×10-3和Br(J/ψ→γη)=(5.80±0.05±0.30)×10-3,然后计算得到η和etap的混合角为|θp|=(21.4±0.3)°,这与之前的实验测量结果一致。