论文部分内容阅读
重夸克偶素物理对于了解微扰和非微扰QCD的性质,探讨微扰-非微扰过渡区域强相互作用的行为非常重要。由于粲夸克较重,基于夸克模型,粲偶素在非相对论极限下可以视为cc组成的束缚态。传统的夸克模型预测了一系列的粲偶素态,J/ψ,ψ’,ψ"等,与实验上的观测一致。除了上述传统的粲偶素态,QCD理论也预言了一些奇特态的存在,例如胶子球、混杂态、多夸克态等。BESⅢ在粲夸克偶素能区的取数为寻找和研究这些新型强子态提供了良好的环境。过去十几年,一些新的类粲夸克偶素粒子,例如Y(4260)、Y(4360)、ZC(3900)、Zc(4200)等,相继被发现,但是,理论上对这些粒子性质的解释还没有定论。寻找和测量这些类粲夸克偶素粒子,将为理解它们的本质提供重要的实验信息。利用BESⅢ探测器上获取的亮度为5.2fb-1,质心系能量在4.009-4.6 GeV区间的事例样本,我们首次测量了 e+e-→π0π0ψ(3686)的玻恩截面,并求得与带电过程e+e-→π+π-ψ(3686)的截面比值,约为0.5,测量结果与理论预期值一致。对于低统计量能量点,我们估算了在90%置信水平下玻恩截面的上限值。同时,对四个大统计量点,我们研究了π0ψ(3686)质量谱的分布,在(?)=4420 MeV首次观测到一个显著增强的中性共振态。在低能区((?)= 2.0-3.0GeV), BaBar合作组利用初态辐射方法测量了e+e-→ γISRψπ+π-过程,并在ψf0(980)质量谱上,约 2175 MeV 附近,观测到JPC为1--的共振态Y(2175)。Y(2175)性质类似于在DD能区所观测到的Y(4260), Y(4360),理论上还没有给出很好的解释。我们利用BESⅢ采集的2.0-3.08 GeV数据样本,采用分波分析方法,测量了 e+e-→K+K-π0π0的玻恩截面。J/ψ的弱衰变对研究非微扰QCD理论和潜在的动力学机制,以及CKM矩阵的测量具有重要意义,但是相比较于J/ψ的强衰变和电磁衰变,由于分支比较小而很少被研究。利用BESⅢ在2009和2012年收集的世界上最大的(1310.6 ± 7.2)×106J/ψ和(447.9± 2.8) × 106ψ(3686)数据样本,我们寻找味道改变的中性流(FCNC)过程J/ψ(ψ(3686)) → D0e+e-+c.c,没有观测到显著的信号事例。在90%的置信度下,测量给出分支比上限为:B(ψ(3686)→D0e+e-+c.c) < 1.4 × 10-7@90%和B(J/ψ→D0e+e-+c.c) <8.5× 10-8@90%。其中,B(J/ψ→D0e+e-+c.c)比此前测量结果提高两个量级,而B(ψ(3686)→D0e+e-+c.c)为首次测量。