besⅲ实验d介子半轻衰变中对a.docVIP

BESE实验D介子半轻衰变中对a_0(980)的寻找及D~0辐射衰变分支比的测量 论文主要介绍了两个研究工作,一是利用BESIII的数据进行了 DX a0(980)-e+Ve和D+^ a0(980)0e+Ve两个半轻衰变过程的寻找,二是对D0的辐 射衰变过程D0^ 丫 K*0和D0 - 丫①分支比进行了测量。对于质量在1 GeV/c2 以下的轻标量介子的分类是粒子物理学界长期以来的难题 , 其独特的性质表明其 可能不是传统结构的介子，对其内在组成一直存在着多种假设，包括传统的qq组 成、四夸克组成、介子 -介子束缚态、轻标量胶子球等 ,还包括多种态的混合。半 轻衰变过程具有较为简单的衰变机制和末态相互作用 , 是用来研究轻标量介子结 构的理想环境。由于数据量和高本底等问题的限制 , 在此前的实验中 , 一直没有 D0(+) 半轻衰变到轻标量介子的报道。 BESH合作组在2010年和2011年于质心能量3.773 GeV处采集了总积分亮 度为2.93fb-1的数据,是迄今为止在该能量点最大统计量的数据,是研究D介子 衰变的理想样本。利用这些数据和 D介子标记的方法，本论文在D介子半轻衰变 过程中对轻标量介子中的同位旋三重态 a0(980) 进行了寻找 , 并测得其分支比 为:B(D0—a0(980)-e+ve) x B(a0(980)- —nn -)=(1.33+0.33-0.29 ± 0.09) x 10-4 B(D+ — a0(980)0e+ve) x B(a0(980)0 — n n -)=(1.66+0.81-0.66 ± 0.11) x 10-4 误差中第一项为统计误差 , 第二项为系统误差。由于 a0(980) —n n的分支比在现有的实验结果并没有很好的得到测量 ，本分析测得的结果中 包含了该次级衰变分支比。该测量为首次观测到这两个衰变模式，D0和D+衰变过 程的信号显著性分别为6.4和2.9倍标准偏差(c),考虑到较低的显著性,本分析 同时还测得了在90泄信度下D+言号过程分支比的上限为:B(D+ — a0(980)0e+ve) x B(a0(980)0 —n n 0)lt;3.0 x 10-4 @90%C.L.本分析结果 有效提供了 a0(980)内在结构中u、d夸克及其电荷共轭组成的qq成分的贡献, 结合相关的理论模型和其他实验的测量结果，对轻标量介子本质为传统qq态还 是四夸克态等的分类具有非常重要的意义。 论文的第二部分分析内容为 D介子辐射衰变分支比的测量。在粲介子衰变中, 辐射衰变过程D-—(其中V表示矢量介子)的短程作用的贡献在标准模型中是被 压低的, 其分支比预期在 10-8 量级, 而非微扰的长程作用可以使该辐射衰变过程 分支比增大到10-5量级,D介子辐射衰变的实验测量对理解 QCD!论和检验相关 计算具有重要的意义 , 由于可能存在新物理对分支比的贡献 , 该衰变过程的研究 中也可以实现对一些新物理过程的寻找。在此前的实验测量中 ,Belle 和 BABAR 实验组已经在超过5倍标准偏差((T)的信号显著性上观察到了 DX 丫 K*0和Do -丫①这两个衰变过程，2017年Belle合作组的新结果更是将测量精度进一步 提高。然而，必威体育精装版的测量结果表明，在D(—y K*0的分支比测量上，BABAR和Belle 实验组的必威体育精装版结果在误差范围内的吻合度并不高 ， 由此第三方的独立测量对于 D0^ 丫 K*0的分支比研究显得尤为重要。 利用BESH质心能量3.773 GeV的数据，我们首次利用DD阈值数据对D介子 辐射衰变过程D(—y K*0和D(—y① 的分支比进行了测量，并采用D介子标记 的方法降低非D本底的不确定性，测得的分支比结果为:B(D0 -Y K*0)=(4.22 ± 0.68 ± 0.19) X 10-4 和 B(D0 — 丫 ①)=(3.53 ± 1.32 ± 0.16) X 10-5 尽管由于D介子数据量的限制，该分析结果具有较大的统计误差，但是对于D(- 丫 K*0分支比的确认仍具有相当的参考价值，而对于D(— 丫①信号过程,测得的 分支比与现有的实验结果在误差范围内是一致的。