besⅲ上ψ2s→ππjψ衰变中ππ末态相互作用的实验研究word格式论文.docxVIP

摘要利用QCD多极展开的方法以及基于于征微扰论的有效拉氏量对重夸克偶素的ππ衰 变进行实验研究，从中抽取描述J/ψ与软胶子相互作用的色极化率αψ(2S)J/ψ 以及相合系 数gi。同时考虑S波的ππ末态相互作用对参数的影响，希望能更好的解释数据。为 了 检 测 探 测 器 的 性 能 ， 更 好 的 理 解 数 据 以 及 进 行 初 步 的 物 理 分 析 ， 在2008年9月29日 到10月16日 北 京 谱 仪(BESIII)在 北 京 正 负 电 子 对 撞 机(BEPCII)上 采 集 了大约10M的ψ(2S)数据。利用这批数据挑选ψ(2S) → π+π?J/ψ, J/ψ → e+e?事例，这个 事例有简单的拓扑结构，比较大的分支比，很小的本底污染等优点，从而能挑选出很纯净 的样本。我们用经过挑选后的28095个事例，拟合它们的ππ 不变质量谱得到想要抽取的参 数，并对测量中的不确定性进行了分析，测量结果简要总结如下:1. 用基于于征微扰论构造的有效拉氏量研究重夸克偶素的ππ衰变:在不考虑ππ末态 相互作用时，有效拉氏量中的相合常数g = 0.221 ± 0.006 ± 0.011，g1/g = ?0.359 ± 0.005 ± 0.015， 拟 合 优 度 为1.69; 考 虑 了S波 的ππ末 态 相 互 作 用 以 后 ， 相 合 常 数为g = 0.083 ± 0.003 ± 0.007，g1/g = ?0.361 ± 0.004 ± 0.043，拟合优度为1.76。2. 用QCD多极展开研究重夸克偶素的ππ衰变:在不考虑ππ末态相互作用时，色极化ππ率αψ(2S)J/ψ = 2.600±0.068±0.149GeV?3，C = 4.851±0.033±0.197(m2)(C是QCD多极展开中次领头项的近似描述)，拟合优度为1.67;在考虑ππ末态相互作用时，色极ππ化率αψ(2S)J/ψ = 0.942 ± 0.026 ± 0.072GeV?3，C = 4.682 ± 0.040 ± 0.335(m2)，拟合优度为1.74。我们在拟合时采用了unbin拟合，得到的结果对bin数目的变化以及拟合范围的变化基 本上没有依赖。结果表明，考虑ππ末态相互作用以后，我们所抽取的参数大约是不考虑 时的1/3，而拟合的优度基本一致，这说明ππ末态相互作用对重夸克偶素的ππ衰变的衰变 振幅影响有较大影响，应该予以考虑。关键词: ππ相互作用，ψ(2S) → π+π?J/ψ衰变，参数拟合，相合常数，色极化率ABSTRACTWe study the ππ decay of heavy quarkonia experimentally using QCD multipole expan- sion and effective Lagrangian based on chiral perturbation theory, and extract the value of chromopolarizability(αψ(2S)J/ψ ), which describes the the interaction of J/ψ with soft gluons, as well as coupling constants gi. We also study the influence of the ππ final state interactions on the value of those parameters with the motivation to explain experimental data better.In order to check the performance of the detectors and do preliminary physical analysis, we collected about 10M ψ(2S) data on BESIII from September 29 to October 16 2008. We use these data to select ψ(2S) → π+π?J/ψ, J/ψ → e+e? event sample. We can get very clean event sample because this decay channel has simple event topology and large branching fraction. After selection 28095 events survived, we get the parameters(αψ(2S)J/ψ and gi) by fitting the invariant