J/ψ→γπ～+π～-π～+π～-的分波振幅分析

论文摘要

QCD理论的非阿贝尔规范性预言了两个或多胶子可以形成纯胶子的束缚态——胶球（glueball）。胶球的发现将是验证QCD理论正确性的直接证据,因此胶球的寻找一直是许多物理学家关注的热点之一。虽然理论上和实验上都已经做了大量的研究工作,并找到了一些胶球候选者,但到目前为止,它们尚未得到真正地确认。 本文采用北京谱仪（BES Ⅱ）在北京正负电子对撞机（BEPC）上收集的5,800万J/ψ数据,利用协变张量振幅分析方法,在+π-π+π-不变质量小于2.4GeV的范围内,分别用分区间拟合和整体拟合的方法对J/ψ→γπ+π-π+π-衰变道中间态的自旋宇称做了详细的研究。在分析中间衰变过程方面,与MARK Ⅲ和DM2合作组比较,本论文除了考虑J/ψ→ρρ中间衰变模式,还考虑到了其它两种中间衰变模式:J/ψ→ρρ和J/ψ→ρρ,f2（1270）σ。 在对不变质量在2.4GeV以下的π+π-π+π-质量谱进行整体拟合研究中,我们看到了不变质量谱在低质量端主要由O-+成分构成,同时还存在O++和少部分的2++成分。O-+成分主要是来自于ρρ的贡献;O++成分主要来自于σσ的贡献;2++在低质量端主要是ρρ衰变模式,在高质量端则以f2（1270）σ衰变模式为主,还有少部分的ρρ、σσ衰变模式。 为了保证分析结果的正确性,本论文还使用不带中间态的分区间拟合方法对π+π-π+π-不变质量谱进行拟合,发现用分区间拟合得到的结果与整体拟合得到的结果是相符的。此外,我们还做了最佳解的信号显著性与共振态JP改变的检查,检查结果表明分波振幅分析可以区分各种自旋宇称态,因

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 粒子物理学
• 1.1.1 标准模型
• 1.1.2 强子态
• 1.1.3 胶球的性质及其寻找
• 1.1.4 胶球的质量
• 1.1.5 寻找胶球的实验
• 1.1.6 胶球的判定准则
• 1.2 粲偶素家族
• 1.3 J／ψ衰变
• 1.4 论文选题的目的和论文的结构
• 1.4.1 论文选题的目的
• 1.4.2 论文的结构
• 第二章 北京谱仪与粒子的鉴别
• 2.1 粒子加速器
• 2.2 北京正负电子对撞机（BEPC）
• 2.3 北京谱仪（BES）
• 2.3.1 束流管（Beam Pipe）
• 2.3.2 顶点探测器（Vertex Chamber）
• 2.3.3 主漂移室（Main Drift Chamber）
• 2.3.4 飞行时间计数器（Time Of Flight）
• 2.3.5 簇射计数器（Shower Counter）
• 2.3.6 磁铁系统（Magnet System）
• 2.3.7 μ子计数（Muon Counter）
• 2.3.8 亮度监测器（LUminosity Monitor）
• 2.3.9 气体系统（Gas System）
• 2.4 BES数据获取和分析
• 2.4.1 BES的数据获取
• 2.4.2 离线数据分析处理系统
• 2.5 粒子鉴别
• 2.5.1 带电粒子的鉴别
• 2.5.2 光子的鉴别
• 2.5.3 运动学拟合
• +π⁺π⁺π⁺的事例挑选和本底分析'>第三章 J／ψ→μπ⁺π⁺π⁺π⁺的事例挑选和本底分析
• 3.1 事例的末态和主要的本底道
• +π⁺π⁺π⁺的事例初选'>3.2 J／ψ→μπ⁺π⁺π⁺π⁺的事例初选
• 3.2.1 带电径迹的选择条件
• 3.2.2 光子的选择条件
• 3.2.3 事例初选样本的获得
• +π⁺π⁺π⁺事例终选'>3.2.4 J／ψ→μπ⁺π⁺π⁺π⁺事例终选
• 3.2.5 本底分析
• 第四章 分波振幅分析方法
• 4.1 分波振幅分析方法简介
• 4.2 初始考虑和目标
• 4.3 分波振幅和截面
• 4.4 最大似然法
• 4.5 Monte Carlo积分
• 4.6 分波分析流程
• +π⁺π⁺π⁺的分波振幅分析'>第五章 J／ψ→μπ⁺π⁺π⁺π⁺的分波振幅分析
• 5.1 分波分析过程
• 5.1.1 本底扣除
• 5.1.2 拟合方法
• 5.1.3 不带中间态的分区间拟合
• 5.1.4 拟合方法
• 5.2 整体拟合
• 5.2.1 质量宽度扫描
• 5.2.2 参数显著性检验
• 5.3 整体拟合给出的分支比及系统误差
• 5.3.1 整体拟合给出的分支比
• 5.3.2 整体拟合给出分支比的系统误差
• 第六章 拟合结果分析与讨论
• 6.1 拟合结果检查
• 6.2 结果与讨论
• +π⁺π⁺π⁺分波振幅公式'>附录A J／ψ→μπ⁺π⁺π⁺π⁺分波振幅公式
• +π⁺π⁺π⁺）衰变道公式符号说明'>A.1 J／ψ→γX→γ（yz）→γ（π⁺π⁺π⁺π⁺）衰变道公式符号说明
• A.2 J／ψ辐射衰变中振辐和衰变截面的一般公式
• +π⁺π⁺π⁺的分波振幅U_μν^ⅰ'>A.3 J／ψ→μπ⁺π⁺π⁺π⁺的分波振幅U_μν^ⅰ
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 致谢