BESⅢ上J/Ψ到四个轻子衰变的首次观测

发布时间：2023-04-11 23:01

　　利用在BESⅢ上采集的4.481 × 108个Ψ(3686)事例的数据样本,对Ψ(3686)→π+π-J/Ψ,J/Ψ→l1+l1-l2+l2-(l1,l2=e,μ)衰变过程进行分析,包括e+e-e+e-,e+e-μ+μ-和μ+μ-μ+μ-。我们首次观测到了J/Ψ→e+e-e+e-和J/Ψ→e+e-μ+μ-衰变过程,并且测量出它们的分支比分别为(5.17±0.39±0.35)× 10-5和(3.00±0.27±0.20)× 10-5。测量出这两个过程的CP不对称幅值分别为(0.098±0.070±0.077)和(0.086 土0.093±0.060)。没有观测到J/Ψ→μ+μ-μ+μ-过程的显著信号,在90%的置信度下确定了其分支比上限为2.3 × 10-6。利用Ψ(3686)单举MC样本,通过Ψ(3686)→π+π-J/Ψ过程中的两个带相反电荷的低动量π介子来标记的J/Ψ介子,开发了J/Ψ衰变分支比的绝对测量方法。该方法利用J/Ψ→γη进行检验,得到与输入分支比相一致的输出分支比,验证了该方法的有效性。

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 核物理中的CP宇称
    1.2 基本粒子的分类及其相互作用
    1.3 粲偶素家族
    1.4 论文选题及论文结构
        1.4.1 论文选题
        1.4.2 研究目标
        1.4.3 研究内容
        1.4.4 拟解决的关键问题
        1.4.5 论文结构
第2章 北京谱仪-Ⅲ(BESⅢ)和蒙特卡罗模拟
    2.1 北京正负电子对撞机-Ⅱ(BEPCⅡ)
    2.2 北京谱仪(BESⅢ)的物理目标
    2.3 北京谱仪(BESⅢ)
    2.4 北京谱仪-Ⅲ离线数据系统
        2.4.1 离线数据处理和分析系统
        2.4.2 软件平台
        2.4.3 物理产生子
        2.4.4 探测器模拟系统(BOOST)
    2.5 J/Ψ→l⁺l^-l⁺l^-过程的数据和蒙卡模拟
    2.6 电子寻迹效率与鉴别效率研究
        2.6.1 电子寻迹效率研究
        2.6.2 电子鉴别效率研究
第3章 J/Ψ→e⁺e^-e⁺e^-过程的测量
    3.1 J/Ψ→l⁺l^-l⁺l^-的初步事例选择条件
        3.1.1 带电径迹的选择
        3.1.2 粒子鉴别
        3.1.3 π⁺π^-反冲质量的要求
        3.1.4 运动学拟合
    3.2 本底分析
    3.3 信号MC与数据的比较
    3.4 拟合数据的结果
    3.5 系统误差
    3.6 CP宇称不对称性测量
    3.7 分支比测量的输入输出检查
    3.8 CP宇称不对称性测量的输入输出检查
    3.9 小结
第4章 J/Ψ→e⁺e^-μ⁺μ^-过程的测量
    4.1 本底分析
    4.2 信号MC与数据的比较
    4.3 拟合数据的结果
    4.4 系统误差
    4.5 CP宇称不对称性测量
    4.6 分支比测量的输入输出检查
    4.7 CP宇称不对称性测量的输入输出检查
    4.8 小结
第5章 J/Ψ→μ⁺μ^-μ⁺μ^-过程的测量
    5.1 进一步的事例选择
    5.2 本底分析
    5.3 拟合数据的结果
    5.4 系统误差
    5.5 使用贝叶斯(Bayesian)方法确定分支比上限
    5.6 输入输出检查
    5.7 小结
第6章 用Ψ(3686)数据直接绝对的测量J/Ψ衰变的方法
    6.1 简介
    6.2 数据样本和MC模拟
    6.3 该方法的介绍
    6.4 初步事例选择
    6.5 标记的重建
    6.6 J/Ψ衰变的分析
    6.7 结果
第7章 总结
参考文献
附录
    A J/Ψ→e⁺e^-e⁺e^-过程的费曼图和振幅形式
    B J/Ψ→e⁺e^-μ⁺μ^-过程的费曼图和振幅形式
    C J/Ψ→μ⁺μ^-μ⁺μ^-过程的费曼图和振幅形式
    D J/Ψ→γe⁺e^-过程的振幅形式
    E J/Ψ→γμ⁺μ^-过程的振幅形式
科研成果
致谢



本文编号：3789923