D0→KOSπ+π-衰變道D0-D0混合和CP破缺的測量.pdf

1、論文重點報告了通過D0→K0Sπ+π-衰變道的含時Dalitz擬合，實現(xiàn)對D0-(D)0混合參數(shù)的測量以及間接CP破缺((|q/p|，arg(q/p))的尋找。該分析是基于位于KEKB不對稱e+e-對撞機(jī)上的Belle探測器采集的921fb-1數(shù)據(jù)。
　　我們通過D*+→D0π+s，D0→K0Sπ+π-的衰變鏈來重建D0介子，其中軟π（πs）的電荷符號標(biāo)記了所產(chǎn)生D0的味，K0S由一對π+和π-帶電徑跡重建。通過結(jié)合K0S和兩個相

2、反電荷的π來重建D0介子。為了壓制來自組合本底和B(B)的事例，我們在質(zhì)心系下位于Υ(4S)和Υ(5S)能量的事例分別要求D*的動量大于2.5 GeV/c和3.1 GeV/c。我們將實驗系下鏈接D0產(chǎn)生和衰變頂點的矢量投影到D0的動量矢量上計算得出其衰變時間。通過相應(yīng)頂點擬合的協(xié)方差矩陣可以計算出該衰變時間的不確定度σt。
　　重建的事例中包含有兩種本底:隨機(jī)π+s本底和組合本底。隨機(jī)π+s本底指的是正確重建的D0衰變和一個隨機(jī)產(chǎn)

3、生的軟π+s介子組合而成的事例。組合本底包含剩余的其他類本底。我們用兩個動力學(xué)變量M和Q來研究事例中不同組分的產(chǎn)額。M=MK0Sπ+π-是D0的不變質(zhì)量，Q=(MK0Sπ+π-πs-MK0Sπ+π--mπs)·c2是D*衰變過程釋放的動能。我們在M-Q信號區(qū)|M-mD0|＜15 MeV/c2，5.75 MeV＜Q＜5.95 MeV中發(fā)現(xiàn)了純度為95.5％，包含1231731±1633個信號事例的樣本。
　　我們嘗試了不同模型的組合

4、來描述D0→ K0Sπ+π-的Dalitz分布，并最終選擇采用Breit-Wigner模型描述P，D波成分，用K矩陣模型描述ππS波成分，用Lass模型來描述KπS波成分。我們通過包含本底的蒙特卡羅樣本來檢驗含時Dalitz擬合過程，擬合程序給出的混合參數(shù)以及Dalitz參數(shù)的結(jié)果和輸入值一致。
　　最終的實驗數(shù)據(jù)分析采用不分道的極大似然函數(shù)擬合法。相應(yīng)的概率密度函數(shù)是關(guān)于衰變時間t、時間誤差σT以及Dalitz變量（（m2K0S

5、π+，m2K0Sπ-）的函數(shù)，其構(gòu)成考慮了由M-Q分布決定的逐事例信噪比、由蒙卡研究給出的 Dalitz平面重建效率、探測器對時間的分辨、m2ππDalitz變量的分辨函數(shù)以及本底貢獻(xiàn)。其中的自由參數(shù)包含:混合參數(shù)（x，y），D0的壽命(τ)，時間分辨函數(shù)的參數(shù)以及Dalitz模型的參數(shù)。在CP守恒的假設(shè)下，我們擬合出混合參數(shù):x=(0.56±0.19+0.03+0.06-0.09-0.09)％，y=(0.30±0.15+0.04+0.

6、03-0.05-0.06)％（誤差項依次為統(tǒng)計誤差，實驗系統(tǒng)誤差和模型系統(tǒng)誤差），x和y之間的統(tǒng)計相關(guān)系數(shù)為0.012.D0-(D)0混合的測量值距離非混合點（x=0，y=0）的顯著性為2.5個標(biāo)準(zhǔn)差。該結(jié)果與以往對x，y直接測量的實驗分析比較，在系統(tǒng)誤差和統(tǒng)計誤差方面都有明顯的精度改善。擬合同時給出的D0的壽命(τ)=(410.3±0.6) fs，和世界平均值一致。
　　我們在D0/(D)0→K0Sπ+π-衰變道也尋找了CP破缺