BESⅢ上a00(980)-f0(980)混合強度的測量及J-Ψ→ωηπ0的研究.pdf

1、量子色動力學(xué)(QCD)是標準模型框架下描述強相互作用的基本理論。它預(yù)言了膠球，混雜態(tài)及多夸克態(tài)等新型強子態(tài)的存在。而目前已發(fā)現(xiàn)的強子均由兩個或者三個價夸克組成。實驗上對新型強子態(tài)的觀測成為對QCD理論的直接驗證。另外，對輕強子態(tài)的產(chǎn)生和衰變性質(zhì)的系統(tǒng)研究將為我們理解強耦合非微擾機制下的強相互作用提供很好的信息，對低能區(qū)QCD的發(fā)展起到重要推動作用。BESⅢ的工作能區(qū)在2～4.6GeV，此能區(qū)一直被公認為是尋找和研究新型強子的理想場所。目

2、前BESⅢ擁有世界上最大統(tǒng)計量的J/ψ妒和ψ′數(shù)據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容是利用BESⅢ上的大統(tǒng)計量數(shù)據(jù)對強子譜進行的研究。
　　 實驗上發(fā)現(xiàn)了很多0-+、0++、2++粒子，它們成為這些新型強子態(tài)的候選者，量子數(shù)為0++的粒子a(8)(980)和fo(980)自被發(fā)現(xiàn)至今已有幾十年的歷史，但關(guān)于其性質(zhì)的討論一直是輕強子譜研究的重要話題。這兩個粒子有近似的質(zhì)量，但不同的衰變模式。它們曾被描述為K(K)分子態(tài)、四夸克態(tài)、混雜態(tài)、q(q

3、)介子等。理論方面和實驗方面都為探究這兩個粒子的本質(zhì)展開了大量的工作。理論學(xué)家在上世紀70年代就提出由于a(8)(980)和fo(980)都可以耦合到K（K），a（8）(980)和fo(980)之間可以通過K（K）的圈圖而產(chǎn)生混合，因此a（8）(980)—fo(980)的混合強度將為理解它們的性質(zhì)提供重要的實驗信息。
　　 基于BESⅢ上2.25×108的J/ψ和1.06×108的ψ′數(shù)據(jù)，本文從J/ψ→φfo(980)→a(8

4、)(980)→如φηπ0過程和ψ′→γχc1，χc1→a(8)(980)，π0→fo(980)π0→π+π-π-π0“過程中對a(8)(980)—fo(980)混合強度進行了測量，得到a(8)(980)→fo(980)的混合強度和fo(980)→a(8)(980)的混合強度分別為：ξfa=B(J/ψ→φfo(980)→φa(8)(980)→φηπ0)/B(J/ψ→φfo(980)→φππ)=(0.60±0.20(stat.)±0.12(

5、syst.)±0.26(para.))％＜1.1％(at90％c1)ξfa=B(ψ＇→γχc1,χc1→a(8)(980)π0→fo(980)π0→π+π-π0/B(ψ′→γχc1χc1→a(8)(980)π0→ηπ0π0=(0.31±0.16(stat.)±0.14(syst.)±0.03(para.))％＜1.0％(at90％c1)
　　 我們還將這些結(jié)果與利用理論參數(shù)或者一些實驗得到的參數(shù)進行計算的混合強度結(jié)果進行了比較。

6、這次測量是世界上首次直接測量，這些結(jié)果會為a(8)(980)、fo(980)理論模型的發(fā)展提供必要的限制，進而為其本質(zhì)的確定提供重要信息。
　　 同時，我們也對類似的J/ψ→ωηπ0過程進行了研究。我們在ηπ0的不變質(zhì)量譜上看到在1.0GeV處有很明顯的結(jié)構(gòu)，與J/ψ→φηπ0不同,J/ψ→ωηπ0過程中ηπ0的不變質(zhì)量譜上的結(jié)構(gòu)很寬，用fo(980)→a(8)(980)的混合機制不能解釋。對這個結(jié)構(gòu)的分析得出，J/ψ→ωa(8