BESⅢ实验上D→(?)πω分支比的测量

论文摘要

ψ（3770）是粲介子对产生阈能之上质量最轻的由cc组成的粲偶素态。粲介子的强子衰变过程可以通过W玻色子的外发射、内发射、W玻色子交换等作用发生。自1976年D介子被发现以来,有关D介子的强子衰变已经在各种实验上被广泛研究。然而,由于统计量少和背景很高的原因,已经测量到的D介子衰变末态包含ω介子的过程非常少。基于北京正负电子对撞机（Beijing Electron-Positron Collider Ⅱ,BEPCⅡ）在质心系能量（?）=3.773 GeV采集的积分亮度为2.93 fb-1的ψ（3770）数据样本。本分析采用双标记方法,精确测量了D介子的三个强子衰变道D0→K-π+ω,KS0π0ω和D+→KS0π+ω的绝对分支比。在本分析过程中,我们用D0→K+π-,D0→K+π-π0,D0→K+π-π-π+3个强子衰变道来重建D0介子,用D-→K+π-π-,D-→KS0π-,D-→K+π-π-π0,D-→KS0π-π0,D-→KS0π-π-π+和D-→K+K-π-6个强子衰变道对D-介子进行重建,得到单标记D0和D-介子的总数目。分别拟合D介子在数据和MC中MBC谱的分布,得到相应九个单标记道的事例数和相应九个单标记道的探测效率。通过分析单举MC样本,确定三个信号道的主要本底分别来自D0→K-π+π+π-π0,D0→KS0π0π+π-π0和 D+→KS0π+π+π-π0。对数据和 MC 样本进行二维拟合分别得到三个信号道的观测事例数和探测效率,利用强子衰变D0（+）→sig的分支比计算公式如下式（?）最终得到三个信号道的分支比结果分别为:（?）和（?）其中第一项误差为统计误差,第二项误差为系统误差。D0→K-π+ω的分支比测量精度比《粒子数据手册》收录结果改进了 5倍,D0→KS0πω和D+→KS0π+ω分支比是世界上首次测量。为探讨D→Kπω衰变中的同位旋对称性提供了重要实验数据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   1.1 粒子物理学的发展
•   1.2 粒子的分类
•   1.3 D介子物理
•   1.4 论文选题和结构
•     1.4.1 论文选题的背景和意义
•     1.4.2 论文结构
•   1.5 本章小结
• 第二章 北京正负电子对撞机和北京谱仪
•   2.1 北京正负电子对撞机
•   2.2 北京谱仪
•     2.2.1 束流管
•     2.2.2 主漂移室
•     2.2.3 飞行时间计数器
•     2.2.4 电磁量能器
•     2.2.5 μ子探测器
•     2.2.6 超导磁铁
•     2.2.7 读出电子学系统
•     2.2.8 触发判选系统
•     2.2.9 数据获取系统
•     2.2.10 控制监视系统
•     2.2.11 离线数据分析系统
•   2.3 本章小结
• 第三章 D→（?）πω分支比的测量
•   3.1 数据样本和MC样本
•     3.1.1 数据样本
•     3.1.2 MC样本
•   3.2 分析方法
•   3.3 事例选择条件
•     3.3.1 带电径迹
•     3.3.2 粒子鉴别
• S⁰介子的挑选'>    3.3.3 K_S⁰介子的挑选
•     3.3.4 好光子的挑选
• 0介子的选择'>    3.3.5 π⁰介子的选择
•     3.3.6 ω介子的选择
•   3.4 单标记事例数和探测效率
•   3.5 信号道产额和探测效率
•     3.5.1 信号道△E的要求
•     3.5.2 数据中信号道的产额
•   3.6 检查峰状背景
•   3.7 信号道的数据和MC的比较
•   3.8 信号道的探测效率
•   3.9 分支比结果
•   3.10 系统误差
•     3.10.1 单标记的范围
• ±和π^±带电径迹重建效率'>    3.10.2 K^±和π^±带电径迹重建效率
• ±和π^±粒子鉴别'>    3.10.3 K^±和π^±粒子鉴别
• 0重建'>    3.10.4 π⁰重建
• S⁰重建'>    3.10.5 K_S⁰重建
•     3.10.6 引用分支比
•     3.10.7 MC统计涨落
•     3.10.8 MC产生子
•     3.10.9 △E要求
•     3.10.10 二维拟合
• S⁰和ω的边带区'>    3.10.11 K_S⁰和ω的边带区
•     3.10.12 D→Kπη背景的排除
• 0D⁰的量子关联'>    3.10.13 D⁰D⁰的量子关联
•     3.10.14 测量方法
• ω的因子'>    3.10.15 f^ω的因子
•     3.10.16 系统误差的总和
• 0→K^-π⁺ω在不同单标记信号道的分支比'>  3.11 检查信号道D⁰→K^-π⁺ω在不同单标记信号道的分支比
•     3.11.1 三个不同单标记信号道在数据中的产额
•     3.11.2 探测效率
•     3.11.3 分支比
•   3.12 输入输出检查
•   3.13 本章小结
• 第四章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间完成的论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 郭育培

导师: 杨悦玲,孙俊峰,马海龙

关键词: 探测器,介子,强子衰变,分支比测量

来源: 河南师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 河南师范大学

分类号: O572.33

DOI: 10.27118/d.cnki.ghesu.2019.000517

总页数: 74

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