BESIII实验上测量粲介子到赝标量介子η/η'的半轻衰变

CKM matrix, which parameterizes the charged current interactions of quarks, play a important role in the standard model (SM). The semileptonic decay of charm mesons is depends both on the hardronic interaction and the CKM matrix elements. As a result, according to the semileptonic decay rate, we can determine the CKM matrix elements |Vcq|(q=s,d), and stringent testing of predictions for QCD contributions.to the decay amplitude. Study η-η’ mixing help to search for the gluon ball. The measurement of the branching fractions of semileptonic decay D(s)->η/η'lv provide a laboratory for the study of η-η’ mixing. The mixing angle can be determined. BESIII experiment has collected 2.92fb-1 psi(3770) data, which is the largest data sample on the charm threshold right now. In this program, we will measure the branching ratios of D(s)->η/η'lv to obtain the η-η’ mixing angle, then extract the CKM matrix elements and the strong interaction form factor.

CKM矩阵描述了夸克质量本征态和弱作用本征态之间的关系，是粒子物理标准模型的重要组成部分。粲介子的半轻衰变振幅是由CKM矩阵元和强相互作用共同决定的。因此，粲介子的半轻衰变是测量CKM矩阵元和研究强作用的理想场所。研究粲介子的半轻衰变，利用理论计算的形状因子，可以精确测量CKM矩阵元|Vcq|(q=s,d)，以检验标准模型，寻找超出标准模型外的新物理；反之，利用其他实验测量的|Vcq|，同样可以测量强作用的形状因子，检验QCD的理论模型计算。η-η’混合被认为是寻找胶球的一个理想场所，而测量D(s)->η/η'lv的半轻衰变分支比，可以得到η-η’混合相角。目前BESIII实验是世界上唯一运行在τ-c能区的探测器，拥有世界上最大的域值产生的高质量的粲数据(~2.92fb-1的Ψ(3770))，本项目拟精确测量D(s)->η/η'lv的分支比，抽取η-η’混合相角，同时测量CKM矩阵。

粲介子的半轻衰变是粲物理的重要研究内容，由于半轻衰变同时包含c夸克的衰变和强作用，因此可用来精确测量相应的CKM矩阵元或者强相互作用的形状因子。测量包含eta和eta'的半轻衰变，是研究粲介子半轻衰变中的重要课题。另外，使用包含eta和eta'的半轻衰变过程测量eta-eta'的混合，可以避免其他强子组分带来的干扰，，从而减少各种模型依赖所造成的影响。利用新的北京谱仪（BESIII）获取的psi（3770）数据，我们测量了D+到eta的半轻衰变分支比为(10.74±0.81±0.51)×10^−4; D+到eta的半轻衰变分支比为(1.91±0.51± 0.13)×10^−4，并给出了含eta过程的形状因子测量。实验结果玉CLEO-c实验测量一致，并提高了测量精度，是目前世界上精度最高的测量。.我们稍微拓展了研究方向，利用BESIII新采集的4.178GeV能量点的数据，证实了Ds衰变中唯一的重子衰变过程Ds->pnbar，其分支比为(1.21±0.10±0.05)×10^−3。该测量证实了CLEO-c实验之前的结果，并提高了3倍测量精度，这将对理论家们研究W湮灭效应，改善理论模型有十分重要的帮助。