在4.0GeV以上pipipsip衰变模式的研究和Zc的寻找

Charmounim is an heavy meson family. These particle are all formed by c and cbar quark.Charmounium is a perfect place to study the interaction between quarks, because of their two body system and large cross section and the using of non-relativity approximation and perturbation. It is very important that the study of Charmounim particles can contribute to understanding the force between the quarks and the heavy quark decay mechanism, because of the new progress in QCD.Recently,the discovery of charmonium hybrids may be the most exciting goal of the current studies of charmounium system. By the decay of charmounium hybrids,some candidates for multiquark meson are found. Based on the collider data above 4.0 GeV in BESIII, these states should be accessible through pipipsip decay mode. We could measure the pipipsip cross section, the fit the lineshape to understand the charmounium-like states. To study the invariant mass of pi and psip, it is a focus on understanding and testing the multiquark meson.

粲夸克偶素是一个重介子家族，这些粒子均由一对正反粲夸克所组成。粲偶素作为二体系统因其结构简单，生成截面大以及在进行唯象分析时适合于采用非相对论性近似与微扰处理而成为研究夸克间力-强相互作用的理想场所。粲偶素粒子实验研究对于了解夸克间力与重夸克偶素衰变机制的重要意义由于量子色动力学的研究出现的新进展得到了新的强调。近期国际上发现了粲偶素混杂态的存在，同时通过粲偶素混杂态的衰变，发现了多夸克态存在的依据。利用在4.0GeV以上BESIII积累的对撞数据，通过pipipsip的衰变末态的研究，可以给出pipipsip的lineshape，对于理解4.0GeV以上的charmonium-like的粒子态，有着非常重要的作用。对于pi和psip不变质量谱的研究，对于多夸克态的理解和检验，是国际上非常重要的研究热点问题。

本项目利用中科院高能所的正负电子对撞实验，研究粲偶素态的结构和性质，寻找新的粲偶素态以及衰变模式。粲偶素态的研究在国际上一直是热点，国外的BELLE，LHCb和建设中的PANDA实验都包含着丰富的粲偶素物理，而我国的正负电子对撞机作为直接运行在粲偶素能区的粒子物理实验，有着独特的优势。.在DDbar阈值以下的粲偶素态，根据势模型的理论计算，和实验观测符合的非常好。而在DDbar阈值以上，首先势模型预言的粒子态并没有全部观测到，其次在国际上的实验结果还观察到了一些未被理论很好预言的粒子态。这些都激发我们去进一步研究DDbar阈值以上的粲偶素态，以及其衰变模式。.我们在4.0GeV以上利用BES3 累积的数据进行了pi+pi-psi(3686)和pi0pi0psi(3686)截面的精确测量，我们发现的低质量的粲偶素态是世界上首次观测到。对于我们理解4.0GeV以上的粲偶素家族有着重要的意义。两个道的平行测量保证了结果的可靠性，而且相互吻合。同时在pi+/-psi(3686)和pi0psi(3686)的不变质量谱上，我们首次在4.0GeV附近观测到了含有CCbar的共振增长结构，并对于其质量和宽度进行了测量。其结构可能是寻找的4夸克态。我们将对其的性质作出进一步的研究。同时对于DDbar阈值以上etaJ/psi谱型的研究，确认了在4.2GeV附近的Y粒子态的存在，而其谱型与其它强子末态的谱型并不相同，这预示着在这个能区存在着丰富的Y粒子态，其到不同末态的强子耦合是不同的。我们首次观测到了ChicJ的新的衰变模式，并对其分支比进行来精确测量。h1(1380)作为奇异偶素的候选者，我们的测量结果确认h1(1380)的性质，其结果被最新的粒子物理手册收录。