粲偶素态弱衰变的实验研究

粲偶素态的弱衰变是粲偶素衰变机制研究的一项重要内容，在实验上一直处于空白或是萌芽状态。粲偶素粒子Jpsi和psi(2S)的质量在粲介子对产生阈以下，不能通过连通图直接衰变产生，但是可以衰变产生单个的粲介子。在标准模型的框架内，理论预言这一类衰变过程的分支比非常小；也有一些超越标准模型的理论认为存在某些动力学机制提高这些衰变过程的分支比。本项目拟利用北京谱仪（BESIII）获取的数据，对一系列粲偶素弱衰变过程的分支比（上限）测量展开实验研究。研究将检验标准模型，同时也是寻找新物理的有益尝试。

粲偶素的弱衰变是粲偶素衰变机制研究的一项重要内容，在实验上只有BESII实验利用5.8*10^7Jpsi数据进行过研究。粲偶素粒子Jpsi的质量在粲介子对产生阈以下，不能通过连通图直接衰变产生，但是可以衰变产生单个的粲介子。在标准模型的框架内，理论预言这一类衰变过程的分支比非常小（10^-8）；也有一些新物理模型认为存在某些动力学机制提高这些衰变过程的分支比。.理论预言Jpsi粒子衰变到粲介子和矢量介子末态过程的分支比几倍于粲介子和赝标量介子末态的过程，课题对Jpsi衰变到DsRho和D0barK*0bar末态过程进行了寻找。研究选取了粲介子的半轻子衰变过程进行重建，利用末态产物中的电子和中微子提供的标记，有效压低了强衰变和电磁衰变等过程带来的本底。.课题利用BESIII已获取的数据对探测器的性能进行了分析。对探测器的粒子鉴别性能，特别是电子的鉴别能力进行了研究，利用辐射巴巴事例优化选择条件同时给出系统误差。对数据与模拟的动量分辨不一致造成的系统误差，信号选择窗口大小，以及拟合带来的系统误差等进行了研究。.利用BESIII获取的225.3*10^6的Jpsi事例对Jpsi衰变到DsRho和D0barK*0bar过程进行了寻找，没有观测到超越本底水平的信号事例，利用贝叶斯方法给出了90%的置信水平的上限。本研究是实验上首次对Jpsi粒子衰变到粲介子和矢量介子末态过程的寻找，实验结果没有发现与标准模型的违背，结果接近一些新物理模型的预言，为相关理论的发展提供了更为精确的约束。