【摘 要】
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J/ψ→φK+K-和J/ψ→φπ+π-衰变道中存在着丰富的共振态结构,研究这两个衰变道,对了解自旋宇称JPC=0++、同位旋I=0九重态的众多候选者:σ/f0(600),f0(980),f0(1370),f0(1500),f0(1710),f0(1790)等的性质有着重要的意义。在J/ψ→φπ+π-中可以直接观测到清晰f0(980)、f0(1370)和f0(1790)等共振态结构,实验上确定这些标
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J/ψ→φK+K-和J/ψ→φπ+π-衰变道中存在着丰富的共振态结构,研究这两个衰变道,对了解自旋宇称JPC=0++、同位旋I=0九重态的众多候选者:σ/f0(600),f0(980),f0(1370),f0(1500),f0(1710),f0(1790)等的性质有着重要的意义。在J/ψ→φπ+π-中可以直接观测到清晰f0(980)、f0(1370)和f0(1790)等共振态结构,实验上确定这些标量介子的存在并精确测量出它们的参数,可以帮助我们更好地理解非微扰低能区域的QCD理论。另外,BES-Ⅱ/ψ→φπ+π-中首次观察到f0(1790),这也需要在BES-Ⅲ上重新研究加以确认。本文利用BES-Ⅲ上采集的大约2.25亿J/ψ样本,对J/ψ→φK+K-,φπ+π-进行联合分波分析,研究K+K-和π+π-不变质量谱中的各种成分,寻找其中的0++和2++成分的共振态;通过扫描的办法精确确定它们的质量质量、宽度;通过最大似然法拟合确定各个中间衰变过程的分支比。本文测量得到J/ψ→φK+K-的J/ψ→φπ+π-的总分支比为:Br(J/ψ→φK+K-)=(9.25±0.08±0.15)×10-4 (0-1) Br(J/ψ→φπ+π-)=(10.11±0.06±0.17)×10-4 (0-2)由联合分波分析得到各个中间共振态的质量、宽度和分支比为:本文的工作特色有三点,首先是对J/ψ→φK+K-,φπ+π-两个衰变道进行联合分波分析,从而精确地测量了f0(980)的共振态参数;其次,在π+π-不变质量谱上1350 MeV附近观测到十分明显事例增长结构,经过分波分析表明这个结构来自f0(1370)和f2(1270)的干涉以及小部分f0(1500)的贡献,这也是在实验上直接观测到的最清晰的f0(1370)信号;而在f2’(1525)高端的事例堆积,则来自f0(1500)和f0(1710)之间的干涉;再者,在π+π-不变质量谱上1800 MeV附近存在着一个明显的突起,本文中把这个态叫做f0(1790)。它的质量和宽度和f0(1710)有着明显的差别,更为重要的是,f0(1790)很强地衰变到ππ却很弱地衰变到KK,这与f0(1710)主要衰变到KK很不一样,说明同时存在两个不同的共振态,f0(1710)和f0(1790)。
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