BESIII实验上粲重子Lambda_c衰变到含中子末态的研究
批准号:
11805086
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
李培荣
依托单位:
学科分类:
重味物理
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐庆年、王迪、张宇、侯颖锐
中文摘要
粲重子的衰变研究是粒子物理学家获取强子内部结构信息,认识弱作用规律的重要途径,在粒子物理理论研究和实验研究中都具有非常重要的作用。粲重子Λc有一半的概率衰变到含中子的末态,然而包含中子的大部分过程在实验上还没有得到测量。项目拟利用BESIII实验上高统计量的Λc数据,可以对粲重子Λc半轻衰变Λc+→nKS e nue 和Λc+→n e nue以及含中子/Σ-末态的强子衰变展开寻找与测量。这可以为理论模型提供重要的参数输入和约束,对检验标准模型亦有重要意义。BESIII实验测量此类物理过程具有独一无二的优势, 可以保证我们所研究的工作是世界上相关领域的首次测量或者最精确测量,具有创新性和领先性。
英文摘要
Study of the decay of charm baryons is of great important in the flavor changing physics due to their ability to provide useful information on the quark structure of the hadrons and reveal the nature of the weak interactions, which is an important topic for both theoretical and experimental particle physics. Half of the Λc decay to a neutron-containing final state, yet most of the these processes have not been experimentally measured. Using the high-statistics Λc samples recorded by from BESIII detector, we can search for the semi-leptonic decay of Λc+→nKS e nue and Λc+→n e nue and hadronic decay to the final states involved neutron and Σ hyperon. Such study can not only provide and constrain important parameters for the theoretical model, but also have significant meaning to test the standard model. BESIII experiments have unique advantages on such physical processes and ensures that the work we are researching is the first or most accurate measurement in the relevant field in the world, being innovative and leading.
本项目利用 BESIII 实验的高统计量阈值产生的粲重子对数据,研究了粲重子Lc的弱衰变过程,顺利执行了项目的研究计划,完成了相应的科学目标,同时在奇异粲强子领域取得了出人意料的成果。项目研究主要内容包括:推动粲重子对在4.6-4.7GeV区间取数,完成实验数据的数据质量检查,以及蒙特卡洛样本调试产生工作,给出了该批数据可靠的离线亮度值和离线质心系能量测量值;强子末态分支比测量方面,利用4.6GeV的578pb-1数据完成了Lc->Sigma+eta, Sigma+etap, Lmdpieta, pKseta四个Cabibbo-Favored衰变道的分支比测量工作,得到了世界上最精确的测量结果。利用4.6-4.7GeV更高统计量的数据,首次观测并测量Lc->npi这一Cabibbo压低的两体过程以及首次观测到了含中子末态的多体过程Lc->npipi0、npipipi、nKpipi,给出了分支比测量结果;半轻过程方面,项目组对Lc->nenv、nKsenv进行了寻找,利用基于神经元网络的机器学习技术,最终观测到了Lc->nenv过程,且给出了精确的分支比结果,对理论相关计算结果给出了最直接的检验和验证;弱衰变不对称参数测量方面,在系统更新Lc->pKs, Lmdpi, Sigma+pi0,Sigma0pi四个典型两体衰变过程的衰变不对称参数测量的同时,瞄准Lc的横向极化参数进行了有针对性的测量, 首次观测到Lc的极化现象。此外,针对理论上具有显著物理意义Lc->XiK过程进行了不对称参数的首次测量,给出了很好的敏感度结果;完成了LHCb实验上13TeV 和7TeV psi(2S)介子的微分产生截面测量工作;利用 Ds 介子衰变末态,国际上首次发现了同时含有粲夸克和奇异夸克的四夸克候选粒子Zcs(3985),获得了国际上的高度关注。
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DOI:
10.13405/j.cnki.xdwz.2021.03.011
发表时间:
2021
期刊:
现代物理知识
影响因子:
--
作者:
[李培荣, 吕晓睿, 郑阳恒]
通讯作者:
郑阳恒
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