北京谱仪III上D介子多体衰变的分波和Dalitz图分析

Multi-body decay of D mesons is one of the best places to study the Charm mesons weak decay of the strong interaction at low energies. By performing the Partial Wave and Dalitz plot analyses of the multi-body decay of D mesons,we can study the light hadron spectroscopy systematically, measure the strong phase, study and search for the neutral D mesons mixing and the CP violation of D mesons system, and provide the input parameters for B mesons factory to improve the precise measurements of CKM triangle gamma. Currently, we are lack of study of four-body D measons decays and there are many uncertain factors in the study of three-body D mesons decays, so studying the multi-body decays of D mesons to complete the experimental picture will make BESIII to achieve a major breakthrough in experimental research of light hadron physics. Based on the 2.9fb-1 of world's largest psi(3770) data accumulated at BESIII in 2010 and 2011, we will perform the partial wave and Dalitz plot analyses of multi-body decays of D mesons, and provide more experimental facts for the study of the light hadron spectroscopy.

D介子的多体衰变是在低能强相互作用下研究粲介子弱衰变的最佳场所之一。对D介子多体衰变进行分波和Dalitz图分析，可以系统地研究轻强子谱，测量强相位，研究和寻找中性D介子的混合和D介子系统的CP破坏，为B介子工厂提供输入参数，以精确测量CKM三角形的gamma角。目前对D介子的四体衰变研究贫乏，对D介子的三体衰变研究还有许多不确定的因素，因此研究D介子的多体衰变以完善实验图像将使北京谱仪在轻强子物理实验研究有新的突破。我们将基于北京谱仪在2010和2011年所采集的世界上最大的2.9pb-1的psi(3770)数据，开展D介子多体衰变的分波和Dalitz图分析，为轻强子谱的研究提供更多的实验事实。

自1976年D介子被发现以来， D介子的许多两体和三体衰变已经被实验测量，但D介子四体衰变的实验结果严重缺乏。项目组利用BESIII在psi(3770)获取的2.9/fb的数据，开展了D介子四体半轻衰变和四体强子衰变的分波分析工作。在D+ -> K- pi+ e+ nu 的分析中，测量了P波的形状因子，其中形状因子参数mV是首次测量，确定了Kpi-S波的比例和相位，这些结果为B/D介子的研究提供了重要信息。在D+ -> pi- pi+ e+ nu 和D0 -> pi- pi0 e+ nu的联合分波分析中，除了主要的P波成分，首次发现了来自f0(500)的pi-pi S波的贡献， 同时确定了f0(980)的上限。我们的研究结果支持f0(500)和f0(980)介子为四夸克组分的描述，为这些轻标量介子性质的争论提供了实验信息。在四体强子衰变D0 -> K- pi+ pi- pi+, D+ -> KS0 pi+ pi- pi+和D0 -> K- pi+ pi0 pi0 的分波分析中，确定了描述这些衰变的振幅模型。这些振幅模型可用于D0 -> K- pi+ pi- pi+的绝对分支比和强相位测量，以及 CKM幺正三角形的gamma角的测量，以降低模型不确定性带来的系统误差。同时测量了D-> VV过程 D0 -> K*0 rho0 的S,P和D波的分支比，K1(1270)和K1(1410)在D0和D+衰变的产额，并首次测量出D0 -> K- pi+ pi0 pi0的绝对分支比为: (8.86+-0.13+-0.20)%。这些测量结果将为理解DDbar混合以及两个K1介子的结构和混合提供实验信息。