D介子衰变到K pi e nv过程的实验研究

This project aims to verify theoretical models and support new data for new physics in particle physics experiment. Based on psi(3770) data of BESIII, the measurement of interactions structure of D->K pi e nv decay will verify lattice QCD and chiral perturbation theory. Using isobar model and maximum likelihood method, the measurements of structures of interactions, form factors and phase shifts of D+->K-pi+e+nv、D+->Ks pi0e+nv、D0->Ks pi-e+nv and D0->K-pi0e+nv decays will be performed, which is helpful to understand the interaction of Kpi.

检验理论模型、为新理论发展提供数据支持是粒子物理实验中的重要课题之一。本课题将利用北京谱仪获取的psi(3770)数据测量D->K pi e nv衰变中的相互作用结构，检验格点量子色动力学和手征自发破缺机制。用同位旋模型构造衰变振幅，利用最大似然拟合的方法，通过对D+->K-pi+e+nv、D+->Ks pi0e+nv、D0->Ks pi-e+nv以及D0->K-pi0e+nv这4个过程过程的研究，测量中间共振态的形状因子以及其之间的相移和相对分支比，从而理解Kpi相互作用机制。

在粒子物理中，已经通过对Ke4过程的测量，检验LQCD在低能阈值附近pipi系统上的作用机制。同样地，国际上各实验包括BESIII均对D+ -> K- pi+ e+ nu_e过程进行测量试图检验LQCD在Kpi系统上的作用机制。而中性De4过程D0 -> K- pi0 e+ nu_e作为带电De4过程的补充，同样可以为理论模型的检验丰富实验数据。利用在北京正负电子对撞机上的北京谱仪取得的共2.92/fb的psi(3770)数据，挑选出数千个D0 -> K- pi0 e+ nu_e过程的事例，测得了国际领先水平的分支比B(D0 -> K- pi0 e+ nu_e)，以及Kpi不变质量[0.8,1]GeV范围内的子分支比B(D0 -> K- pi0 e+ nu_e)_[0.8,1]。进一步通过基于最大似然拟合法的分波分析，国际上首次测量了该过程中S波和P波（K*(892) e+ nu_e）的相对分支比，以及中性K*(892)粒子的形状因子。这些结果将提高现有的世界平均值精度，为理论模型的研究提供更好的实验数据支持。