BESIII 上 J/ψ->γη(1405/1475)/X(1835)->γγω 和 J/ψ->φX(1835)->φη’ππ 的实验研究

The nature of η(1405/1475) and X(1835) has been one of the hot topics in light hadron physics. Powerful experimental evidence can be obtained by studying the flavor structures of η(1405/1475) and X(1835). The flavor structures of the resonances can be studied with flavor filter. The processes of X->γV and J/ψ->φX can be acted as the flavor filters, where X for the resonances. The BESIII detector has accumulated the largest data sample of J/ψ in the world, which provides unprecedented opportunities for studying the flavor structures. . The research subjects include: (1) search for the η(1405/1475)->γω and X(1835)->γω in J/ψ->γγω process; (2) search for J/ψ->φX(1835), X(1835)->η’ππ. Both of the two work can provide useful information in studying flavor structures of η(1405/1475) and X(1835), which can provide the verification for some of the theory models.

η(1405/1475)和X(1835)的性质是轻强子物理领域研究的热点之一。研究它们的味道结构能为确定其性质提供非常有力的实验证据。味道过滤器过程可以用来研究上述共振态的味道结构。X->γV和J/ψ->φX过程可以作为味道过滤器，其中X是某共振态。BESIII探测器现在已经累计获得了世界上最大统计量的J/ψ事例数据样本，这为进一步研究共振态的味道结构提供了前所未有的机会。. 本项目中具体的研究内容如下：(1)通过J/ψ->γγω的衰变过程寻找η(1405/1475)->γω和X(1835)->γω的衰变模式；(2)寻找J/ψ->φX(1835), X(1835)->η’ππ的衰变模式。这两个工作将为研究η(1405/1475)和X(1835)的味道结构提供非常重要的实验证据，进而可以验证某些理论模型。

胶子可以通过自相互作用形成胶球。寻找胶球是轻强子物理领域研究的热点之一。有理论认为η(1405)、X(1835)是轻赝标量胶球的候选者。格点量子色动力学计算结果显示，最轻赝标量胶球可能有较高的质量，其候选者可能是X(2120)、X(2370)等。J/ψ的辐射衰变被普遍认为是寻找胶球的理想场所。本项目中，我们利用BESIII获取的数据，通过J/ψ的辐射衰变对一系列胶球候选者做了实验研究。其中（1）J/ψ→γKKη’的工作在KKη’不变质量谱上观测到了X(2370)，在90%置信度下测量了X(2120)分支比上限，该工作已经发表在Eur. Phys. J. C80, 746 (2020)；（2） J/ψ→γγω的工作，在γω不变质量谱上寻找η(1405)、X(1835)、X(2370)等共振态，该衰变道是味道过滤器过程，对判断目标共振态味道结构很有意义，该工作采取分波分析，正在推进中。除以上主体工作外，我们还在以下工作取得显著进展（1）J/ψ→γP(π^0,η,η’), P→γγ的分支比测量，用以验证唯象模型并精确测量赝标量介子混合角，该工作已经进入BESIII合作组draft阶段，之后将投往Phys. Rev. D期刊，预计2023年发表；（2）e^+e^-→Σ^+Σ^-的工作，我们在2.3960, 2.6454, 2.9000 GeV三个能量点测量了Σ^+的类时电磁形状因子,该工作已经进入BESIII合作组memo阶段并回答多轮问题，之后将投往Phys. Rev. Lett.期刊，争取2023年发表；（3）通过蒙特卡罗模拟研究了碳化硅半导体探测器的时间性能，该工作发表在Micromachines 13, 46 (2022)；（4）通过J/ψ→ΛΛ-bar过程研究了Λ的CP破坏衰变在超级陶粲装置上测量的敏感度，该工作已经被Mod. Phys. Lett. A期刊接收；（5）基于高能探测器的研究我们申请了实用新型专利3项，其中授权1项。