BESIII上粲偶素双辐射衰变的实验研究

本项目通过对J/psi (psi(2S)) -> gamma R ->gamma gamma V（V=rho, omega, phi）各衰变过程的分波分析，可以得到中间共振态R的质量、宽度、自旋宇称、衰变分支比等重要信息；并可以根据R在J/psi和psi(2S)的不同衰变分支比检验12%规则；还可以通过对psi(2S)的双辐射衰变的分析获得chi_cJ的相关信息。相信通过这些分析，R的各个参数的测量精度将会有很大的提高，从而为理论学家提供更为准确地R的味含量信息、也为理论学家更好地解释eta(1405)/eta(1475)的结构、更好地理解12%规则等提供了更为可靠的实验依据。

J/psi->gamma gammaV各衰变过程的分析，为理论家更好地解释eta(1405)/eta(1475)的结构提供更为可靠的实验依据。J/psi->gamma gamma phi的分析用Bin by bin方法拟合KK谱中的phi信号，可以有效地扣除非phi本底。在最终的gamma phi质量谱拟合中，测得J/psi->gamma f1(1285)/eta(1475)/X(1835)->gamma gamma phi的分支比分别为：(3.3±1.2(stat.)±1.5(syst.))×10−7，(7.96±0.74(stat.)±1.42(syst.))×10−6及 (2.97±0.70(stat.)±0.53(syst.))×10−6，eta(1475)的质量、宽度分别为：(1475±7(stat.)±16(syst.)) MeV/c2，(132±15(stat.)±23(syst.)) MeV/c2；X(1835)的质量、宽度分别为：(1826±13(stat.)±29(syst.)) MeV/c2，(148±39(stat.)±30(syst.)) MeV/c2；psi(2S)->Xi(1530)Xi(1530)-bar及psi(2S)->Xi0(1530)Xi0(1530)-bar重子对衰变过程的精确测量为精确检验QCD理论提供重要的实验信息。测得中性及带电道分支比分别为(5.98±0.50±0.54)×10-5和(3.22±0.47)×10-5； chi_c2->VP(包括K*K及带电的rhopi道)的分析可以很好的检验螺旋度振幅压制规则。对K*K的两个衰变道K+K-pi0，及K_S K+pi-分别进行了分波分析。测得中性及带电的K*K的分支比分别为(13±2±2)×10-5及(16±1±2)×10-5，理论预言值为(4.0~6.7)×10-5，测得带电rhopi道分支比为(0.64±0.28±0.07)×10-5, 理论预言为(1.2~2.0)×10-7,可见我们的实验结果都远大于理论预言值； 用J/psi的遍举衰变精确估算出2009年及2012年BESIII获取的J/psi事例总数分别为：（223.7±1.4)x10+6和（1086.9±6.0）x10+6，此处的误差为系统误差，统计误差可以忽略.