粲夸克偶素的重子對(duì)衰變及其蒙特卡羅產(chǎn)生子的研究.pdf

1、自從1974年發(fā)現(xiàn)了c1c的束縛態(tài)J=?粒子以來，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家們又不斷發(fā)現(xiàn)了(2S)、(3770)等粒子，這些粒子組成了一個(gè)粲夸克偶素家族。對(duì)它們主要的衰變道的測(cè)量日益精確，這些豐富的實(shí)驗(yàn)信息為我們了解它們的衰變機(jī)制等信息提供了寶貴的資料。對(duì)于e+e? 湮滅產(chǎn)生的J=?粒子，其衰變到重子－反重子對(duì)過程的末態(tài)粒子即重子服從一定的角分布。實(shí)驗(yàn)上，研究角分布系數(shù)可以為我們提供豐富的信息，如衰變粒子的極化、衰變機(jī)制和強(qiáng)相互作用等。同時(shí)通過J=?

2、到重子－反重子對(duì)的衰變是一個(gè)很好的探尋夸克質(zhì)量效應(yīng)在螺旋度破壞中所起的作用的場(chǎng)所。 在高能物理實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)相應(yīng)的物理過程，都有一套模擬事例的Monte-Carlo產(chǎn)生子。在即將升級(jí)改造完成的北京譜議(BESIII)探測(cè)器上，要獲得可靠而滿意的精度，Monte-Carlo產(chǎn)生子質(zhì)量的優(yōu)劣將直接決定這探測(cè)器系統(tǒng)誤差和探測(cè)器效率的精度，因此研制高質(zhì)量的Monte-Carlo產(chǎn)生子具有現(xiàn)實(shí)意義。目前，現(xiàn)有的粲能區(qū)的Monte-Carlo

3、產(chǎn)生子大部分是運(yùn)動(dòng)學(xué)意義上的產(chǎn)生子，還沒有一套完整的、基于動(dòng)力學(xué)信息的Monte-Carlo產(chǎn)生子能滿足粲能區(qū)物理分析的精確測(cè)量需求，而動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生子則利用了衰變振幅的信息，更多的包含了動(dòng)力學(xué)因素，能夠更好的模擬實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。 仔細(xì)研究粲物理過程的機(jī)制和構(gòu)建唯象模型，以確保所構(gòu)建的產(chǎn)生子盡可能準(zhǔn)確而詳細(xì)地描述實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。在粲夸克偶素衰變機(jī)制的唯象描述方面，可以通過構(gòu)造相應(yīng)的過渡振幅來實(shí)現(xiàn)。構(gòu)造的方法常用的有協(xié)變張量振幅方法和Helici

4、tyFormalism(螺旋度振幅方法)。螺旋度振幅方法形式簡(jiǎn)單，且由它描述的角分布信息可以分離出來，其表達(dá)的振幅可以很好的與實(shí)驗(yàn)測(cè)量參數(shù)接合。在本文中構(gòu)建的產(chǎn)生子，所描述的粲夸克偶素到重子-反重子對(duì)衰變的躍遷振幅都是采用螺旋度振幅方法。 基于以上討論，本文主要做了以下幾個(gè)方面的工作： 1. 利用Carimalo模型，進(jìn)一步研究了粲夸克偶素衰變到p 1 N¤(1440)、八(十)重態(tài)重子-反八(十)重態(tài)重子對(duì)及八重態(tài)重子

5、－反十重態(tài)重子對(duì)衰變，給出了上述衰變的角分布系數(shù)的解析表達(dá)式。并在上述衰變中，討論了夸克質(zhì)量效應(yīng)在螺旋度破壞中所起的作用。同時(shí)利用該模型計(jì)算的結(jié)果，在蒙特卡羅產(chǎn)生子EvtGen上分別構(gòu)建了J=? ! B8 1 B8;B10 1 B10(B8(B10):八(十)重態(tài)重子)衰變的產(chǎn)生子模型。并且模擬輸出了末態(tài)重子的角分布進(jìn)行了檢驗(yàn)，擬和的角分布參數(shù)值與程序輸入值在誤差范圍內(nèi)一致，表明所編寫的程序代碼是正確的。 2.對(duì)粲夸克偶素衰變到

6、八重態(tài)重子－反十重態(tài)重子對(duì)衰變，利用一般矢量介子模型(GVDM)基礎(chǔ)上發(fā)展的N ? ￠不變形狀因子方法給出的結(jié)果，在EvtGen上構(gòu)建了該衰變的產(chǎn)生子模型。并通過輸出重子的角分布進(jìn)行了檢驗(yàn)，擬和的角分布系數(shù)值與程序輸入值在誤差范圍內(nèi)一致，可獲知所編寫的程序代碼是正確的。 3.分別構(gòu)建了粲夸克偶素衰變到贗標(biāo)量介子對(duì)和矢量介子對(duì)，以及?cJ粒子衰變到重子－反重子對(duì)衰變的產(chǎn)生子模型。產(chǎn)生子模型的衰變振幅都采用了螺旋度振幅方法構(gòu)建，并通