BESⅢ上Jψ总数的确定和Jψ→μltgtμltgt分支比的测量
62页1、广西师范大学硕士学位论文BES上J/总数的确定和J/分支比的测量姓名:廖小涛申请学位级别:硕士专业:理论物理指导教师:杨永栩;杨洪勋20090401iBESIII 上上 J/总数的确定和总数的确定和 J/+ - 分支比的测量分支比的测量 研究生姓名:廖小涛 导师姓名:杨永栩教授、杨洪勋副研究员、沈肖雁研究员 学科专业:理论物理 研究方向:原子核物理 年级:2006 级 摘摘 要要 BESIII 探测器是工作在北京正负电子对撞机 BEPCII 上的大型、通用、高精度谱仪,主要开展-粲物理能区的正负电子对撞物理实验、进行弱电相互作用和强相互作用研究以及新物理的寻找。BESIII 自 2008 年夏天开始运行至今,各项性能不断提高,运行状态良好,并且先后从 2008 年 5 月到 11 月获取超过 1000 万的(2S)数据;2009 年 3 月获取了超过 6000 万的(2S)数据。 J/粒子是粲夸克偶素家族中极其重要的一员,对 J/粒子的各项基本参数的测定是进行其它各项研究的基础。由于在测量 J/衰变的各种反应道的绝对分支比中,都需要用到J/总数这一基本的参量,所以对 J/事例的总数测量
2、工作显得尤为重要,其测量精度直接影响到 J/衰变物理的各种物理分析的系统误差大小。在 BESII 上,J/总数的测量精度为4.7%,而 BESIII 各项性能指标优于 BESII,因此人们期望在 BESIII 上对 J/总数的确定有更小的误差。考虑到对 J/+-的测量精度已经达到了 1%以内,同时经过改造后的BESIII,子探测器有较大改进,对子的探测、分辨能力大幅提高,因而本文通过 J/衰变到+-来确定 BESIII 上 J/事例的总数。基于 BESIII 的离线软件系统 BOSS634 版本,详细地研究了事例的选择条件,并进行了最优化选取。蒙特卡罗分析表明,我们的做法能有效地排除本底事例,精确地确定 J/事例总数。本方法将会用来确定 BESIII 上 J/总数。 由于在实验上,J/介子通常通过它的两个最大最干净的遍举衰变道 J/e+e-和J/+-来作标记,二者的分支比也被用来确定强相互作用的耦合常数 s;并且它们的比例 Be/B也用来检验轻子的普适性;另外,J/衰变到轻子对的分支比也是 J/粒子的基本参数之一。本文利用 BESIII 于 2008 年 9 月至 10 月试运行阶段获
3、取的部分(2S)数据,通过(2S)+-J/ (J/anything 和 J/+-) 间接地测量 J/衰变到+-的分支比。先通过对事例末态特征的分析和计算,对所需要的挑选条件进行了仔细研究;然后基于 BESIII的离线软件系统 BOSS641 版本,确定事例的挑选条件并进行事例挑选工作;对挑选出来ii的事例用 Roofit 作拟合,得到真正的好事例。利用 Monte Carlo 模拟,得到单举道和遍举道的效率,于是可以计算出 J/+-的分支比。在拟合的过程中,我们采用双高斯拟合和用遍举道的+-反冲质量谱形状去拟合单举道的+-反冲质量谱形状的方法, 并将二者得到的结果取平均,得到 J/+-的分支比为 5.70%,与 PDG 给出的值 5.93%基本一致。 关键词:关键词:BESIII, J/总数,总数, 子,子, 分支比分支比 iiiJ/ Total Number Determination and J/+ - Branching Ratio Measurement at BESIII Graduate Student: Liao Xiao-tao Supervisor: Prof. Ya
4、ng Yong-yu, Prof. Yang Hong-xun, Prof. Shen Xiao-yan Major: Theoretical Physics Field: Nuclear Physics Grade: 2006 Abstract The BEijing Spectrometer III(BESIII) operating at Beijing Electron Positron Collider II (BEPCII) is a high quality magnetic detector built with modern techniques. It is used to do research on electron positron colliding physics at the energy range of tau-charm. Its main physics goal is to study the electro-weak interaction, strong interaction and search for new physics. BES
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