若干Bc介子及高激发态粲夸克偶素产生问题研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lelefeng123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在非相对论量子色动力学(NRQCD)因子化框架下,本文研究了单举衰变过程Z0→B*c+(c)+b的量子色动力学(QCD)次领头阶(NLO)修正,单举过程H0→B(*)c+(c)+b的领头阶(LO)贡献,以及双粲偶素产生过程e+e-→γ*→ηc+hc(1P)/ψ1,2(1D)的QCD次领头阶修正。  鉴于Bc介子既含粲夸克又有底夸克的独特结构,对其产生性质的研究长期以来都是双重味介子领域的热点之一。在大型强子对撞机(LHC)和它的升级版以及新提议建造的对撞机上,已经或者即将获得大量的Z0,W±,Higgs,top事例,所以重粒子衰变的间接产生方式已然成为Bc产生性质研究的重要课题之一。并且,研究Bc的间接产生不仅可以揭示Bc介子本身的特性,还能加深对其母粒子性质的理解。  在次领头阶的精度上,我们采用NRQCD因子化模型计算了Z0→B*c+(c)+b过程的衰变宽度。不仅介绍了领头阶和次领头阶的计算方法,还详细展示了次领头阶修正中紫外和红外发散各自严格相消的情况。此外,我们还详细讨论了维数正规化下矢量流和轴矢流的处理方式。数值分析中,以图表的方式形象地给出衰变宽度以及由重整化标度和夸克质量引起的不确定度。我们还讨论了本过程的NLO计算结果对Z0衰变产生Bc总分支比的影响。计算分析表明,Z0→B*c+(c)十b的QCD次领头阶修正非常重要。当重整化能标μ从2mb跑动到mZ/2时,K因子ΓNLO/ΓLO由1.33增大到1.73。考虑了次领头阶效应后,该过程衰变宽度的能标依赖程度得到了有效降低。并且我们发现无论是领头阶还是次领头阶结果,由粲夸克质量引起的不确定度要远大于由底夸克质量引起的不确定度。  在NRQCD方案下我们第一次计算得到了Higgs玻色子衰变产生Bc介子的分支比。同时,我们还给出了碎裂计算的结果,并和NRQCD方案下的结果做了系统地比较。若采用Higgs玻色子总衰变宽度的理论值4.20MeV并假设矢量B*c介子几乎完全跃迁到赝标基态Bc,我们获得的Higgs衰变产生Bc的分支比为8.50×10-4,其中包含了QCD和QED两类费曼图的贡献。因此,该衰变道在未来的高亮度和高能量LHC中具有可观测的效应。研究表明,含Hb(b)耦合的费曼图主宰了该过程,而top夸克三角费米子圈图以及含Hc(c)、HWW和HZZ耦合方式的费曼图相比之下则贡献很小。我们讨论了由长程矩阵元、夸克质量和强耦合常数引起的不确定度,其中粲夸克质量带来的不确定度高达25%。此外,微分分布dΓ/dcosθ12.13显示,在Higgs玻色子静止系中,微分宽度在B(*)c介子和(c)夸克同向而行,或者说B(*)c和b夸克反向而行时取得最大值。通过计算比较,我们还发现Higgs玻色子衰变产生B(*)c的分支比要大于其衰变到夸克偶素(ηc,J/ψ,ηb,Υ)的分支比。  除Bc产生外,粲偶素产生性质的研究同样有趣。例如,S波态双粲偶素单举(遍举)过程e+e-→J/ψ十c(c)(ηc)的领头阶计算曾一度与实验测量值存在巨大差距,后来通过NRQCD方案下的QCD次领头阶计算该问题得以大致解决。尽管最近几年来粲偶素产生和衰变的次领头阶修正研究取得了巨大的进展,但涉及P/D波态的粲偶素高激发态的研究却因为计算复杂和实验测量困难而没有得到足够的重视。  那些高激发态粲偶素产生过程的QCD次领头阶修正效应和S波态的情况类似吗?怀揣着这份好奇,我们采用NRQCD方法研究了双粲偶素遍举产生过程e+e-→γ*→ηc+hc(1P)/ψ1.2(1D)的QCD次领头阶修正。详细分析了在不同质量参数以及重整化能标下的产生截面变化情况,发现其截面始终有σψ1<σhc<σψ2这样的规律。和遍举产生过程J/ψ十ηc不同,这里计算的三个高激发态过程的次领头阶修正均较小。我们还发现ηc+hc(1P)产生过程的高阶效应是增强的,而ηc+ψ1,2(1D)过程的高阶修正却为负值。为了使我们的分析对实验研究更有帮助,我们给出了领头阶和次领头阶产生截面随质心对撞能量跑动的情况。此外,我们提出并计算了比率Rc=σ[e+e-→ηc+hc]/σ[e+e-→ηc+J/ψ],并强烈建议在即将改造完成的BelleⅡ实验上对它进行测量。
其他文献
学位
世界上有两种艺术:一种像凡·高,默默耕耘,潦倒穷死也不打紧;一种像达利,拼命宣传自己,名利双收。  凡·高的画是不朽的,但是达利也能在绘画历史上占重要的一席。前者的艺术创作在痛苦中产生,后者却吃喝玩乐。两个人截然不同,喜欢哪一种,见仁见智。  做一个艺术家实在不是一件容易的事,从学会画,就拼命地挣扎,想自己的作品走出一种独立的风格,要这风格被大众接受,才能成名。  在成名之前這段过程就要人的老命。
期刊
学位
粲重子Λc+的强子末态衰变只能通过弱相互作用发生,研究其衰变分支比对于理解弱相互作用十分重要。基于BESⅢ实验在√s=4.599GeV处采集的567pb-1的e+e-对撞数据,运用双Λc标记
Eu(Ⅲ)具有四级电子能级结构,容易造成粒子数反转,可获得优良的荧光性能,在有机螯合物激光、荧光薄膜、化学传感器、分子温度计、OLEDs和荧光免疫分析等方面均有潜在的应用价值
以5年生“丽嘎啦”苹果为试材,选取高纺锤形、细纺锤形、自由纺锤形、Y形4种树形,运用三维数字化仪,结合Piaf Digit和Vege STAR 4.0软件,对“丽嘎啦”苹果的4种树形进行了为
学位
学位
学位
粲夸克偶素作为一个非常特殊的多能标物理系统,在探究强互作用相关的微扰和非微扰方面都有着重要的意义。而作为一种基于有效拉氏量的非微扰手段,中间介子圈机制反映了一类Okub