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粲偶素基态ηc(1S)和其第一激发态ηc(2S)实验研究，对于检验QCD具有十分重要的作用。精确测量ηc(1S)和ηc(2S)的双光子衰变分宽度将给出QCD模型的灵敏检验。CLEO实验首次测量了ηc(2S)的双光子衰变分宽度，结果偏离QCD预期的取值区间;但是，没有找到ηc(2S)的ηπ+π-末态的衰变信号。 利用Belle实验的941fb-1数据，测量了双光子过程中ηc(1S)和ηc(2S)的产生及其到ηπ+π-末态的衰变。测定ηc(1S)的质量和宽度分别为M=2984.6±0.7±2.2MeV/c2和Γ=30.3±2.0±2.5MeV/c2，以及ηc(1S)双光子衰变分宽度和ηπ+π-衰变分支比的乘积Γγγ·B(ηc(1S)→ηπ+π-)=64.1±2.1±6.8eV/c2，结果与世界平均值一致。观测到ηc(1S)新的衰变道ηc(1S)→ηf0(2100)，f0(2100)信号显著性达20σ，测得f0(2100)质量与宽度M=2068±51±31MeV/c2和Γ=180±53±64MeV/c2。 以5.5σ的置信水平，首次观测到ηc(2S)→ηπ+π-衰变的信号，测定了ηc(2S)质量M=3635.0±2.6±2.8MeV/c2以及双光子衰变分宽度与ηπ+π-末态衰变分支比的乘积Γγγ·B(ηc(2S)→ηπ+π-）=5.6±1.1±1.0eV/c2。假设B(ηc(1S)→ηπ+π-）=B(ηc(2S)→ηπ+π-），采用2015年世界平均值Γγγ(ηc(1S）)=5.1±0.4keV/c2为输入值，我们估计出ηc(2S)双光子分宽度为Γγγ(ηc(2S))=0.44±0.13keV/c2，该值与Belle实验组K0sK+π-末态的测量结果（0.40±0.14keV/c2）一致，两者都小于CLEO实验组的测量值(0.92±0.29keV/c2)。目前，ηc(2S)双光子衰变宽度的实验值显著低于QCD预期的取值区间:1.8-5.7keV/c2。 双光子过程中强子末态产生截面的测量，对于QCD模型的检验具有重要的意义。目前还没有双光子过程赝标介子-张量介子对ηf2(1270)和三体末态ηππ产生截面的理论计算结果。我们首次测量了双光子过程ηπ+π-三体末态和赝标介子-张量介子对ηf2(1270)产生的微分截面。假设赝标介子-张量介子对产生截面对于W（双光子系统不变质量）的依赖关系遵循幂指数规律σ～1/Wn，拟合得到n=3.9±0.4，该值远小于中性赝标介子对产生截面的实验结果和QCD理论预期。对于|cosθ*|的微分截面（θ*是双光子质心系中η的动量与束流方向的夹角），随|cosθ*|增大而上升，并且，在W大于2.50GeV/c2区间，截面的角度分布形状接近于中性赝标介子对ηπ0和π0π0产生截面的Belle测量结果与QCD预期，但是，上升略微缓慢。此外，还提供了双光子过程中三体末态ηππ产生截面的新实验数据。