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对轻子普适性进行精确检验是北京谱仪的主要物理目标之一。本文的第一部分利用北京谱仪BESⅡ在北京正负电子对撞机BEPC上采集的14Mψ(2S)数据,测量了ψ(2S)→τ+τ-分支比为:Brπ=(3.08±0.21±0.38)×10-3,其中第一项为统计误差,第二项为系统误差。与PDG给出的值相比,此结果在更小的误差范围内和其他实验组给出的ψ(2S)到e+e-,μ+μ-的分支比的结果满足理论所预言的关系,从而更精确的检验了轻子普适性的理论。
要在BESⅢ上做对此理论做进一步精确的检验,条件之一是要求μ子探测器具有更高的探测效率,更大的覆盖立体角,更好的μ/π分辨,更低的μ子截止动量,同时还必须能在BEPCⅡ的本底计数下稳定运行。为满足以上要求,BESⅢ的μ子探测器选用了阻性板室(RPC)。本文的第二部分对阻性板室的性能进行了系统的研究,实验结果表明:使用Ar/F134A/Iso-butane(50/42/8)并采用体电阻率为2×1011~2×1012Ω·cm(20℃)的2mm气隙的阻性板室可以获得8000 V时效率大于95%,计数率小于0.2Hz/cm2的优越性能,而且在经过10个“BES”年的电子辐照计量的照射后,阻性板室仍能正常工作。
BESⅢ将使用约1200m2的μ子探测器,为了保证其质量,利用ALEPH的流光管室对μ子探测器进行了宇宙线测试。测试结果显示,排除电子学的影响,μ子探测器的平均效率可达98%以上,空间分辨为13~16mm。μ子探测器可达到预期性能。目前,已经完成了μ子探测器在BESⅢ上的安装与测试。