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本论文介绍了J/ψ到三光子末态的衰变研究，同时介绍了BESⅢ数据质量监测系统和基于XML的粒子物理数据分析工具的开发与维护。
数据质量监测用于监测探测器状态和数据质量。为完成数据质量监测的目标，我们为BESⅢ实验开发了一个软件系统。该系统使得在线软件环境可重用离线重建系统。该系统具有以下功能：虚拟一个取数环境；实时地将事例显示于图形窗口中；周期地发布直方图到前台窗口；并且可以把直方图保存到ROOT文件中。自BESⅢ开始取数以来，该软件系统一直稳定运行。
数据分析的过程大体上可以分为两个阶段：初步事例筛选和系统误差分析。这往往需要大量的编码工作。在此过程中，初学者往往因为调试分析程序而浪费了许多时间与精力，而有经验的物理分析工作者则更希望集中精力于后一阶段。因而我们开发了一种能简化粒子物理数据分析的软件框架，它向用户提供基于可扩展标记语言(XML)的分析接口。该接口采用简明的XML表达数据分析中的基本过程：事例筛选，运动学拟合，粒子鉴别等；以及基本逻辑流程：只有前一过程成功时才继续下一过程。该框架通过解析XML界面文件，采用运行时配置和动态执行的模式，从而无需编译即可执行分析。与使用C++编写分析程序相比，使用XML可以大大简化编码工作，使分析程序易读易用，便于用户快速开展物理分析。目前该框架已经用于数据分析中。
研究粲夸克偶素束缚态J/ψ和ηc等可在低质量尺度下检验QCD理论。J/ψ的辐射衰变是BESⅢ上实验寻找胶球的理想过程。我们仔细研究了J/ψ到三光子末态衰变过程。通过检验模型无关的变量，比如BJ/ψ→3γ/BJ/ψ→ee，Bηc→γγ/BJ/ψ→ee，可以更好地了解强相互作用的本质。这些过程最简单而且不涉及强子末态，理论上相对容易处理。实验上，BJ/ψ→ee的测量相对精确，而B(J/ψ→γηc，ηc→γγ)的测量仍有很大误差。尽管CLEOc首次观测了BJ/ψ→3γ，然而BJ/ψ→3γ/BJ/ψ→ee的理论计算表明QCD高阶修正不确定性很大，因而利用BESⅢ大统计量的数据来精确测晕=BJ/ψ→3γ对于检验QCD高阶修正相当重要。我们使用单举模拟样本并借助了分波分析的技术来研究各种本底的分布形状。信号形状则基于控制样本J/ψ→γη→3γ来研究。通过比较信号过程和本底过程的许多重要分布，我们研究了探测器的性能参数，估计了测量的系统误差。我们采用四种不同的分析方法来估计分支比，所得结果是一致的。我们给出了目前最精确的关于B(J/ψ→3γ)，B(J/ψ→γηc→3γ)的测量结果。我们期待更大统计量的数据来分析J/ψ→3γ的光子能谱以及通过J/ψ衰变到3γ末态的过程寻找胶球。