分拨分析的应用.ppt

分波分析的应用 吴宁 中国科学院高能物理研究所 前言 角分布与自旋宇称 例1：J/?→??角分布 例1：J/?→??角分布 例1：J/?→??角分布 例2：J/?→?VV角分布 例2：J/?→?VV角分布 例3：J/?→BBbar角分布 例3：J/?→BBbar角分布 态的干涉与谱形的变化 例1：两共振态之间干涉 例2：共振态与宽背景之间干涉 例3：阈下共振态干涉 例4：f0(980) 例5： ?’→ ??J/? 小结 本底的处理 已知的本底需要直接拟合 相空间近似 直接side-band相减 Monte-Carlo模拟 J/?→???分波分析 事例挑选 谱结构 本底分析 低端突起的来源 分波分析 自旋宇称 自旋宇称2 自旋宇称3 自旋宇称4 质量宽度扫描 检查拟合质量 检查拟合质量2 检查拟合质量3 检查拟合质量4 讨论 ?粒子区间角分布的拟合 * 在介子谱的研究中，通过利用分波分析方法来研究衰变产生的末态粒子的不变质量谱和角分布，可以测定共振态的质量、宽度、自旋和宇称等重要的物理量。具体地说，共振态的自旋宇称是通过分析该共振态衰变粒子的角分布来确定的，质量宽度则是通过分析不变质量谱得到的。 本讲座内容： 1、角分布与自旋宇称 2、态的干涉与谱形的变化 3、本底处理 4、例子：J/?????的分波分析 5、讨论 在分波分析中，共振态的自旋宇称是通过分析共振态衰变的末态粒子的角分布来确定的。从前面的理论分析我们知道，不同自旋宇称的粒子在衰变时末态粒子有不同的角分布，故通过分析角分布的特征，可以确定粒子的自旋宇称。 分波分析与普通的Breit-Wigner分析的本质差别就在于角分布信息的利用上。分波分析正确地考虑了角分布的信息以及态的干涉行为，因此分析结果更加可靠。简单的Breit-Wigner分析没有利用角分布的信息，因而不能正确处理态之间的干涉，测量结果的可靠性差一些，也不能测定共振态的自旋宇称。 J/? J,M ? ? ? ? (?1,?1) (?2,?2) s,? 二级级联衰变 J/?→?? 1-- → 1- - 0-+ == F(1)1?0 ?→?? 1- → 0- 0- == F(2)100 对称性： F(1)1?0 = - F(1)1-?0 独立参数只有一个 螺旋振幅为: A(M) = Σ?[F(1)1 ?0D1M?(?1?10)* ] · BW(?) · [F(2)100 D1?0(?2?20)*] A(+) ? sin ?2 (cos ?2 + i sin ?2 cos ?1) A(-) ? sin ?2 (cos ?2 - i sin ?2 cos ?1) 由于J/?无极化，故微分截面为 d??d? ? |A(+)|2 + |A(-)|2 ? sin2?2 (cos2?2 + sin2?2 cos2?1) 做投影，得 I(?1)=1+cos2?1 I(?1)=cons I(?2)=sin2?2 I(?2)=1+2cos2?2 I(?1)=1+cos2?1 I(?1)=cons I(?2)=sin2?2 I(?2)=1+2cos2?2 理论预言 实验数据 J/? ? X JPC ? ? ? ? ? ? (?1,?1) (?2,?2) (?3,?3) (?4,?4) X: JPC = 0 -+ A(M,?) ? e iM?1 d1M? (?1) d110(?3) d1-10(?4) (2 i sin ?) X: JPC = 0 ++ A(M,?) ? e iM?1 d1M? (?1) [2 F(2)011 d110(?3) d110(?4) cos ? +F(b)000 d100(?3)d100(?4) ] 其中，? = ?3 - ?4 0-+： I(?) ~ sin2? 0++： I(?) ~ ?+?cos2? 理论预言 实验数据 这是一个1- →?- ?- 的过程 对称性： FJ?? = FJ-?-? 独立的螺旋耦合振幅有两个 F1 ??= - F1 -?-? ? ? F1 ?-?= - F1 -?? ? ? 衰变振幅 A(M) = F1?? D1M(?-?) (?,?,0)* 微分截面 d?/d? ? |A(+)|2 + |A(-)|2 = (2|?|2 + |?|2 ) + ( |?|2 – 2 |?|2) cos? 故 d?/d? ? 1 + a cos ? a = (|?|2 – 2 |?|2) /(|?|2 + 2 |?|2) -1 ≤ a ≤ 1 I(?) ~ 1 + a cos? a=0.65±0.11