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升级改造后的北京谱仪(BESⅡ)在质心系能量3.773 GeV附近采集了积分亮度约为33pb-1的ψ(3770)数据。从这些数据中共挑选出7584±198±341单标记(-D)0介子和5321±149±160单标记D-介子。本文利用这些样本研究了D介子的部分单举衰变特性。
利用双标记的方法，直接测量了D介子单举μ半轻子衰变D+→μ+X和D0→μ+X的分支比。在单标记(-D)介子反冲侧的末态径迹中寻找μ，e，K和π四种粒子，并根据纯净的μ，e，K和π粒子样本计算出四种粒子在不同横动量区间内的鉴别效率和误判率，确定真正由D介子衰变产生的μX事例数，从而直接测量了D+→μ+X和D0→μ+X的分支比。其结果为BF(D+→μ+X)=(17.0±2.8±1.2)％和BF(D0→μ+X)=(7.5±1.5±0.6)％。其中D+→μ+X衰变分支比是首次测量，D0→μ+X衰变分支比是首次直接测量。利用测得的D+→μ+X和D0→μ+X分支比，进一步确定了两者之比为BF(D+→μ+X)/BF(D0→μ+X)=2.27±0.59±0.13。此比值与D+和D0介子寿命之比TD+/TD0=2.54±0.02在误差范围内很好地一致，从而验证了旁观者模型的D+和D0介子半轻子衰变分宽度相等的理论。
利用双标记的方法，直接测量了D介子单举衰变D0→K0/(-K)0X，D+→K0/(-K)0X和卡比玻允许衰变D0→K*-X，D+→K*-X以及卡比玻压制衰变D0→K*+X，D+→K*+X的分支比。其中D→K*-(K*+)X衰变分支比是首次测量。
利用发展中的BESⅢ探测器模拟软件BOSS6.0.2和BOSS6.1.0版本，在质心系能量3.773 GeV处分别产生了积分亮度大约为800pb-1和500pb-1的e+e-→D(-D)蒙特卡罗样本。通过对这两个样本的分析，模拟研究了半轻子衰变D0→K-e+ve，D0→π-e+ve，D0→K-μ+vμ和D0→π-μ+vμ。根据这些模拟测量结果，可以预计BESⅢ上测量这些分支比可能达到的精度。在这项工作中使用C++语言编写了用于D物理分析的双标记框架程序，这对将来BESⅢ上的D物理研究工作有所帮助。