【摘 要】
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粒子物理是人类理解世界组成的基础学科,它包含了对物质世界的基本组成的探索,以及基本粒子间相互作用和运行规律的研究。粒子物理需要极高的能量加速某一粒子,然后让其撞击靶或者让其与来自相反方向的高能粒子对撞,再依托高精度、高强度的探测装置来记录反应的末态,试图研究基本粒子的性质和理解它们之间的基本相互作用。从20世纪30年代劳伦斯发明世界上第一台粒子回旋加速器,到1983年费米实验室将束流能量提高到接近
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
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粒子物理是人类理解世界组成的基础学科,它包含了对物质世界的基本组成的探索,以及基本粒子间相互作用和运行规律的研究。粒子物理需要极高的能量加速某一粒子,然后让其撞击靶或者让其与来自相反方向的高能粒子对撞,再依托高精度、高强度的探测装置来记录反应的末态,试图研究基本粒子的性质和理解它们之间的基本相互作用。从20世纪30年代劳伦斯发明世界上第一台粒子回旋加速器,到1983年费米实验室将束流能量提高到接近1TeV,再到来自80多个国家超过7000名科学家和工程师的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机LHC,今天的粒子物理理论和实验俨然已经成为一门需要大科学装置、国际大科学团队合作的学科。我国于1984年10月开始建造北京正负电子对撞机,到1988年,北京正负电子对撞机实现首次对撞。北京正负电子对撞机是我国第一台基于高能加速器的重大科技基础设施,30多年来,北京正负电子对撞机取得了一系列国际领先的研究成果,在轻强子谱的研究,T-charm物理等方面均有突出贡献。本文使用基于北京正负电子对撞机北京谱仪BESⅢ探测器取得的总亮度达629.0 pb-1的7个能量点的数据,测量正负电子湮灭到Ω-Ω+的Born截面和有效形状因子。在此项工作开展之前,北京谱仪BESⅢ合作组已经测量了正负电子湮灭到pp,ΛΛ,Λc+Λc-以及∑±∑(?)等阈值附近的截面,并且在pp,ΛΛ,Λc+Λc工作上均发现了与现有理论不相符的“奇特”现象。本工作可以看作是合作组在重子对阈值附近物理分析工作的一个延续。重子对在阈值附近有复杂的行为,为了理解这些复杂的行为,精确测量更多重子对在阈值附近的行为具有深远的意义。本论文首先对基本粒子物理的相关知识进行简要介绍,包括了标准模型,强子结构,正负电子湮灭到重子对的相关实验。之后,详细介绍了论文的分析过程,包括本分析的事例挑选、本底分析、Born截面和有效形状因子测量、拟合和系统误差。为了提高事例的探测效率,我们采用了“单标记”方法。另外,由于统计量的原因,论文使用sideband减除技术来计数信号数和本底数。最后,使用微扰QCD阈值附近的公式对截面数据进行了拟合,在现有的统计量下,在e+e→Ω-Ω+阈值附近没有观测到明显的阈值增强。未来希望北京谱仪BESⅢ可以在Ω阈值附近采集更高亮度的数据,减小统计误差,佐证我们分析的结果,或者发现一些因统计量低的原因而被我们忽略的物理。
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