D0→KOSπ+π-衰变道D0-D0混合和CP破缺的测量

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ahde2006
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论文重点报告了通过D0→K0Sπ+π-衰变道的含时Dalitz拟合,实现对D0-(D)0混合参数的测量以及间接CP破缺((|q/p|,arg(q/p))的寻找。该分析是基于位于KEKB不对称e+e-对撞机上的Belle探测器采集的921fb-1数据。  我们通过D*+→D0π+s,D0→K0Sπ+π-的衰变链来重建D0介子,其中软π(πs)的电荷符号标记了所产生D0的味,K0S由一对π+和π-带电径迹重建。通过结合K0S和两个相反电荷的π来重建D0介子。为了压制来自组合本底和B(B)的事例,我们在质心系下位于Υ(4S)和Υ(5S)能量的事例分别要求D*的动量大于2.5 GeV/c和3.1 GeV/c。我们将实验系下链接D0产生和衰变顶点的矢量投影到D0的动量矢量上计算得出其衰变时间。通过相应顶点拟合的协方差矩阵可以计算出该衰变时间的不确定度σt。  重建的事例中包含有两种本底:随机π+s本底和组合本底。随机π+s本底指的是正确重建的D0衰变和一个随机产生的软π+s介子组合而成的事例。组合本底包含剩余的其他类本底。我们用两个动力学变量M和Q来研究事例中不同组分的产额。M=MK0Sπ+π-是D0的不变质量,Q=(MK0Sπ+π-πs-MK0Sπ+π--mπs)·c2是D*衰变过程释放的动能。我们在M-Q信号区|M-mD0|<15 MeV/c2,5.75 MeV<Q<5.95 MeV中发现了纯度为95.5%,包含1231731±1633个信号事例的样本。  我们尝试了不同模型的组合来描述D0→ K0Sπ+π-的Dalitz分布,并最终选择采用Breit-Wigner模型描述P,D波成分,用K矩阵模型描述ππS波成分,用Lass模型来描述KπS波成分。我们通过包含本底的蒙特卡罗样本来检验含时Dalitz拟合过程,拟合程序给出的混合参数以及Dalitz参数的结果和输入值一致。  最终的实验数据分析采用不分道的极大似然函数拟合法。相应的概率密度函数是关于衰变时间t、时间误差σT以及Dalitz变量((m2K0Sπ+,m2K0Sπ-)的函数,其构成考虑了由M-Q分布决定的逐事例信噪比、由蒙卡研究给出的 Dalitz平面重建效率、探测器对时间的分辨、m2ππDalitz变量的分辨函数以及本底贡献。其中的自由参数包含:混合参数(x,y),D0的寿命(τ),时间分辨函数的参数以及Dalitz模型的参数。在CP守恒的假设下,我们拟合出混合参数:x=(0.56±0.19+0.03+0.06-0.09-0.09)%,y=(0.30±0.15+0.04+0.03-0.05-0.06)%(误差项依次为统计误差,实验系统误差和模型系统误差),x和y之间的统计相关系数为0.012.D0-(D)0混合的测量值距离非混合点(x=0,y=0)的显著性为2.5个标准差。该结果与以往对x,y直接测量的实验分析比较,在系统误差和统计误差方面都有明显的精度改善。拟合同时给出的D0的寿命(τ)=(410.3±0.6) fs,和世界平均值一致。  我们在D0/(D)0→K0Sπ+π-衰变道也寻找了CP破缺。测量给出的CPV参数为|q/p|=0.90+0.16+0.05+0.06-0.15-0.04-0.05, arg(q/p)=(-6±11±3+3-4)°,该结果与CP守恒的假设一致,是目前单一实验对CPV参数|q/p|和arg(q/p)的最精确测量。
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