基于非相对论量子色动力学(NRQCD)因子化定理,论文研究了底夸克偶素辐射衰变到粲夸克偶素,伴随一个光子的过程。根据NRQCD因子化定理,论文将该过程的衰变宽度(振幅)因子化成一系列短程系数和长程矩阵元的乘积。其中短距离系数可以按照强相互作用的耦合常数as展开来进行微扰计算,而长程矩阵元是非微扰的,这些不同的矩阵元又是按照重夸克偶素里面正反重夸克的典型速度v来展开(其中对于粲偶素v2～0.3,底夸克偶素V2～0.1)。因此NRQCD是按照αs和v的双重展开,前者的高阶修正被称为辐射修正,后者的高阶修正被称为相对论修正,根据精度的需要,理论可以截断到某一阶。本论文计算了γ→ηc+γ过程的衰变宽度,其中包含两类子过程:QED和QCD过程。其中领头阶的QED过程是树图过程。由于C宇称守恒和色荷守恒,QCD过程的领头阶贡献来自一圈图。论文将分别计算这两个子过程的振幅并最终得到过程的衰变宽度(包含干涉贡献)。利用NRQCD因子化定理以及微扰匹配的方法,论文分别计算了两类过程的领头阶和次领头阶矩阵元的短程系数。其中短程系数被精确到辐射修正的领头阶。论文采用手动推导和计算机编程来实现其中的计算。首先利用高能软件包FevnA rts来生成过程的费曼图及费曼振幅;然后借用FeynCalc完成振幅中出现的Dirac矩阵求迹、指标收缩等运算;再利用Apart和FIE对圈图中的费曼振幅进行张量约化,从而得到基本的标量一圈图积分;接下来通过PackageX计算这些标量圈图积分的解析表达式;最后就得到了微扰过程的振幅。通过匹配的方法论文得到了过程振幅的短程系数,并最终得到过程的衰变宽度。通过选择合适的输入参数,论文做了详细的唯象分析和讨论。结果表明在相对论展开的领头阶,QED过程的衰变宽度占总衰变宽度的7.98%,QCD过程的贡献占53.87%,QED和QCD之间的干涉贡献为38.15%。包含了相对论修正后,QED过程的衰变宽度占总衰变宽度的贡献略有提高约为8.87%,QCD过程的贡献为53.0%,QED和QCD之间的干涉贡献为38.10%。分析显示,该过程的相对论修正相对比较小,稍微降低了领头阶贡献的分支比。论文计算的结果小于实验衰变宽度的上限值5.7×10-5,因此与实验没有矛盾,更精确的实验结果可以检验理论的预言。论文还考虑了参数误差对衰变宽度的影响以及γ(2S,3S)辐射衰变到ηc的衰变宽度以及误差。