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量子色动力学(Quantum chromodynamics，QCD)是标准模型理论(Standard Model，SM)的一个重要组成部分，主要用于描述基本粒子间的强相互作用。QCD是非阿贝尔(Abelian)规范场论，导致了强相互作用具有渐近自由和色禁闭的特征。对于具有大动量转移的过程可以使用微扰QCD来计算。但对于低动量转移的过程，微扰QCD不适用，只能利用非微扰方法近似描述。重味夸克偶素是重味夸克及其反夸克组成的束缚态。由于重味夸克质量大，重味夸克偶素在QCD理论研究中具有重要的地位。在强子对撞中，重味夸克偶素的产生可以因子化为两个过程:重味夸克对的产生和重味夸克对演化为强子。前一个过程可以用微扰QCD较为精确的描述。但后一个过程是一个长相互作用过程，能量转移小，不能用微扰QCD计算。但是由于重味夸克偶素的特殊性，可以用一些特殊理论如非相对论量子色动力学(NRQCD)进行计算。因此夸克偶素的强产生非微扰在QCD的研究具有重要的意义。 J/ψ介子是c(c)夸克的束缚态，作为第一个被实验发现的重味夸克偶素已经被广泛的研究。但是J/ψ介子的产生机制还没有被完全理解。目前常用的描述J/ψ产生机制的模型有:色蒸发模型(CEM)，色单态模型(CSM)以及色八重态模型(COM或NRQCD approach)。不同理论模型的主要不同之处在于对长相互作用过程有不同假设。这些不同的模型都能一定程度上描述J/ψ产生截面。因此需要额外的能够直接反映J/ψ产生机制的物理量来检验不同的理论模型。J/ψ极化度是一个基本的物理量，与J/ψ产生机制直接相关，并且能够被实验测量且与模型无关。因此，测量J/ψ极化度对于检验理论模型具有十分重要的意义。目前还没有任何一个系统的模型同时描述J/ψ产生截面和极化度。此外，早期的J/ψ极化度的实验测量也不够完备并且结果令人迷惑。CDF实验上利用RunⅠ(p(p)对撞√s=1.8TeV)和RunⅡ(p(p)对撞√s=1.96TeV)实验数据测量得到的在helicity参考系中J/ψ极化度具有不同的趋势。RHIC上也进行过极化度的测量，STAR实验测量结果显示在helicity参考系较高横动量区具有纵向极化趋势，但是仅测量了一个极化参数。造成这些差异的可能的原因是:1）J/ψ极化度是通过测量衰变的轻子在J/ψ静止系的角分布cosθ和ψ来完成，cosθ和ψ之间是有关联的，单独拟合某一角分布，可能会有较大的系统误差;2）极化测量值与参考系的选择有关，仅测量一个参考系缺乏对比检验。因此，新的实验测量是非常有必要的。 本论文首次完成了在RHIC-STAR上利用200GeV质子质子对撞的中心快度区的双缪子实验数据对低横动量至中高横动量的J/ψ极化度的测量。由于实验数据统计量的限制，将cosθ和ψ分别积分到一维方向，同时拟合两个一维分布的方法来获得极化参数λθ和λφ。但是，cosθ和ψ的接收度是有关联的，某一个一维的角分布会受到另一个角分布的影响，这些影响是由原初J/ψ极化带来的。这就造成了探测器接收度和效率一维修正的不确定性。虽然探测器接收度和效率可以用蒙特卡洛模拟修正，但是J/ψ极化是未知的。因此，采用迭代的方法，利用一次效率修正后的测量值加入到蒙特卡洛模拟中获得新的效率进行新一次测量，当测量结果收敛后则认为测量到真值。同时，也通过模拟方法证明了迭代的方法的可行性。 分别测量了helicity和Collins-Soper两个参考系中J/ψ极化参数λθ和λφ。测量的J/ψ横动量范围是0-5GeV/c。新的测量结果跟之前的测量结果在误差范围内具有一致性，但是在两个参考系中都观测不到明显的极化现象。也测量了参考系不变量λinv，用它来对不同参考系的测量做一个检查，测量结果显示出在两个参考系下测量结果具有一致性。测量结果跟CSM，改进的CEM(ICEM)和COM模型都做了比较。CSM模型显示λθ在helicity frame中没有明显的极化现象，但是CSM预测的模型的误差比较大。ICEM模型预测了横向极化，但是只有三个点的最大值符合理论预测。COM的计算使用了两个长程矩阵元，同时计算了两个快度区间的极化度。计算结果显示，在低横动量区间的不同长矩阵元的预测结果有较明显不同。所有这些结果为RHIC能区的J/ψ产生机制的测量提供了新的理解方式。同时显示出了极化度的测量可以给理论计算提供多一维的约束条件。 此外，本人在研究初期参与了北京正负电子对撞机(BESⅢ)端盖飞行时间探测器(ETOF)的升级改造工程。参与负责并完成升级使用的多气隙电阻版探测器(MRPC)的总共72个MRPC的批量生产工作。在实验室搭建了宇宙线测试平台，完成了所有MRPC的实验室宇宙线测试工作。宇宙线测试主要受到宇宙线动量分散的影响，本人采用改进的修正方法，修正后的时间分辨能够达到60ps，符合设计指标。ETOF探测器系统于2016年开始运行，运行结果显示，系统时间分辨小于70ps，探测效率约为90％，在探测器有效面积上性能一致。