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在流管模型框架下研究了具有不同禁闭模式的重子谱和重子强衰变。为与实验数据比较,在模型中引入了由单胶子交换引起的、描述微扰量子色动力学(pQCD)效应的势(称为OGE流管模型)或同时引入描述pQCD的单胶子交换势和描述中短程非微扰QCD(NPQCD)的手征介子交换势(称为手征SU(3)流管模型)。在这两种流管模型中,不仅选用了夸克间两两相互作用的△-模式,还选用了Y-型三体禁闭势。比较完整地给出了手征SU(3)流管模型中主量子数N≤2的重子谱。结果表明无论采用哪一种禁闭模式,这两种流管模型均能较好地解释重子谱的实验数据。在夸克间距离较大时,Y-型禁闭模式较△-型模式的贡献更重要一些。还应用不同禁闭模式时的手征SU(3)流管模型给出的重子波函数计算了非奇异重子的强衰变,对手征SU(3)流管模型做了检验。进一步将重子系统的Y-型流管禁闭模式扩展应用于五夸克态的研究,计算了θ+正负宇称态的质量。
主要工作包括以下三个方面:
在流管模型的框架下,分别引入OGE势和SU(3)手征介子交换势,给出了主量子数N≤2,奇异数分别为0,-1,-2,-3的重子谱。研究了Y-模式和△-模式禁闭势的特性。结果表明无论采用哪一种禁闭模式,两种流管模型均能较好地描述重子谱。在夸克间距离较大时,Y-型禁闭模式较△-型模式的贡献更重要一些。虽然OGE流管模型和手征SU(3)流管模型均能解释重子谱的实验数据,手征SU(3)流管模型能给出与实验值符合得更好的正负宇称态的统一描述,进而说明了手征介子交换势的重要性。进一步引入矢量介子,单胶子交换的贡献部分地被矢量介子交换的贡献所取代,使强耦合常数减小,更符合QCD的要求。结果还显示△-型禁闭势可作为Y-型祭闭势的一种近似描述。
在手征SU(3)流管模型框架下,采用类点介子发射模式,给出了非奇异重子共振态的衰变宽度。计算结果与实验基本相符,进一步证实了手征SU(3)流管模型是一个较为合理的重子结构的动力学模型。为了能更准确的描述重子激发态的强衰变,特别是Ropcr共振态的衰变宽度,考虑高Fock态的贡献是必要的。
把应用于重子系统的Y-型流管禁闭模式扩展到多夸克态的研究,采用格点QCD给出的色库仑势和双Y-型禁闭势之和的相互作用势,分别计算了正负宇称态的θ+的质量,给出的结果和格点QCD结果一致。