通过Ξc+→Ξ-π+π+衰变研究Ξ(1620)和Ξ(1690)的结构特性

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强子物理主要研究强子的性质、内部结构和粒子间相互转化及强相互作用规律。传统的夸克模型可以很好地解释大部分的强子态,实验上发现一部分强子态无法用传统的夸克模型进行很好的描述。本文关注的是两个超子激发态——Ξ(1620)和Ξ(1690),它们的质量、宽度、衰变分支比等性质无法用传统夸克模型很好地描写,被认为是奇特强子态的候选者。手征幺正法作为一种低能QCD有效场论方法,成功地描述了低能区介子-介子和介子-重子相互作用,可以动力学地产生强子共振态。在手征幺正法的理论框架下,动力学产生的强子共振态具有强子分子态的结构特点。在Ramos等人的工作中用手征幺正法研究πΞ(及其耦合道)s-波相互作用并动力学重现了超子激发态Ξ(1620),预言了Ξ(1620)的自旋–宇称量子数为JP=21-。本文使用了另一种传播子圈函数的重整化方法——三动量截断法来重复该工作,动力学重现了超子激发态Ξ(1620)和Ξ(1690),它们均具有介子-重子分子态的结构特性,Ξ(1620)的主要结构成分为πΞ和ˉKΛ,而Ξ(1690)的主要成分为ˉKΣ。最近,Belle合作组在Ξc+→π+π+Ξ-衰变过程中的Ξ-πL+不变质量分布中观测到了Ξ(1620)和Ξ(1690)共振态的产生信号。本文在手征幺正法的理论框架下对该衰变过程进行了研究,计算了Ξ(1620)和Ξ(1690)共振态对该衰变过程的Ξ-π+不变质量谱的贡献,考虑了背景道的贡献,最后将理论结果与实验结果进行比较。本文的研究结果表明,在Ξ(1620)和Ξ(1690)的能区范围[1550,1700]Me V内理论结果与实验结果符合得较好。由于Ξ(1620)和Ξ(1690)共振态的位置、宽度和产生的相对强度是由πΞ耦合道散射以及Ξ(1620)和Ξ(1690)的动力学产生机制和它们的分子态结构特性所决定的,因此,我们计算所得理论结果与Belle合作组实验结果的符合为Ξ(1620)和Ξ(1690)共振态的分子态结构图像提供了支持。
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