北京谱仪亮度监测器Bhabha散射截面的蒙特卡罗计算

在北京谱仪亮度监测器和北京正负电子对撞机实际运行参数的条件下,利用精确到α³项的Bhabha事例产生器,计算了亮度监测器的等效积分截面,用它计算北京正负电子对撞机的亮度,其系统误差<3%,实测数据与计算结果有很好的一致性.     

为提高BEPCⅡ亮度进行的一些研究

BEPCⅡ是BEPC的升级工程, 它被设计工作在亮度为1×10³³cm^－2.s^－1的τ-charm能区. 根据用几个不同的程序进行的束--束相互作用的模拟结果, BEPCⅡ的亮度较设计亮度有不同程度的下降. 其中一个程序的计算结果表明, 在原设计对撞模式下运行, BEPCⅡ的运行亮度只能达到0.50×10³³cm^－2.s^－1. 为了提高BEPCⅡ的运行亮度, 研究了小动量压缩因子的对撞模式, 亮度可以提高到0.54×10³³cm^－2.s^－1. 相应的束长由1.5cm减小到1.2cm. 为了和1.2cm的束长相匹配, 又研究了对撞点垂直β函数等于1.2cm的对撞模式. 根据束--束相互作用的模拟结果, 选择了几个高亮度的工作点, 对它们的线性lattice和动力学孔径等进行了研究和优化. 其中, 最高的亮度可以达到0.828×10³³cm^－2.s^－1.     

大角度巴巴散射和双μ产生的研究与亮度测量

利用北京谱仪(BES)在S=4.03GeV下正负电子对撞数据,研究了巴巴和双μ事例的QED过程.结果表明,实验数据在误差范围内同QED预言较好地一致,且从e⁺e^－和μ⁺μ^－末态测出的两亮度值在4%范围内相互一致.计算给出:BES在该能区获取数据的总积分亮度为23.1pb^－1.     

BEPCⅡ小动量压缩因子模式研究

BEPCⅡ是BEPC的升级工程, 它被设计工作在亮度为10³³cm^－2.s^－1的τ-charm能区.为了提高BEPCⅡ的运行亮度,研究了BEPCⅡ对撞模式的小动量压缩因子模式.同时优化了这个模式下的动力学孔径和模拟计算了这个模式的亮度.     

北京谱仪积分亮度测量的新方法

介绍了利用e⁺e^－对撞中双μ产生和双γ产生两种QED过程来测量积分亮度的新思路.前者的特色在于用单根径迹选择双μ事例,后者则是首次利用双γ事例测定亮度.两种方法分别用于1998年春季北京谱仪(BES)R值扫描6个能量点的积分亮度测量,所得结果的误差分别小于8.0%和7.5%,在误差范围内与大角度巴巴事例积分亮度值一致.     

e+e－对撞过程中辐射因子的严格计算

利用我们曾经解析求得的电子、正电子分布函数的表达式,我们求得了e⁺e^－对撞过程中辐射因子的严格的解析表达式.这一级数表达式可以很快地收敛到所要求的精度.本文也给出了与现有的近似结果的比较.本文结果十分有益于精确计算e⁺e^－对撞过程中的辐射修正.     

τ轻子Michel参数测量中的电子识别方法

北京谱仪(BES)合作组通过τ→eνν衰变的电子能谱测定Michel参数,本文利用BES在质心系能量4,03GeV处获取的e⁺e^－对撞数据,通过BES给出的带电粒子dE/dx、β、E/p测定值及其适当组合,实现了电子的有效识别.     

中性和带D介子单举半轻子(电子)衰变分支比的测量

利用北京谱仪(BES)在北京正负电子对撞机(BEPC)e⁺e^－对撞质心系能量为4.03GeV处收集的积分亮度为22.3pb^－1的数据,测量了带电及中性D介子的单举半轻子(电子)衰变的分支比.分析中采用了“联合D⁰和D⁺单双标记”的方法,测得D^－和D⁰单举半轻子(电子)衰变的分支比分别为BF(D^－→e^－X)=(21.8±8.5±4.2)%,BF(D⁰→e^－X)=(8.9±3.0±1.6)%,其相对比值为BF(D^－→e^－X)BF(D⁰→e^－X)=2.4±1.7±0.8.     

北京谱仪亮度监测器探测器的束流测试和刻度

北京谱仪亮度监测器的探测器在日本KEK进行了束流测试和刻度.在0.25GeV/c到4GeV/c动量范围内,测量了量能器的性能.在电子为1.5GeV/c时,量能器的能量分辨为13%.时间分辨为660ps.定义计数器和辅助计数器的性能也作了测量,半高宽能量分辨率为30—40%,时间分辨为～300ps.实验结果表明探测器的性能可以适用于北京谱仪亮度监测器.     

雷暴电场对宇宙射线次级粒子μ 子的影响研究

西藏羊八井宇宙射线观测站的中子监测器主要探测宇宙射线次级粒子中能量在500 MeV—20 GeV的核子成分和少量的负μ子成分. 本文分析了2008—2010年观测站附近发生的62次雷暴期间中子监测器和大气平均电场仪的同步观测资料, 发现27次雷暴期间中子监测器计数率发生明显变化, 显著性S>5σ, 其中13次变化显著, 显著性S>10σ . 显著性S>10σ的13次个例信号变化百分比与地面电场场强幅值之间存在大体一致的变化趋势, 而显著性在5σ <S<10σ之间的14次个例信号变化百分比与地面电场场强幅值之间不存在相似的变化趋势. 较强雷暴当顶时中子监测器计数率变化一般不明显, 而中子监测器计数率变化明显的个例则多发生于雷暴云不当顶, 但探测器仍处于雷暴云下部正电荷层的控制范围之内时, 或者当顶雷暴处于形成或消散阶段. Dorman等把雷暴期间中子监测器计数率的变化归因于雷暴云内电场对宇宙射线次级粒子μ子的作用, 并建立了雷暴期间中子监测器计数率变化与雷暴地面电场相关联的理论. 本文分析发现雷暴期间羊八井中子监测器计数率变化与地面电场场强之间相关性较小或者没有相关性, 不支持Dorman的理论.     

在北京正负电子对撞机(BEPC)上τ质量的实验测量

在北京高能物理研究所正负电子对撞机(BEPC)上进行了τ轻子质量测量.τ⁺τ^－事例由北京谱仪(BES)探测,总积分亮度为5000nb^－1.用最大似然函数法选择逼近阈值的测量点能量,并最终确定τ轻子的质量为1776.9±0.4±0.2MeV.     

τ±→π±+nπ0+ντ(n=0,1,2)衰变分支比测量

基于北京谱仪收集的4.03GeV质心系能量下e⁺e^－对撞数据,分析τ^±τ^±→e^±+π^±+nπ⁰+ν's(n=0,1,2)事例,给出分支比值Br(τ^±→π^±ν_τ)=(11.64±0.49^+0.76_－0.73%,Br(τ^±→π^±π⁰ν_τ)=(24.00±1.34^+1.36_－1.30%,Br(τ^±→π^±2π⁰ν_τ)=(9.39±1.68^+1.69_－1.66%.     

τ衰变中米歇尔(Michel)参数的测量

分析北京谱仪(BES)收集的4.03GeV质心系能量下e⁺e^－对撞数据,选出e⁺e^－→τ^±τ⁺→e^±X⁺v′S事例,X^±可以为μ^±,τ^±,ρ^±,拟合τ→ev′s中电子的能谱,得到τ→ev′s中Michel参数为ρ_τ→e=0.705,此结果与标准模型的预言相符合.     

宇宙线超高能相互作用的QCD部分子模型产生器

在pQCD的部分子模型和独立碎裂方案的部分子强子化模型基础上,建立了用于超高能宇宙线与空气核相互作用的产生器.通过拟合PP散射和e⁺e^－对撞实验数据来决定产生器中的参数.再现了从s=546GeV到1800GeVpp散射中喷注的产生和从s=14GeV到91GeV e⁺e^－对撞等实验的基本特征,并外推到≤22TeV的超高能区.     

Ds衰变常数的测量

利用北京谱仪在e⁺e^－对撞质心能量4.03GeV所取得的约22.3pb^－1的数据,用先标记μ,后标记D_s的方法,共找到2个D_s→μv,3个D_s→τv→μvvv衰变候选事例,给出了D_s的纯轻子衰变的绝对分支比为:Br(D_s→μv)+0.72+0.70－0.44),Br(D_s→τv)=(14+11－8)%,并给出不依赖于模型假设的D_s衰变常数为:f_Ds=(355+96+28－90－28)MeV.     

e+e－反应中共振截面的辐射修正

本文导出了e⁺e^－对撞实验中产生的共振态的辐射修正截面的近似解析公式.对于Z⁰粒子和J/ψ,Υ家族的粒子,在确定这些共振态参数的实验扫描能量范围内,该解析近似的精度达到0.1%量级.利用解析近似公式与对撞束能量分辨函数的卷积拟合实验观测到的共振截面数据,可得到比当前普遍采用的Jackson,Scharre方法更准确的共振参数值.     

在e+e－对撞过程中τ轻子对产生的阈行为

利用结构函数方法,足够精确地给出了在e⁺e^－对撞过程中考虑了各种QED辐射修正效应后的τ轻子产生的阈行为解析表达式(这里包括了始态辐射修正、真空极化效应、库仑效应和终态修正效应等),这个阈行为用来为BES测量τ轻子的质量值.     

阴极强流多脉冲发射特性研究

实验研究了几种阴极的强流猝发多脉冲发射特性. 研究结果表明, 天鹅绒阴极产生的猝发强流双脉冲电子束亮度优于1×10⁸A/(m.rad)², 而直立碳纤阴极产生的强流三脉冲电子束的亮度也优于3×10⁷A/(m.rad)², 并有进一步提高的可能. 新型的冷场致发射阴极如纳米金刚石膜阴极和纳米碳管阴极也具有强流发射能力, 实验得到的发射电流密度大于50A/cm².文中还给出的大发射面储备式热阴极的实验结果, 并对相关阴极实现稳定强流多脉冲发射的研究方向和应用前景进行了分析.     

J/ψ共振参数的测定

利用北京正负电子对撞机(BEPC)和北京谱仪(BES),测量了e+e－对撞束在J/ψ共振峰附近能区内末态为强子、e⁺e^－和μ⁺μ^－的实验观测截面,对这些截面的拟合得到J/ψ衰变宽度和分支比的新的实验测定值:Γ=84.4±8.9keV,Γh =74.1±8.1keV,Γe=5.14±0.39keV,Γμ=5.13±0.52keV, /=(87.8±0.5)%,Γe/Γ=(6.09±0.33)%,Γh/Γ=(6.08±0.33)%.     

s=355GeV附近的R值测量

利用北京谱仪(BES)在s=3.55GeV附近获取的总积分亮度约为5pb^－1的实验数据,测量了e⁺e^－湮没强子产生截面与μ子对产生截面的比值(即R值).其测量误差比其它实验组已发表的此能区的测量误差减小约50%.