Λc重子谱疑难(英文)

Λ_c+重子家族存在一个疑难,也就是重夸克有效理论预言的轨道角动量为L=2的多重态中JP=3/2+的态在实验上是缺失的,而且已发现的Λ_c（2765）+和Λ_c（2940）+的JP量子数仍然未知。在本工作中,我们使用双夸克图像计算了重子的质量,研究了Λ_c（2765）+和Λ_c（2940）+的可能归类以及仍缺失的具有L=2和JP=3/2+量子数的Λ_c+态,进而指出Λ_c（2880）+的峰结构中实际上已经包含了L=2、JP=3/2+这一缺失态,并建议Λ_c（2765）+和Λ_c（2940）+的量子数应分别为2S（1/2+）和2P（1/2-）。There is a puzzle in the Λ_c+ family, i.e., one member with JP=3/2+ is missing in a L=2 multiplet which the heavy quark effective theory predicts, and JP's of Λ_c(2765)+ and Λ_c(2940)+ are unknown. Using a light diquark picture to calculate baryon masses, we study possible assignments of two Λ_c's with unknown JP and the missing Λ_c+ with 3/2+ for L=2, and we find the most probable possibility that the peak corresponding to Λ_c(2880)+ actually includes a missing member with spin 3/2+ for L=2 and that quantum numbers of Λ_c(2765)+ and Λ_c(2940)+ are 2S(1/2+) and 2P (1/2-), respectively.     

重子产生中"自旋抑制"的原因及普适性

高能反应中,自旋3+/2重子的产生与1+/2重子相比,受到反常的极强抑制.本文证明这是夸克味道守恒的结果:多重产生中奇异夸克抑制.λ=/<1,决定了十重态重子只能以确定比例β与八重态重子一起产生,而且β=1+λ/3+2λ     

Belle实验发现新粲重子存在的迹象

粲重子是含有粲夸克的一类重子。粲重子存在很丰富的激发态,粲重子谱的研究对理解轻夸克在含重夸克系统中的动力学行为,以及检验重夸克对称性和轻夸克手征对称性具有重要意义。Λ_c⁺是质量最轻的粲重子,它是由一个粲夸克、一个上夸克和一个下夸克构成的同位旋单态。最近,日本的Belle实验利用在Υ(4S)中心质量采集的772×10⁶对■介子样本,对■衰变过程进行了研究,并在Σ_c(2455)⁰,⁺⁺π^±的不变质量谱上发现了一个新的共振结构。在考虑系统误差后,该共振结构最保守的信号显著性为4.2倍标准偏差。这意味着,该结构的形成源于统计涨落和各种系统误差的概率不足0.002%。Belle实验测得这个新结构的质量为(2913.8±5.6±3.8) MeV/c²,宽度为(51.8±20.0±18.8) MeV。虽然这个新结构的性质目前还不完全清楚,但它很符合新的Λ_c激发态的性质,暂时被命名为Λ_c     

重子谱中的自旋–轨道耦合力

在组份夸克势模型的框架下,用几种夸克势模型对重子谱中N和Λ的几组L?=1负宇称激发态自旋轨道劈裂进行了分析,指出有的模型在引进了一项半唯象的自旋轨道耦合势后能解释这几组态的自旋轨道耦合能级劈裂的实验值     

首次观察到双粲重子的实验结果受到质疑

理论预言了6个包含有2个粲夸克(作为价夸克)的重子态,称为双粲重子,但是实验上一直没有观察到.最近,有我国研究人员参加的SELEX实验组利用美国费米国家实验室的600GeV/c荷电超子束在一组铜的或金刚石的薄膜靶上开展了粲强子产生实验,观察到了一个荷电衰变模式为Λ+cK-π+的粒子信号,在6.1±0.5个事例的预期本底上有15.9个多余事例,相当于6.3个标准偏差的统计显著性.这个粒子的质量观察值为3519±1GeV/c2;高斯质量宽度为3MeV/c2,与实验装置的分辨能力相当;寿命上限为33fs(90%置信水平).2002年9月9日的Phys. Rev. Lett.上刊…     

高位K_2分子与基态K原子及H_2分子间的激发转移

激光双光子激发K2至1Λg高位态,利用分子荧光光谱方法,研究了1Λg-3Λg间的碰撞转移截面。在纯K实验中,池温控制在553至603 K之间,K原子密度由光学吸收法测量得到。探测1Λg-11Σu+的直接时间分辨荧光的光强,它是一条纯指数衰减曲线,由此得到1Λg+态的有效寿命,有效寿命的倒数与K密度成线性关系,从直线的斜率得到1Λg态的猝灭截面为(2.5±0.3)×10-14cm2,从截距得到辐射寿命为(20±2)ns。由3Λg→13Σu+转移荧光的时间分辨谱,用类似的方法得到3Λg的猝灭截面为(2.5±0.6)×10-14cm2,辐射寿命为(16.0±3.2)ns。由1Λg→11Σu+与3Λg→13Σu+的时间积分强度比得到K2(1Λg)+K→K2(3Λg)+K的转移截面为(1.1±0.3)×10-14cm2。在K2-H2碰撞实验中,池温保持在553 K,K密度为5×1015cm-3,H2气压在40~400 Pa之间,其中K2-K碰撞效应是不能略去的,但可以用纯K结果扣除,得到K2(1Λg)+H2→K2(3Λg)+H2的碰撞转移截面为(2.7±1.1)×10-15cm2。K2(3Λg)+H2→K2(3Λg)以外态+H2的猝灭截面为(6.8±2.7)×10-15cm2。     

重子中七夸克成分qqq(q¯q)2 的低位能谱

在非相对论夸克模型内,利用手征超精细相互作用,把原来对五夸克系统qqqq¯q 能谱的预言,扩展到了七夸克系统qqq(q¯q)2 的基态和轨道第一激发态能谱的计算,所使用的参数也是来自于五夸克系统。预言了最低七夸克态的能量大约是2.1 GeV,自旋-宇称是JP =1/2+或者JP =1/2-。由于在这个能区也存在一些三夸克系统和五夸克系统,所以能量在2 GeV 以上的重子激发态可能是这3 种夸克成分的混合。The low-lying energy spectra of 7-quark systems qqq(q¯q)2 is investigated with the schematic flavor-spin interaction, as an extension of the qqqq¯q five quark model. The lowest qqq(q¯q)2 state with an approximate energy 2.1 GeV and the spin-parity JP =1/2+ or JP =1/2-, has been predicted with the parameters used in the five quark system.Because of the overlap with the corresponding qqq and qqqq¯q states above 2 GeV, it is possible for the high excited baryon-resonances to have substantial qqq(q¯q)2 admixtures.     

带有两个重夸克的重子谱计算中几个困难问题的研究

由两个重夸克和一个轻夸克组成的重子可以看作是一个两体系统.它的两个重夸克组成一个玻色型的双夸克团.利用B–S方程导出了它的轻夸克和重的双夸克之间的等效相互作用势.在利用这种势计算重子质量的过程中,发现有几个困难问题需要深入探讨.它们是:(1)算符排序,(2)由非相对论展开带来的误差,(3)自旋–自旋耦合,(4)在标量双夸克组成的重子态和矢量双夸克组成的重子态之间的混合.本文详细地讨论并适当地处理了这些问题.     

ZnH分子激发态的电子结构和跃迁性质的理论计算

采用高精度的多参考组态相互作用方法计算了ZnH分子的能量最低四个离解限Zn(~1Sg)+H(~2Sg),Zn(~3P2u)+H(Sg),Zn~+(~2Sg)+H~-(~1Sg)和Zn(~1Pu)+H(~2Sg)对应的7个Λ-S态的势能曲线.计算中考虑了Davidson修正、标量相对论效应、自旋-轨道耦合效应和芯-价电子关联.基于计算的Λ-S和?态的势能曲线,数值求解一维径向Schr?dinger方程得到了束缚电子态的光谱常数,理论计算结果与之前的实验结果符合较好.计算得到了7个Λ-S态的电偶极矩随核间距的变化曲线,分析了电子组态成分变化对电偶极矩和成键性质的影响.计算结果表明,C~2Σ~+态是一个离子对态.进一步地,分析了避免交叉点附近?态的Λ-S态组成的变化规律,讨论了避免交叉现象对跃迁偶极矩的影响.基于计算的跃迁偶极矩、Franck-Condon因子和振动能级信息,给出了束缚激发态(2)1/2,(3)1/2,(4)1/2和(1)3/2的v′=0—2振动能级的自发发射寿命,结果与现有实验值相符合.     

高位K2(1Λg) 与基态原子的碰撞转移

在K原子密度约为0.5～5×1016cm-3的样品池中,脉冲激光710 nm线双光子激发K2基态到高位1Λg态,研究了K2(1Λg)+ K(4S)碰撞转移过程.K原子密度由测量KD2线蓝翼对白光的吸收得到.测量不同K密度下1Λg态发射的时间分辨荧光强度,它是一条指数衰减曲线,由此得到1Λg态的有效寿命,从描绘出的有效寿命倒数与K原子密度关系直线的斜率得到1Λg态总的碰撞猝灭截面为(2.1±0.2)×10-14cm2,从截距得到的辐射寿命为(22±2)ns.测量了K的6S →4P3/2和4D→4P3/2在不同K密度下的时间积分荧光强度,得到了K2(1Λg)+K→K2(11∑ +g)+K(6S,4D)碰撞转移截面为(1.5±0.3)×10-15cm2(对转移到6S)和(8.5±3.0)×10-15cm2(对转移到4D).     

双重味重子的理想混合角

本工作研究了双重味重子的理想混合角。理想混合角是将$^{2S+1}(l_\lambda)_J$态转换为具有确定重夸克对称性的态时所对应的旋转角度。在标准的$\rho-\lambda$图像下,求得了$L_\rho=0$情形时重夸克对称性的态$\left(J, j_\ell\right)$和$\left(J, s_{\rm q}+j_\rho\right)= $$ \left(J, \{^4l_\lambda/^2l_\lambda\}\right)$态之间的理想混合角,其中${\boldsymbol{j}}_\ell={\boldsymbol{l}}_\lambda+{\boldsymbol{s}}_{\rm q}$, ${\boldsymbol{s}}_\rho={\boldsymbol{s}}_{\rm Q1}+{\boldsymbol{s}}_{\rm Q2}$和${\boldsymbol{j}}_\rho={\boldsymbol{s}}_\rho+{\boldsymbol{L}}_\rho$。本工作指出当研究双重味重子的衰变性质时,需要采用$(1S1p)1/2^-$和$(1S1p)3/2^-$等理想混合态。     

e~+e~-湮没过程的重子产生

本文指出(3/2)~+与(1/2)~+重子相对权重的改变对末态长寿命重子产额没有影响,而对(3/2)~+重子产额改变显著.分析e~+e~-实验资料发现对(3/2)~+重子很强的抑制参数为0.3,由此得到的末态重子产额及产额比才能与实验符合.     

重子中七夸克成分qqq(qˉq)2的低位能谱

在非相对论夸克模型内,利用手征超精细相互作用,把原来对五夸克系统qqqqˉq能谱的预言,扩展到了七夸克系统qqq(qˉq)2的基态和轨道第一激发态能谱的计算,所使用的参数也是来自于五夸克系统.预言了最低七夸克态的能量大约是2.1 GeV,自旋-宇称是JP=1也存在一些三夸克系统和五夸克系统,所以能量在2 GeV以上的重子激发态可能是这3种夸克成分的混合.+或者JP=1?.由于在这个能区22     

Υ(1S)的强衰变及粲重子结构的研究

在微拢QCD框架内,利用重子结构的夸克模型,计算了Υ→pp,ΛcΛc,∑c∑-c,ΞcΞc,Ξ ccΞ-cc,ΩcccΩccc衰变的分支比,讨论了在Υ衰变中寻找Ωccc粲重子的可能性.     

r（1S）的强衰变及粲重子结构的研究

在微拢QCD框架内，利用重子结构的夸克模型，计算了r→pp^-ΛcΛ^-c,∑c∑^-c,ΞcΞ^-c,Ξcc Ξcc-,ΩcccΩ^-ccc。衰变的分支比，讨论了在T衰变中寻找Ωccc粲重子的可能性．     

BP+基态和激发态的势能曲线和光谱性质的研究

本文利用量子化学中的多参考组态相互作用方法(MRCI), 在aug-cc-pVQZ级别计算了在环境科学中具有重要作用的离子BP⁺. 得到了对应三个离解极限B⁺(¹S_g)+P(⁴S_u), B⁺(¹S_g)+P(²D_u)以及B⁺(¹S_g)+P(²P_u)的6个Λ-S态势能曲线. 在计算中还考虑了Davidson修正(+Q)和标量相对论效应, 用以提高计算精度. 通过分析Λ-S态的电子结构, 确认了电子态的多组态特性. 计算中首次纳入了旋轨耦合效应, 获得了由BP⁺离子的6个Λ-S态分裂出的10个Ω 态的势能曲线. 计算得到的势能曲线表明相同对称性的Ω 态的势能曲线存在着明显的避免交叉. 在得到的Λ-S态和Ω 态的势能曲线的基础上, 运用LEVEL8.0程序通过求解核径向的Schrödinger 方程, 得到了相应的Λ-S态和Ω 态的光谱常数T_e, R_e, ω_e, ω_eχ_e, B_e和D_e, 其中基态X⁴∑^-的光谱常数与已有的理论值符合的非常好, 文中其他电子态的光谱常数均为首次报道. 关键词： 多参考组态相互作用方法(MRCI) 势能曲线 光谱常数 旋轨耦合效应     

五夸克态Θ的手征夸克模型研究(英文)

在手征夸克模型的框架下, 研究了五夸克态 uudd的结构. 分别考虑了 Jπ=(1/2)-和Jπ=(1/2)+的各四个组态. 结果表明对于不同的模型, 不论 Jπ=(1/2)-和 Jπ=(1/2)+, T=0的态的能量总是最低的. 但是最低态的能量的理论计算值仍比Θ质量的实验值高250—300 MeV.     

e~+e~-湮灭成两喷注中的末态强子快度分布和B■关联

本文在文献[1]给出的模型中,进一步赋给夸克简单的四动量分布,通过Monte-Carlo计算,不但得到了与实验符合得很好的轻夸克喷注事例末态强子快度分布等,还给出了与实验基本一致的末态重子反重子之间的快度和角度关联.     

类氢O、N离子入射Al表面俘获电子布居几率的理论与实验研究

利用“二态矢量模型”详细研究了高电荷态O⁷⁺,N⁶⁺离子入射Al表面时中间里德伯态的形成过程,给出了电子被俘获至不同量子数(n A=2-7)的几率,以及电子俘获至里德伯态最可能的离子-表面距离.计算结果表明,较大的主量子数nA对应较小的里德伯态几率,因此O⁷⁺,N⁶⁺离子入射Al表面时辐射的X射线主要来源于较小的n A至基态的退激.为了验证计算结果,测量了O⁷⁺,N⁶⁺离子入射Al表面的X射线发射谱,并运用FAC程序计算了不同高里德伯态退激到基态的跃迁能(np–1s).实验测量到O,N的K-X射线峰,其特征峰的中心值接近主量子数n=2至n=1的跃迁能,说明发射的X射线主要来源于2p–1s的跃迁,与“二态矢量模型”理论计算的几率一致.     

手征SU(3)夸克模型研究低能Nπ散射相移

在手征,SU(3),夸克模型中,通过求解共振群方程动力学地研究了同位旋,I=1/2,和,I=3/2,道,Nπ,的,S,波和,P,波低能弹性散射相移.所用的模型参数由基态八重态和十重态重子的能量定出, 并能给出不同分波的,KN,散射相移.除了有明显共振态的道以外, 计算得到的各个分波的,Nπ,散射相移和实验值定性一致.