双光子过程对正负电子湮灭反应中粲偶素产生的影响

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本文在非相对论量子色动力学(NRQCD)的框架下讨论质心能量是10.6GeV时正负电子湮灭中通过双cc产生具有C宇称为正的S波、P波C=+粲夸克偶素的单举(包括e +e -→ψ(nS)+η c(mS), e +e -→ψ(nS)+χ cJ(mP), e +e -→η c(nS) +ηc(mS), e +e -→ηc(nS)+χcJ(mP), e +e -→χcJ(nP)+χ cJ(mP))和遍举过程(包括e +e -→ηc(nS)+ cc )。由于光子的J PC= 1- -,所以遍举过程中,产生双C=+粲偶素粒子的过程只能通过双光子过程,这使得双粲偶素的遍举产生有很大压低。而协同C宇称为负粲偶素粒子的C=+粲偶素产生过程中,双光子过程也将对单光子过程给出客观的修正。单举过程中,双光子过程相对单光子过程是α2 /αS2压低的。但是,单光子和双光子振幅之间的交叉项相对单光子过程是α/αs压低的,所以双过程的计算也是必要的。另外,本文还对S波、P波C=+粲偶素协同轻子对及轻强子的产生过程进行了计算。本文的计算结果表明,在质心能量s = 10.6GeV下e +e -→ψ(nS)+ηc(mS)的双光子过程能够使单光子过程的截面大小提高16%,e +e -→ψ(nS)+χc1 (mP)过程大约提高10.1%, e +e -→ψ(nS)+χ c2 (mP)过程为5.5%。双C=+粲偶素粒子的遍举产生率很小,可以忽略不计。C=+粲偶素粒子协同轻子对及轻强子的截面虽然也很小,但是还是有望在实验中观测到。
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