b介子半轻衰变及纯湮灭衰变过程的研究

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1、学位论文独创性声明一蜘本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：则／弓多，1学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以采用影印、复印等手段保存、汇编本学位论文。学校可以向国家有关机关或机

2、构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。(保密论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密论文，密级：密期限为——年。学位论文作者签名：壬『支琶日期：≯Q『务．s·夕午保汤扩丫焉”奇邮摘要自1977年费米实验室发现6夸克以来，B物理一直都被作为检验标准模型理论、精确测量标准模型参数以及寻找新物理信号的重要场所。得益于理论与实验两方面的辛勤努力，在过去的二十多年时间里，B物理在理论及实验方面都获得了长足的发展。尤其在LHC时代，许多稀有过程也必将很快被测量到。这将使得B物理再次迎来其快速发展的黄金时代。本论文在基于尼T因子化的微扰QCD因子化方

3、法下对B，尻，B。介子的半轻衰变过程以及B：B。介子的一些纯湮灭衰变过程进行了研究。在本论文的综述部分，我们首先对标准模型基础理论以及用于B物理研究的理论方法进行介绍，并简要讨论本论文所采用的pQCD因子化方法的理论框架。在本论文的第三、四章中，作者采用pQCD因子化方法计算了B／B。／B。介子的一些半轻衰变过程的衰变分支比，如B／B。一(PG)(22：氓∥厅)(此处P=(7r，K，叩(，))，2则为轻子e：肛，7-)，反_(吼：∥Ⅲ，Do)f多以及反_Df。)(ff，纱痧)半轻衰变过程。对于日／Bs一(7r，Ⅳ，即。，。)跃迁过程，我们基于su(3)味道对称性，

4、给出了包含次领头阶修正的形状因子。通过数据计算以及唯象分析我们发现：(1)基于pQcD因子化方法我们得到了B／B。一(7r，K，％，叼。)跃迁过程的包含了次领头阶修正的形状因子和B。_(吼，∥皿，D，D。)领头阶的形状因子。这些形状因子与由LcsR或其他方法所得到的结果一致。对巧轺’K(o)，群(o)和巧粥％3’(o)的次领头阶修正约为15％一20％．(2)对于通过带电流过程实现的半轻衰变过程雪o_丌+f一玩与B一_(丌0，叼，叩，)f一玩以及通过味道改变中性流实现的半轻衰变过程雪o_露of+2一与B一一K一2十f一，由pQCD因子化方法所预言的包含次领头阶修正的

5、衰变分支比与现有实验结果符合的很好。(3)对于B7'(豆。一7r+2一功)半轻衰变过程，通过对pQcD因子化方法所预言的衰变分支比与实验结果的比较抽出的CKM矩阵元‰的大小为JK6

6、=(3．80±：苏地e叭)土o．13)×10～．这一结果与由其他方法抽取的lK6I符合的很好。捅要(4)pQcD因子化方法预言的日。介子的部分半轻衰变分支比为(单位为10一，f为轻子e，卢)曰r(簖_叼cf一功)=4．41±i篇，Br(B了_仇丁一乃)=1．37±蹿i，'8r(B了—，了／皿!一现)=10．03：；ii，Br(Bi—，J／皿丁一乃)=2．92±：墨：，我们也给出了B。_

7、(D，D。)(ff，慨∥莎)半轻衰变过程的衰变分支比。这些分支比将在LHCb和未来的Super-B实验中得到验证。(5)在本论文中我们还定义了一些分支比的比值，如兄，Re，RⅣ·，Ⅳ2，

8、v3，心。以及RJ／皿等等。作者期待着这些比值能在LHcb和未来的super-B实验中得以验证。由于端点奇异性的存在，对B／鼠／玩介子的纯湮灭衰变过程，如Bo_K+Ⅳ一和B?_7r+7r一的衰变分支比以及CP破坏的计算，一直都难以给出可靠的理论计算结果。在2011年，CDF与LHCb实验组分别发布了他们首次测量到的纯湮灭衰变过程B?_7r十丌一与Bo_K十Ⅳ一的衰变分支比，并且给

9、出的结果都相当大。在本论文第五章中，受CDF与LHCb实验结果的启发，我们利用pQCD因子化方法，并使用由QCD求和规则所得到的介子波函数以及改进的Gegenbauer矩，重新计算了这两个衰变道的衰变分支比，我们发现：(1)对于磁_7r十7r一与Bo一Ⅳ十K一衰变分支比的实验结果可以由pQcD给出合理的解释。而对于霹_7r+7r一衰变道，在pQcD方法下不同文献中的结果在一个标准偏差下是相一致的。(2)对于Bo_K+K一衰变道，我们仔细分析了以前的工作，并找出了早期文献中由pQCD所预言的结果仅为实验结果的30％的具体原因。我们给出的新结果与CDF以及LHCb实验

10、组公布的实