Σ超子的电磁形状因子和相位角测量

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基本信息

  • 批准号：
    U1832103
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    54.0万
  • 负责人：
    周小蓉
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    A3201.北京正负电子对撞机
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Electromagnetic form factors (EMFFs) of baryon provide fundamental information about its internal structure and dynamics. They constitute a rigorous test of QCD-based theoretical models. The EMFFs in Time-like can be complex, which indicate there is the phase angle difference between EMFFs. In the process of electron-positron annihilation into a baryon-antibaryon pair, the phase angle difference can lead to polarization of baryons. It is hard to measure the polarization of nucleons. However, for the hyperon who decays to secondary baryon and meson via weak decay, it is possible to measure the polarization by analyzing the joint angle of hyperon and its secondary baryon which can determine its phase angle difference. Based on the data collected at BESIII with c.m. energies from 2.3864 to 3.08 GeV in 2015, we plan to measure the cross section line shape of Σ anti-Σ processes and the effective form factors, to test possible threshold effect and the prediction of pQCD at high energy regions. We also plan to measure the EMFF ratio of Σ and the phase angle difference by analyzing the scattering angle of Σ and the helicity angle of secondary baryon.
重子的电磁形状因子是表征重子非点状性及描述其内部结构的重要参数。重子对过程的产生截面谱测量和电磁形状因子的研究对理解阈值效应，研究重子内部结构以及验证基于QCD理论的相关模型具有重要意义。由于类时空间虚光子耦合重子反重子对电磁形状因子有虚部贡献，电磁形状因子可以是复数形式。对于非极化的正负电子束流，电磁形状因子之间的相角差会导致重子的极化。核子的极化很难测量，而超子极化可以根据其弱衰变到重子和介子的过程，通过研究超子和末态重子的联合角分布，测量超子的极化，从而得到电磁形状因子的相角差。利用BESIII探测器在2015年收集的质心能量从2.3864到3.08 GeV的数据，本项目计划测量Σanti-Σ对的产生截面和有效形状因子，验证阈值效应及QCD相关理论模型对高能区能谱的预言，通过Σ散射角和末态重子螺旋度角分析，确定Σ的电磁形状因子比值和相角差。

结项摘要

本项目利用北京谱仪BESIII实验收集的数据，系统性地研究了Σ超子对的产生。利用在质心能量2.3864-3.02 GeV收集的积分亮度为330 pb-1的扫描数据，测量了Σ+/Σ0/Σ-阈值附近产生截面值、截面谱研究、Σ+电磁形状因子的比值及相位角测量，实验结果发现了Σ+/Σ-对产生显著的非零的阈值截面，验证了库伦修正。并且Σ+/Σ0/Σ-对从阈值到3.02 GeV的产生截面满足9.7±1.3：3.3±0.7：1，理解该比例关系还需要更多的理论探讨。此外，实验测量了阈值附近2.396 GeV Σ+的电磁形状因子比值显著大于1，暗示阈值附近存在较大的D波贡献。实验在2.64和2.90 GeV通过联合角分布分析得到了显著的电磁形状因子非零相位角，并得到Σ+的极化分布。本项目利用10亿J/ψ数据，测量了Σ-对的分支比和角分布参数，填补了J/ψ衰变到SU（3）重子对的空白，利用0.5亿ψ(3686)数据，通过其辐射过程首次测量χcJ衰变到Σ-对的分支比，从而检验色八重态机制。本项目利用在J/ψ峰值附近3.05-3.12 GeV和ψ(3686)峰值附近3.58-3.71 GeV收集的扫描数据，测量Σ+/Σ0对过程的产生截面谱，并通过拟合确定共振态衰变到Σ对过程中强相互作用和电磁相互作用之间的相位差，检验SU(3)重子对称性。本项目利用BESIII的数据，还研究了其他重子的产生，如利用扫描数据研究核子对，Λ anti-Σ0，Λc对，以及通过初态辐射方式分别研究Λ和Σ对的产生截面。一系列的研究工作对理解重子的产生性质和内部结构提供重要实验数据。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Cross section measurement of e(+)e(-) -> pi(+) pi(-) psi (3686) from root s=4.0076 GeV to 4.6984 GeV
e( )e(-) -> pi( ) pi(-) psi (3686) 的横截面测量，从根 s=4.0076 GeV 到 4.6984 GeV
  • DOI：
    10.1103/physrevd.104.052012
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW D
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    M. Ablikim;X. R. Zhou;et al.
  • 通讯作者：
    et al.
Measurements of Σ+ and Σ- time-like electromagnetic form factors for center-of-mass energies from 2.3864 to 3.0200 GeV
质心能量从 2.3864 到 3.0200 GeV 的 Sigma( ) 和 Sigma(-) 类时电磁形状因数测量
  • DOI：
    10.1016/j.physletb.2021.136110
  • 发表时间：
    2021-02-08
  • 期刊：
    PHYSICS LETTERS B
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Ablikim, M.;Achasov, M. N.;Zou, J. H.
  • 通讯作者：
    Zou, J. H.
Experimental Review of Lambda (Lambda)over-bar production
Lambda（Lambda）over-bar生产的实验综述
  • DOI：
    10.3390/sym14010144
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Symmetry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiaorong Zhou;Liang Yan;Rinaldo Baldini Ferroli;Guangshun Huang
  • 通讯作者：
    Guangshun Huang
Measurement of Proton Electromagnetic Form Factors in e+ e- → p(p)over-bar in the Energy Region 2.00-3.08 GeV
2.00-3.08 GeV 能量区域 e( ) e(-) -> p(p)over-bar 中质子电磁形状因子的测量
  • DOI：
    10.1103/physrevlett.124.042001
  • 发表时间：
    2020-01-28
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW LETTERS
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Ablikim, M.;Achasov, M. N.;Zou, J. H.
  • 通讯作者：
    Zou, J. H.
First measurements of chi(cJ) -> Sigma(-)(Sigma)over-bar(+) (J=0,1,2) decays
chi(cJ) 的第一次测量 -> Sigma(-)(Sigma)over-bar( ) (J=0,1,2) 衰减
  • DOI：
    10.1103/physrevd.101.092002
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    PHYSICS REVIEW D
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    M. Ablikim;X. R. Zhou;et al.
  • 通讯作者：
    et al.

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其他文献

Measurement of e+e- ->pi pi psi(3686) from 4.008 to 4.600 GeV and observation of a charged structure in the pi psi(3686) mass spectrum
e e- ->pi pi psi(3686) 从 4.008 GeV 到 4.600 GeV 的测量以及 pi psi(3686) 质谱中带电结构的观察
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Physical Review D
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    周小蓉;严亮
  • 通讯作者：
    严亮

其他文献

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周小蓉的其他基金

奇异重子的研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    39.7 万元
  • 项目类别：
    国际(地区)合作与交流项目
BESIII上核子形状因子及Λ重子对近阈产生截面的研究
  • 批准号：
    11605196
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    25.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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