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2-3GeV 能区 R 值精确测量 和 QCD 实验研究

2-3GeV 能区 R 值精确测量 和 QCD 实验研究. （国家自然科学基金重大项目子课题） 胡海明 实验物理中心 R 组. 课题目标. 在 2-3GeV 能区获取世界上最大的连续强子样本，高精度地测量 R 值和各种连续区强子产生谱，填补这一能区缺乏精确实验结果的空白。 为 BESIII 的物理做软件准备，例如，建立和完善适用于 2-3GeV 能区的可靠的强子化模型，确定模型的各唯象参数等。. 课题的物理意义. 2-3GeV 能区强子谱的测量为 QCD 非微扰强子化性质研究提供了不可替代的实验领域。

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2-3GeV 能区 R 值精确测量 和 QCD 实验研究

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  1. 2-3GeV能区R值精确测量和QCD实验研究 （国家自然科学基金重大项目子课题） 胡海明 实验物理中心R组

  2. 课题目标 • 在2-3GeV能区获取世界上最大的连续强子样本，高精度地测量R值和各种连续区强子产生谱，填补这一能区缺乏精确实验结果的空白。 • 为BESIII的物理做软件准备，例如，建立和完善适用于2-3GeV能区的可靠的强子化模型，确定模型的各唯象参数等。

  3. 课题的物理意义 • 2-3GeV能区强子谱的测量为QCD非微扰强子化性质研究提供了不可替代的实验领域。 • 对QCD的预言作出实验检验，为QCD非微扰问题的最终解决提供物理参数和边界条件。

  4. 中低能区运行的加速器

  5. 中低能区的近期R值实验 Ecm(GeV) 预计精度 CMD-2/VEPP-M < 1.4 ~ 1% CMD-2M/VEPP-M < 2.0 ~ 1% DAFNE <1.4 ~ 1% CLEO-c(逐点扫描) 3.5 – 5.0 ~ 2% CLEO-c(辐射事例) 1.0 – 3.0 < 5% BEPC/BES 2.0 – 3.0 3 – 5 % 当其它实验组的中低能区R值测量精度目标达到新的水平，迫使BES 必须进行新一轮具有同等精度水平的R值测量，这是BES实验物理在 今后4 -- 5年内(在BEPCII/BESIII之前)所面临的新机遇和挑战。

  6. 国际竞争 中低能区实验一直是国际高能物理界相 互合作和激烈竞争的领域。BEPC是目前世 界上唯一能在2-3eV能量下运行的加速器， 因而2-3GeV能区是BEPC/BES对R值测量、 QCD研究和标准模型的检验作出特殊贡献 的“专利”能区窗口。

  7. 国际关注 SIGHAD03会议主席M.Incagli教授G.Venanzoni教授邀请 BES合作组在“Measurement of the hadronic cross section at low energies”会议（Oct.8-10, Pisa, Italy）作报告： “In particular, the measurements performed at the collider BEPC and the future plans are of the relevant interest for the community. Therefore we ask you to give a presentation of these results and on the perspectives of the BES experiment at the workshop”

  8. 总体思路 根据BEPC的能区优势和特点，以及当前所关注 的和尚未很好解决的理论和实验问题，考虑到在 BES上实验的可行性，借鉴BES物理取得重要成 就（如R值测量）的经验，在2-3GeV能区若干个 能量点上获取目前世界上最大的连续区强子样本， 可以进行多方面的中低能区强子产生性质的实验 和理论研究，得到丰富的及影响广泛的物理结果。

  9. 课题内容 • R值的高精度测量及s(s)测定（预计可以有1篇英文文章） • 末态强子单举谱分布（预计可以有1篇英文文章） • 遍举强子产生截面（形状因子）（预计可以有1篇英文文章） • 多重数分布（预计可以有1篇中文文章） • 运动学和动力学关联（预计可以有1篇英文文章） • Bose-Einstein关联 （预计可以有1篇英文文章） • 末态强子谱相空间可能的分形结构（预计可以有1篇中文文章） • 唯象强子化模型极其参数的确定（应用于BES物理分析） 总计应有5篇以上文章

  10. 03-04取数计划(60天)

  11. 某些遍举道的事例数

  12. R99数据对某些道产生截面的分析结果(nb)

  13. ξ 分布误差情况(3GeV)

  14. ξ 分布误差情况(3GeV)

  15. ξ 分布误差情况(3GeV)

  16. ξ 分布误差情况(3GeV)

  17. ξ 分布误差情况(3GeV)

  18. R值测量各分项粗略误差估计

  19. 结论 • BESII的中低能区强子产生实验是受国际关注的（BEPC/BESII是唯一运行在2-3GeV能区的设备） • 在2.2，2.6和3.0GeV能量点取数对中低能区的QCD实验研究是必须的（不仅可以测量重要的物理量在各能量点的数值，还可以给出它们随能量的变化规律） • 获取大强子样本是必要的（可以进行多个重要项目，可以有效地减小测量结果的统计误差和强子产生模型的系统误差，为BESIII的物理模型和基础软件作准备） • 预期产出/投入比是较高的（估计能发表5-7篇文章） • 在BESII上取数是迫切的（在BESIII之前有几个实验组在进行2GeV以下能区的实验，QCD的完整研究需要结合BESII的数据）

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