摘要
1974年J/ψ粒子的问世拉开了粲偶素物理研究的序幕。粲偶素是BESⅢ实验研究的主要领域之一。对于粲偶素的研究有利于了解非微扰强相互作用，因为在粲偶素的能区，微扰与非微扰相互作用的贡献相当。北京正负电子对撞机产生的高统计量的ψ(2S)数据样本为粲偶素相关实验的研究提供了非常好的平台和条件，同时促使了许多具有重要意义的科研成果出现。ψ(2S)可以通过辐射跃迁或轻强子跃迁到能量更低的粲偶素，这为大量粲偶素相关的科研成果的推出提供基础保障。 本文利用BESⅢ探测器在2009，2012和2021三年收集到的ψ(2S)数据样本，经过数据处理和事例挑选之后在BESⅢ上首次观测到ηc(2S)→K+K?η过程。在考虑统计误差和系统误差之后测量得到ηc(2S)→K+K?η信号显著度为6.2σ，实验测量得到ψ(2S)→γηc(2S)和ηc(2S)→K+K?η联合分支比结果为：Br[ψ(2S)→γηc(2S)]×Br[ηc(2S)→K+K?η]=(2.43±0.33±1.28)×10?6，其中第一项和第二项误差分别代表统计误差和系统误差。分支比Br(ηc(2S)→K+K?η)的计算结果为(3.49±0.47±0.50±1.76)×10?3，其中第一项误差为统计误差，第二项是不引入ψ(2S)→γηc(2S)分支比测量误差得出的系统误差，第三项误差是引入ψ(2S)→γηc(2S)分支比测量误差得到的系统误差。在此基础上考虑K+K?和K0(K)0系统的同位旋对称性，得到ηc(2S)→(K)Kη分支比结果为(6.98±0.66±0.71±2.49)×10?3，相比PDG的结果(5±4)×10?3[16]，减小了误差，结果更加精确。同时作为交叉检查，本文还测量了χc1,c2→K+K?η的分支比，分支比测量结果分别为(2.43±0.03)×10?4，(1.87±0.04)×10?4，这两项结果仅包含统计误差，它们与PDG的结果一致。根据上述的测量结果，我们计算了ηc(2S)和ηc(1S)衰变到(K)Kη的分支比比值为0.51±0.20。 该工作丰富了实验上对ηc(2S)衰变道的测量，为ηc(2S)粒子的研究提供了可靠实验信息，为相关理论研究提供了重要的参考依据。
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