Evidence for the Direct Two-Photon Transition from ψ(3686) to J/ψ

被引：8

作者：

Ablikim, M. ^{[1
]}

Achasov, M. N. ^{[5
]}

Ambrose, D. J. ^{[40
]}

An, F. F. ^{[1
]}

An, Q.

An, Z. H. ^{[1
]}

Bai, J. Z. ^{[1
]}

Ferroli, R. B. ^{[18
]}

Ban, Y. ^{[27
]}

Becker, J. ^{[2
]}

Berger, N. ^{[1
]}

Bertani, M. B. ^{[18
]}

Bian, J. M. ^{[39
]}

Boger, E. ^{[20
,48
]}

Bondarenko, O. ^{[21
]}

Boyko, I. ^{[20
]}

Briere, R. A. ^{[3
]}

Bytev, V. ^{[20
]}

Cai, X. ^{[1
]}

Calcaterra, A. C. ^{[18
]}

Cao, G. F. ^{[1
]}

Chang, J. F. ^{[1
]}

Chelkov, G. ^{[20
,48
]}

Chen, G. ^{[1
]}

Chen, H. S. ^{[1
]}

Chen, J. C. ^{[1
]}

Chen, M. L. ^{[1
]}

Chen, S. J. ^{[25
]}

Chen, Y. ^{[1
]}

Chen, Y. B. ^{[1
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Cheng, H. P. ^{[14
]}

Chu, Y. P. ^{[1
]}

Cronin-Hennessy, D. ^{[39
]}

Dai, H. L. ^{[1
]}

Dai, J. P. ^{[1
]}

Dedovich, D. ^{[20
]}

Deng, Z. Y. ^{[1
]}

Denig, A. ^{[1
,19
]}

Denysenko, I. ^{[20
]}

Destefanis, M. ^{[43
,44
]}

Ding, W. M. ^{[29
]}

Ding, Y. ^{[23
]}

Dong, L. Y. ^{[1
]}

Dong, M. Y. ^{[1
]}

Du, S. X. ^{[47
]}

Fang, J. ^{[1
]}

Fang, S. S. ^{[1
]}

Fava, L. ^{[43
,44
,49
]}

Feldbauer, F. ^{[2
]}

Feng, C. Q.

机构：

[1] Inst High Energy Phys, Beijing 100049, Peoples R China

[2] Ruhr Univ Bochum, D-44780 Bochum, Germany

[3] Carnegie Mellon Univ, Pittsburgh, PA 15213 USA

[4] China Ctr Adv Sci & Technol, Beijing 100190, Peoples R China

[5] GI Budker Inst Nucl Phys SB RAS BINP, Novosibirsk 630090, Russia

[6] Chinese Acad Sci, Grad Univ, Beijing 100049, Peoples R China

[7] GSI Helmholtzctr Heavy Ion Res GmbH, D-64291 Darmstadt, Germany

[8] Guangxi Normal Univ, Guilin 541004, Peoples R China

[9] Guangxi Univ, Nanning 530004, Peoples R China

[10] Hangzhou Normal Univ, Hangzhou 310036, Zhejiang, Peoples R China

[11] Helmholtz Inst Mainz, D-55099 Mainz, Germany

[12] Henan Normal Univ, Xinxiang 453007, Peoples R China

[13] Henan Univ Sci & Technol, Luoyang 471003, Peoples R China

[14] Huangshan Coll, Huangshan 245000, Peoples R China

[15] Huazhong Normal Univ, Wuhan 430079, Peoples R China

[16] Hunan Univ, Changsha 410082, Hunan, Peoples R China

[17] Indiana Univ, Bloomington, IN 47405 USA

[18] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Frascati, I-00044 Frascati, Italy

[19] Johannes Gutenberg Univ Mainz, D-55099 Mainz, Germany

[20] Joint Inst Nucl Res, Dubna 141980, Russia

[21] Univ Groningen, KVI, NL-9747 AA Groningen, Netherlands

[22] Lanzhou Univ, Lanzhou 730000, Peoples R China

[23] Liaoning Univ, Shenyang 110036, Peoples R China

[24] Nanjing Normal Univ, Nanjing 210046, Jiangsu, Peoples R China

[25] Nanjing Univ, Nanjing 210093, Jiangsu, Peoples R China

[26] Nankai Univ, Tianjin 300071, Peoples R China

[27] Peking Univ, Beijing 100871, Peoples R China

[28] Seoul Natl Univ, Seoul 151747, South Korea

[29] Shandong Univ, Jinan 250100, Peoples R China

[30] Shanxi Univ, Taiyuan 030006, Peoples R China

[31] Sichuan Univ, Chengdu 610064, Peoples R China

[32] Soochow Univ, Suzhou 215006, Peoples R China

[33] Sun Yat Sen Univ, Guangzhou 510275, Guangdong, Peoples R China

[34] Chinese Univ Hong Kong, Shatin, Hong Kong, Peoples R China

[35] Univ Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong, Peoples R China

[36] Tsinghua Univ, Beijing 100084, Peoples R China

[37] Univ Giessen, D-35392 Giessen, Germany

[38] Univ Hawaii, Honolulu, HI 96822 USA

[39] Univ Minnesota, Minneapolis, MN 55455 USA

[40] Univ Rochester, Rochester, NY 14627 USA

[41] Univ S China, Hengyang 421001, Peoples R China

[42] Univ Punjab, Lahore 54590, Pakistan

[43] Univ Turin, I-10125 Turin, Italy

[44] Ist Nazl Fis Nucl, I-10125 Turin, Italy

[45] Wuhan Univ, Wuhan 430072, Peoples R China

[46] Zhejiang Univ, Hangzhou 310027, Peoples R China

[47] Zhengzhou Univ, Zhengzhou 450001, Peoples R China

[48] Moscow Inst Phys & Technol, Moscow 141700, Russia

[49] Univ Piemonte Orientale, I-10125 Turin, Italy

[50] PNPI, Gatchina 188300, Russia

来源：

PHYSICAL REVIEW LETTERS | 2012年 / 109卷 / 17期

基金：

美国国家科学基金会; 新加坡国家研究基金会; 中国国家自然科学基金;

关键词：

Atomic physics - Physics;

D O I：

10.1103/PhysRevLett.109.172002

中图分类号：

O4 [物理学];

学科分类号：

0702 ;

摘要：

The two-photon transition psi(3686) -> gamma gamma J/psi is studied in a sample of 1.06 x 10(8) psi(3686) decays collected by the BESIII detector. The branching fraction is measured to be (3.1 +/- 0.6(stat)(-1.0)(+0.8)(syst)) x 10(-4) using J/psi -> e(+)e(-) and J/psi -> mu(+)mu(-) decays, and its upper limit is estimated to be 4.5 x 10(-4) at the 90% confidence level. This work represents the first measurement of a two-photon transition among charmonium states. The orientation of the psi(3686) decay plane and the J/psi polarization in this decay are also studied. In addition, the product branching fractions of sequential E1 transitions psi(3686) -> gamma chi(cJ) and chi(cJ) -> gamma J/psi (J = 0, 1, 2) are reported.

引用

页数：7

共 25 条

[1] Design and construction of the BESIII detector [J].

Ablikim, M. ;

An, Z. H. ;

Bai, J. Z. ;

Berger, Niklaus ;

Bian, J. M. ;

Cai, X. ;

Cao, G. F. ;

Cao, X. X. ;

Chang, J. F. ;

Chen, C. ;

Chen, G. ;

Chen, H. C. ;

Chen, H. X. ;

Chen, J. ;

Chen, J. C. ;

Chen, L. P. ;

Chen, P. ;

Chen, X. H. ;

Chen, Y. B. ;

Chen, M. L. ;

Chu, Y. P. ;

Cui, X. Z. ;

Dai, H. L. ;

Deng, Z. Y. ;

Dong, M. Y. ;

Du, S. X. ;

Du, Z. Z. ;

Fang, J. ;

Fu, C. D. ;

Gao, C. S. ;

Gong, M. Y. ;

Gong, W. X. ;

Gu, S. D. ;

Guan, B. J. ;

Guan, J. ;

Guo, Y. N. ;

Han, J. F. ;

He, K. L. ;

He, M. ;

He, X. ;

Heng, Y. K. ;

Hou, Z. L. ;

Hu, H. M. ;

Hu, T. ;

Huang, B. ;

Huang, J. ;

Huang, S. K. ;

Huang, Y. P. ;

Ji, Q. ;

Ji, X. B. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2010, 614 (03) :345-399

[2] Branching fraction measurements of χc0 and χc2 to π0π0 and ηη [J].

Ablikim, M. ;

Achasov, M. N. ;

An, L. ;

An, Q. ;

An, Z. H. ;

Bai, J. Z. ;

Ban, Y. ;

Berger, N. ;

Bian, J. M. ;

Boyko, I. ;

Briere, R. A. ;

Bytev, V. ;

Cai, X. ;

Cao, G. F. ;

Cao, X. X. ;

Chang, J. F. ;

Chelkov, G. ;

Chen, G. ;

Chen, H. S. ;

Chen, J. C. ;

Chen, L. P. ;

Chen, M. L. ;

Chen, P. ;

Chen, S. J. ;

Chen, Y. B. ;

Chu, Y. P. ;

Cronin-Hennessy, D. ;

Dai, H. L. ;

Dai, J. P. ;

Dedovich, D. ;

Deng, Z. Y. ;

Denysenko, I. ;

Destefanis, M. ;

Ding, Y. ;

Dong, L. Y. ;

Dong, M. Y. ;

Du, S. X. ;

Duan, M. Y. ;

Fang, J. ;

Feng, C. Q. ;

Fu, C. D. ;

Fu, J. L. ;

Gao, Y. ;

Geng, C. ;

Goetzen, K. ;

Gong, W. X. ;

Greco, M. ;

Grishin, S. ;

Gu, Y. T. ;

Guo, A. Q. .

PHYSICAL REVIEW D, 2010, 81 (05)

[3] Measurements of hc (1P1) in ψ′ Decays [J].

Ablikim, M. ;

Achasov, M. N. ;

An, L. ;

An, Q. ;

An, Z. H. ;

Bai, J. Z. ;

Ban, Y. ;

Berger, N. ;

Bian, J. M. ;

Boyko, I. ;

Briere, R. A. ;

Bytev, V. ;

Cai, X. ;

Cao, G. F. ;

Cao, X. X. ;

Chang, J. F. ;

Chelkov, G. ;

Chen, G. ;

Chen, H. S. ;

Chen, J. C. ;

Chen, L. P. ;

Chen, M. L. ;

Chen, P. ;

Chen, S. J. ;

Chen, Y. B. ;

Chu, Y. P. ;

Cronin-Hennessy, D. ;

Dai, H. L. ;

Dai, J. P. ;

Dedovich, D. ;

Deng, Z. Y. ;

Denysenko, I. ;

Destefanis, M. ;

Ding, Y. ;

Dong, L. Y. ;

Dong, M. Y. ;

Du, S. X. ;

Duan, M. Y. ;

Fang, J. ;

Feng, C. Q. ;

Fu, C. D. ;

Fu, J. L. ;

Gao, Y. ;

Geng, C. ;

Goetzen, K. ;

Gong, W. X. ;

Greco, M. ;

Grishin, S. ;

Gu, Y. T. ;

Guo, A. Q. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (13)

[4] Branching fractions for ψ(2S)-to-J/ψ transitions -: art. no. 232002 [J].

Adam, NE ;

Alexander, JP ;

Berkelman, K ;

Cassel, DG ;

Crede, V ;

Duboscq, JE ;

Ecklund, KM ;

Ehrlich, R ;

Fields, L ;

Galik, RS ;

Gibbons, L ;

Gittelman, B ;

Gray, R ;

Gray, SW ;

Hartill, DL ;

Heltsley, BK ;

Hertz, D ;

Hsu, L ;

Jones, CD ;

Kandaswamy, J ;

Kreinick, DL ;

Kuznetsov, VE ;

Mahlke-Krüger, H ;

Meyer, TO ;

Onyisi, PUE ;

Patterson, JR ;

Peterson, D ;

Phillips, EA ;

Pivarski, J ;

Riley, D ;

Ryd, A ;

Sadoff, AJ ;

Schwarthoff, H ;

Shepherd, MR ;

Stroiney, S ;

Sun, WM ;

Urner, D ;

Wilksen, T ;

Weinberger, M ;

Athar, SB ;

Avery, P ;

Breva-Newell, L ;

Patel, R ;

Potlia, V ;

Stoeck, H ;

Yelton, J ;

Rubin, P ;

Cawlfield, C ;

Eisenstein, BI ;

Gollin, GD .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2005, 94 (23)

[5] GEANT4-a simulation toolkit [J].

Agostinelli, S ;

Allison, J ;

Amako, K ;

Apostolakis, J ;

Araujo, H ;

Arce, P ;

Asai, M ;

Axen, D ;

Banerjee, S ;

Barrand, G ;

Behner, F ;

Bellagamba, L ;

Boudreau, J ;

Broglia, L ;

Brunengo, A ;

Burkhardt, H ;

Chauvie, S ;

Chuma, J ;

Chytracek, R ;

Cooperman, G ;

Cosmo, G ;

Degtyarenko, P ;

Dell'Acqua, A ;

Depaola, G ;

Dietrich, D ;

Enami, R ;

Feliciello, A ;

Ferguson, C ;

Fesefeldt, H ;

Folger, G ;

Foppiano, F ;

Forti, A ;

Garelli, S ;

Giani, S ;

Giannitrapani, R ;

Gibin, D ;

Cadenas, JJG ;

González, I ;

Abril, GG ;

Greeniaus, G ;

Greiner, W ;

Grichine, V ;

Grossheim, A ;

Guatelli, S ;

Gumplinger, P ;

Hamatsu, R ;

Hashimoto, K ;

Hasui, H ;

Heikkinen, A ;

Howard, A .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2003, 506 (03) :250-303

[6] Geant4 developments and applications [J].

Allison, J ;

Amako, K ;

Apostolakis, J ;

Araujo, H ;

Dubois, PA ;

Asai, M ;

Barrand, G ;

Capra, R ;

Chauvie, S ;

Chytracek, R ;

Cirrone, GAP ;

Cooperman, G ;

Cosmo, G ;

Cuttone, G ;

Daquino, GG ;

Donszelmann, M ;

Dressel, M ;

Folger, G ;

Foppiano, F ;

Generowicz, J ;

Grichine, V ;

Guatelli, S ;

Gumplinger, P ;

Heikkinen, A ;

Hrivnacova, I ;

Howard, A ;

Incerti, S ;

Ivanchenko, V ;

Johnson, T ;

Jones, F ;

Koi, T ;

Kokoulin, R ;

Kossov, M ;

Kurashige, H ;

Lara, V ;

Larsson, S ;

Lei, F ;

Link, O ;

Longo, F ;

Maire, M ;

Mantero, A ;

Mascialino, B ;

McLaren, I ;

Lorenzo, PM ;

Minamimoto, K ;

Murakami, K ;

Nieminen, P ;

Pandola, L ;

Parlati, S ;

Peralta, L .

IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, 2006, 53 (01) :270-278

[7] Hadroproduction of J/ψ and Γ in association with a heavy-quark pair [J].

Artoisenet, P. ;

Lansberg, J. P. ;

Maltoni, F. .

PHYSICS LETTERS B, 2007, 653 (01) :60-66

[8] ψ(2S) decays into J/ψ plus two photons -: art. no. 012006 [J].

Bai, JZ ;

Ban, Y ;

Bian, JG ;

Cai, X ;

Chang, JF ;

Chen, HF ;

Chen, HS ;

Chen, HX ;

Chen, J ;

Chen, JC ;

Chen, J ;

Chen, ML ;

Chen, YB ;

Chi, SP ;

Chu, YP ;

Cui, XZ ;

Dai, HL ;

Dai, YS ;

Deng, ZY ;

Dong, LY ;

Du, SX ;

Du, ZZ ;

Fang, J ;

Fang, SS ;

Fu, CD ;

Fu, HY ;

Fu, LP ;

Gao, CS ;

Gao, ML ;

Gao, YN ;

Gong, MY ;

Gong, WX ;

Gu, SD ;

Guo, YN ;

Guo, YQ ;

Guo, ZJ ;

Han, SW ;

Harris, FA ;

He, J ;

He, KL ;

He, M ;

He, X ;

Heng, YK ;

Hu, HM ;

Hu, T ;

Huang, GS ;

Huang, L ;

Huang, XP ;

Ji, XB ;

Jia, QY .

PHYSICAL REVIEW D, 2004, 70 (01) :012006-1

[9] Update on Charmonium Theory [J].

Barnes, T. .

HADRON 2009, 2010, 1257 :11-18

[10] REVIEW OF PARTICLE PHYSICS Particle Data Group [J].

Beringer, J. ;

Arguin, J. -F. ;

Barnett, R. M. ;

Copic, K. ;

Dahl, O. ;

Groom, D. E. ;

Lin, C. -J. ;

Lys, J. ;

Murayama, H. ;

Wohl, C. G. ;

Yao, W. -M. ;

Zyla, P. A. ;

Amsler, C. ;

Antonelli, M. ;

Asner, D. M. ;

Baer, H. ;

Band, H. R. ;

Basaglia, T. ;

Bauer, C. W. ;

Beatty, J. J. ;

Belousov, V. I. ;

Bergren, E. ;

Bernardi, G. ;

Bertl, W. ;

Bethke, S. ;

Bichsel, H. ;

Biebel, O. ;

Blucher, E. ;

Blusk, S. ;

Brooijmans, G. ;

Buchmueller, O. ;

Cahn, R. N. ;

Carena, M. ;

Ceccucci, A. ;

Chakraborty, D. ;

Chen, M. -C. ;

Chivukula, R. S. ;

Cowan, G. ;

D'Ambrosio, G. ;

Damour, T. ;

de Florian, D. ;

de Gouvea, A. ;

DeGrand, T. ;

de Jong, P. ;

Dissertori, G. ;

Dobrescu, B. ;

Doser, M. ;

Drees, M. ;

Edwards, D. A. ;

Eidelman, S. .

PHYSICAL REVIEW D, 2012, 86 (01)

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