中文摘要：

实验上发现多夸克态、胶球和混杂态等新型强子对检验和发展物理学基本理论、认识自然界的物质构成形式具有重大意义，一直是世界上许多高能物理实验的最重要的物理目标。利用北京谱仪III上所采集的高统计量和高质量的J/ψ数据，在J/ψ辐射衰变和强衰变中寻找X(1935)粒子的新衰变模式，测量X(1835)的质量、宽度、自旋宇称及同位旋等，进一步理解X(1835)的衰变性质，为理论上解释X(1835)粒子是否为多夸克态或胶球提供更多更详实的实验数据。

结论摘要：

2005年，北京谱仪II实验在J/ψ→γπ+π-η′过程中发现一个新粒子X(1835)，引发许多物理学家的浓厚兴趣和广发争论，对它的基本结构进行了各种理论解释。有些人认为X(1835)可能与X(1860)是同一个粒子，因而可能是重子偶素（质子—反质子束缚态），还有一些粒子物理学家则认为它可能是胶子球、多夸克态或常规介子等。特别需要指出的是北京谱仪III实验已用更大的数据样本同样也在J/ψ→γπ+π-η′中观测到了X(1835)新粒子，证实了X(1835)粒子的存在。 本项目的研究计划为利用BESIII实验所采集J/ψ数据，在J/ψ辐射衰变和强衰变中寻找X(1935)粒子的新衰变模式，进一步理解X(1835)的衰变性质。根据研究计划，本项目利用BESIII上收集的13亿J/psi数据，研究了J/ψ→γ3(π+π- ), phi ηππ，phi ppbar，3γ等过程，对X(1835)的新衰变模式进行寻找。根据研究计划，首先研究了J/ψ→γ3(π+π- ), 发现了X(1840)结构。其质量和X(1835)相近，有可能能是X(1835)的一个新衰变模式；其次分析了 J/ψ→ phi ηππ，但是没有在ηππ质量谱上观测到X(1835)信号，因此给出X(1835)在强衰变过程中的上限；还研究了 J/ψ→ phi ppbar，没有在ppbar质量阈附近观测到增长结构，同样在90%置信度下给出X(1835)的分支比上限。在研究上述内容过程中，还对η,η'和η(1405)等轻介子衰变做了大量研究，将为检验和发展低能区的手征微扰理论及矢量为主模型提供实验依据。 同时，还在研究过程中开发相应的蒙特卡洛产生子，并对粒子鉴别做了进一步改进。另外，提出利用北京谱仪III实验所采集的数据开展奇异夸克偶素的研究计划，进一步拓展北京谱仪III物理研究领域。