Formation des états x1 et x2 du charmonium dans l'annihilation p$\overline{p}$ aux ISR

Un des buts de l'expérience R704 est l'étude des états $\chi_1$ et $\chi_2$ du charmonium $(c\bar{c)}$ dans leur annihilation J/$\psi$ + photon. Ces états sont formés par interaction d'un jet moléculaire d'hydrogène sur un faisceau refroidi d'antiprotons. L'importance du bruit de fond hadronique conduit à ne s'intéresser qu'aux états finaux électromagnétiques. L'appareillage de détection est essentiellement constitué de deux bras symétriques non magnétiques en deux parties. La première s'intéresse seulement aux particules chargées : mesure de leur direction (chambres à fils scintillateurs) et identification des électrons (Cerenkov). La deuxième forme un calorimètre mesurant la position et l'énergie des photons et électrons (sandwiches plomb-scintillateur chambres proportionnelles à lecture cathodique et mur de verre au plomb). L'analyse des données est fondée sur la reconnaissance d'une paire d'électrons provenant d'un $\Psi$, puis la recherche du photon associé, déduit de la reconstruction de la cinématique de la désintégration du $\chi$. Un ensemble de 32 et 55 événements répondent à ses critères ont été isolés, respectivement pour le \chi_1$ et $\chi_2$, avec un bruit de fond négligeable, permettant d'extraire les valeurs de la masse, la largeur et le rapport de branchement $p\bar{p}$. Ces résultats sont comparés aux prévisions théoriques des modèles inspirés de la chromodynamique quantique (QCD) : les masses sont bien décrites par les méthodes de potentiel et de règles de somme (avec une incertitude de l'ordre de 10 MeV). Les prévisions sur les largeurs (calculées à l'ordre 0 de QCD) ne donnent que l'ordre de grandeur de nos résultats alors que celles concernant les rapports de branchement sont en bon accord avec nos mesures.