Search for the $η_c(2S)/h_c\to p\bar{p}$ decays and measurements of the $χ_{cJ}\to p\bar{p}$ branching fractions

BESlll Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, X. C. Ai, O. Albayrak, D. J. Ambrose, F. F. An, Q. An, J. Z. Bai, R. Baldini Ferroli, Y. Ban, J. V. Bennett, M. Bertani, J. M. Bian, E. Boger, O. Bondarenko, I. Boyko, S. Braun, R. A. Briere, H. Cai, X. Cai, O. Cakir, A. Calcaterra, G. F. Cao, S. A. Cetin, J. F. Chang, G. Chelkov, G. Chen, H. S. Chen, J. C. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, X. Chen, X. R. Chen, Y. B. Chen, H. P. Cheng, X. K. Chu, Y. P. Chu, D. Cronin-Hennessy, H. L. Dai, J. P. Dai, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, W. M. Ding, Y. Ding, C. Dong, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, S. X. Du, J. Z. Fan, J. Fang, S. S. Fang, Y. Fang, L. Fava, C. Q. Feng, C. D. Fu, J. L. Fu, O. Fuks, Q. Gao, Y. Gao, C. Geng, K. Goetzen, W. X. Gong, W. Gradl, M. Greco, M. H. Gu, Y. T. Gu, Y. H. Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, T. Guo, Y. P. Guo, Y. P. Guo, Y. L. Han, F. A. Harris, K. L. He, M. He, Z. Y. He, T. Held, Y. K. Heng, Z. L. Hou, C. Hu, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, G. M. Huang, G. S. Huang, J. S. Huang, L. Huang, X. T. Huang, Y. Huang, T. Hussain, C. S. Ji, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, L. L. Jiang, X. S. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, D. P. Jin, S. Jin, T. Johansson, N. Kalantar-Nayestanaki, X. L. Kang, X. S. Kang, M. Kavatsyuk, B. Kloss, B. Kopf, M. Kornicer, W. Kuehn, A. Kupsc, W. Lai, J. S. Lange, M. Lara, P. Larin, M. Leyhe, C. H. Li, Cheng Li, Cui Li, D. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, J. C. Li, K. Li, K. Li, Lei Li, P. R. Li, Q. J. Li, T. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. L. Li, X. N. Li, X. Q. Li, X. R. Li, Z. B. Li, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, D. X. Lin, B. J. Liu, C. L. Liu, C. X. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, H. B. Liu, H. H. Liu, H. M. Liu, J. Liu, J. P. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, X. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Zhiqiang Liu, Zhiqing Liu, H. Loehner, X. C. Lou, G. R. Lu, H. J. Lu, H. L. Lu, J. G. Lu, X. R. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, M. Lv, F. C. Ma, H. L. Ma, Q. M. Ma, S. Ma, T. Ma, X. Y. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, Q. A. Malik, Y. J. Mao, Z. P. Mao, J. G. Messchendorp, J. Min, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, Y. J. Mo, H. Moeini, C. Morales Morales, K. Moriya, N. Yu. Muchnoi, Y. Nefedov, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, X. Y. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, M. Pelizaeus, H. P. Peng, K. Peters, J. L. Ping, R. G. Ping, R. Poling, E. Prencipe, M. Qi, S. Qian, C. F. Qiao, L. Q. Qin, X. S. Qin, Y. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, K. H. Rashid, C. F. Redmer, M. Ripka, G. Rong, X. D. Ruan, A. Sarantsev, K. Schoenning, S. Schumann, W. Shan, M. Shao, C. P. Shen, X. Y. Shen, H. Y. Sheng, M. R. Shepherd, W. M. Song, X. Y. Song, S. Spataro, B. Spruck, G. X. Sun, J. F. Sun, S. S. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. J. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, X. Tang, I. Tapan, E. H. Thorndike, D. Toth, M. Ullrich, I. Uman, G. S. Varner, B. Wang, D. Wang, D. Y. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. S. Wang, M. Wang, P. Wang, P. L. Wang, Q. J. Wang, S. G. Wang, W. Wang, X. F. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. Q. Wang, Z. Wang, Z. G. Wang, Z. H. Wang, Z. Y. Wang, D. H. Wei, J. B. Wei, P. Weidenkaff, S. P. Wen, M. Werner, U. Wiedner, M. Wolke, L. H. Wu, N. Wu, W. Wu, Z. Wu, L. G. Xia, Y. Xia, D. Xiao, Z. J. Xiao, Y. G. Xie, Q. L. Xiu, G. F. Xu, L. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, X. P. Xu, Z. Xue, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Y. H. Yan, H. X. Yang, Y. Yang, Y. X. Yang, H. Ye, M. Ye, M. H. Ye, B. X. Yu, C. X. Yu, H. W. Yu, J. S. Yu, S. P. Yu, C. Z. Yuan, W. L. Yuan, Y. Yuan, A. A. Zafar, A. Zallo, S. L. Zang, Y. Zeng, B. X. Zhang, B. Y. Zhang, C. Zhang, C. B. Zhang, C. C. Zhang, D. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, S. H. Zhang, X. J. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. H. Zhang, Z. H. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. W. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, Q. W. Zhao, S. J. Zhao, T. C. Zhao, X. H. Zhao, Y. B. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, L. Zhou, Li Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, K. Zhu, K. J. Zhu, X. L. Zhu, Y. C. Zhu, Y. S. Zhu, Z. A. Zhu, J. Zhuang, B. S. Zou, J. H. Zou

Published 2013-10-23, updated 2015-02-12Version 2

Using a sample of $1.06\times10^{8}~\psi(3686)$ events collected with the BESIII detector at BEPCII, the decays $\eta_{c}(2S)\to p\bar{p}$ and $h_{c}\to p\bar{p}$ are searched for, where $\eta_c(2S)$ and $h_c$ are reconstructed in the decay chains $\psi(3686)\to\gamma\eta_{c}(2S)$, $\eta_{c}(2S)\to p\bar{p}$ and $\psi(3686)\to\pi^{0}h_{c}$, $h_{c}\to p\bar{p}$, respectively. No significant signals are observed. The upper limits of the product branching fractions are determined to be $\mathcal{B}(\psi(3686)\to\gamma\eta_c(2S))\times\mathcal{B}(\eta_{c}(2S)\to p\bar{p})<1.4\times10^{-6}$ and $\mathcal{B}(\psi(3686)\to\pi^0h_c)\times\mathcal{B}(h_{c}\to p\bar{p})<1.3\times10^{-7}$ at the 90% C.L.. The branching fractions for $\chi_{cJ}\to p\bar{p}$ $(J=0,~1,~2)$ are also measured to be $(24.5\pm0.8\pm1.3,~8.6\pm0.5\pm0.5,~8.4\pm0.5\pm0.5)\times10^{-5}$, which are the world's most precise measurements.