Precision Measurement of $\mathcal B(ψ(3770)\toγχ_{c1})$ and Search for $ψ(3770)\toγχ_{c2}$ with $χ_{c1,2}\toγ J/ψ\toγ\ell^+\ell^-$

BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, X. C. Ai, O. Albayrak, M. Albrecht, D. J. Ambrose, A. Amoroso, F. F. An, Q. An, J. Z. Bai, R. Baldini Ferroli, Y. Ban, D. W. Bennett, J. V. Bennett, M. Bertani, D. Bettoni, J. M. Bian, F. Bianchi, E. Boger, O. Bondarenko, I. Boyko, 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, H. Y. Chen, J. C. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, X. Chen, X. R. Chen, Y. B. Chen, H. P. Cheng, X. K. Chu, G. Cibinetto, D. Cronin-Hennessy, H. L. Dai, J. P. Dai, A. Dbeyssi, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, Y. Ding, C. Dong, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, S. X. Du, P. F. Duan, J. Z. Fan, J. Fang, S. S. Fang, X. Fang, Y. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, E. Fioravanti, M. Fritsch, C. D. Fu, Q. Gao, X. Y. Gao, Y. Gao, Z. Gao, I. Garzia, 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, Y. Guo, Y. P. Guo, Z. Haddadi, A. Hafner, S. Han, Y. L. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. L. He, Z. Y. He, T. Held, Y. K. Heng, Z. L. Hou, C. Hu, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. M. Huang, G. S. Huang, H. P. Huang, J. S. Huang, X. T. Huang, Y. Huang, T. Hussain, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, L. L. Jiang, L. W. Jiang, X. S. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, D. P. Jin, S. Jin, T. Johansson, A. Julin, N. Kalantar-Nayestanaki, X. L. Kang, X. S. Kang, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, R. Kliemt, B. Kloss, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kornicer, W. Kühn, A. Kupsc, W. Lai, J. S. Lange, M. Lara, P. Larin, C. Leng, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, J. C. Li, Jin Li, K. Li, K. Li, Lei Li, P. R. Li, T. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. L. Li, X. M. Li, X. N. Li, X. Q. Li, Z. B. Li, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, D. X. Lin, B. J. Liu, C. X. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, H. B. Liu, H. H. Liu, H. H. Liu, H. M. Liu, J. Liu, J. P. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, L. D. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, X. Liu, X. X. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Zhiqiang Liu, Zhiqing Liu, H. Loehner, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, R. Q. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, M. Lv, X. R. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, L. L. Ma, Q. M. Ma, S. Ma, T. Ma, X. N. Ma, X. Y. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, Q. A. Malik, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, J. G. Messchendorp, J. Min, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, Y. J. Mo, C. Morales Morales, K. Moriya, N. Yu. Muchnoi, H. Muramatsu, Y. Nefedov, F. Nerling, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, S. L. Niu, X. Y. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, P. Patteri, M. Pelizaeus, H. P. Peng, K. Peters, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, R. Poling, Y. N. Pu, M. Qi, S. Qian, C. F. Qiao, L. Q. Qin, N. Qin, X. S. Qin, Y. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, K. H. Rashid, C. F. Redmer, H. L. Ren, M. Ripka, G. Rong, X. D. Ruan, V. Santoro, A. Sarantsev, M. Savrié, K. Schoenning, S. Schumann, W. Shan, M. Shao, C. P. Shen, P. X. Shen, X. Y. Shen, H. Y. Sheng, W. M. Song, X. Y. Song, S. Sosio, S. Spataro, 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, M. Tiemens, D. Toth, M. Ullrich, I. Uman, G. S. Varner, B. Wang, B. L. 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, T. Weber, D. H. Wei, J. B. Wei, P. Weidenkaff, S. P. Wen, U. Wiedner, M. Wolke, L. H. 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, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, Y. H. Yan, H. X. Yang, L. Yang, Y. Yang, Y. X. Yang, H. Ye, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, B. X. Yu, C. X. Yu, H. W. Yu, J. S. Yu, C. Z. Yuan, W. L. Yuan, Y. Yuan, A. Yuncu, A. A. Zafar, A. Zallo, Y. Zeng, B. X. Zhang, B. Y. Zhang, C. 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, K. Zhang, L. Zhang, S. H. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. H. Zhang, Y. T. Zhang, Z. H. Zhang, Z. P. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. W. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, Q. W. Zhao, S. J. Zhao, T. C. Zhao, Y. B. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, W. J. 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, S. Zhu, X. L. Zhu, Y. C. Zhu, Y. S. Zhu, Z. A. Zhu, J. Zhuang, L. Zotti, B. S. Zou, J. H. Zou

Published 2015-04-28Version 1

We report a measurement of the branching fraction of $\psi(3770)\to\gamma\chi_{c1}$ and search for the transition $\psi(3770)\rightarrow \gamma \chi_{c2}$ based on 2.92~fb$^{-1}$ of $e^+e^-$ data accumulated at $\sqrt{s}=3.773$~GeV with the BESIII detector at the BEPCII collider. The measured branching fraction of $\psi(3770) \rightarrow \gamma \chi_{c1}$ is $\mathcal B(\psi(3770) \rightarrow \gamma \chi_{c1})=(2.48 \pm 0.15 \pm 0.23) \times 10^{-3}$, which is the most precise measurement to date. The upper limit on the branching fraction of $\psi(3770)\rightarrow \gamma \chi_{c2}$ at a $90\%$ confidence level is $\mathcal B(\psi(3770) \rightarrow \gamma \chi_{c2})<0.64 \times 10^{-3}$. The corresponding partial widths are $\Gamma(\psi(3770) \to \gamma \chi_{c1}) =(67.5\pm 4.1\pm 6.7)$~keV and $\Gamma(\psi(3770) \to \gamma \chi_{c2}) < 17.4$~keV.