Measurement of $e^{+}e^{-}\rightarrowπ^{+}π^{-}D^{+}D^{-}$ cross sections at center-of-mass energies from 4.190 to 4.946 GeV

M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, M. Albrecht, R. Aliberti, A. Amoroso, M. R. An, Q. An, X. H. Bai, Y. Bai, O. Bakina, R. Baldini Ferroli, I. Balossino, Y. Ban, V. Batozskaya, D. Becker, K. Begzsuren, N. Berger, M. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, J. Bloms, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, J. F. Chang, W. L. Chang, G. Chelkov, C. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, Y. B. Chen, Z. J. Chen, W. S. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. J. Cui, H. L. Dai, J. P. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denysenko, M. Destefanis, F. De Mori, Y. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, S. X. Du, P. Egorov, Y. L. Fan, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Fang, R. Farinelli, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, K Fischer, M. Fritsch, C. Fritzsch, C. D. Fu, H. Gao, Y. N. Gao, Yang Gao, S. Garbolino, I. Garzia, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A Gilman, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, M. Greco, L. M. Gu, M. H. Gu, Y. T. Gu, C. Y Guan, A. Q. Guo, L. B. Guo, R. P. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, T. T. Han, W. Y. Han, X. Q. Hao, F. A. Harris, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, Himmelreich, G. Y. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, T. Hu, Y. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, L. Q. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Z. Huang, T. Hussain, N Hüsken, W. Imoehl, M. Irshad, J. Jackson, S. Jaeger, S. Janchiv, E. Jang, J. H. Jeong, Q. Ji, Q. P. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, Y. Y. Ji, Z. K. Jia, H. B. Jiang, S. S. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, T. Johansson, N. Kalantar-Nayestanaki, X. S. Kang, R. Kappert, M. Kavatsyuk, B. C. Ke, I. K. Keshk, A. Khoukaz, P. Kiese, R. Kiuchi, L. Koch, O. B. Kolcu, B. Kopf, M. Kuemmel, M. Kuessner, A. Kupsc, W. Kühn, J. J. Lane, J. S. Lange, P. Larin, A. Lavania, L. Lavezzi, Z. H. Lei, H. Leithoff, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, C. H. Li, Cheng Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. Li, H. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. N. Li, J. Q. Li, J. S. Li, J. W. Li, Ke Li, L. J Li, L. K. Li, Lei Li, M. H. Li, P. R. Li, S. X. Li, S. Y. Li, T. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. H. Li, X. L. Li, Xiaoyu Li, H. Liang, H. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. Z. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. X. Lin, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, C. X. Liu, D. Liu, F. H. Liu, Fang Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huanhuan Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. L. Liu, J. Y. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. K. Liu, W. M. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. Q. Liu, X. C. Lou, F. X. Lu, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, L. L. Ma, M. M. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. T. Ma, X. Y. Ma, Y. Ma, F. E. Maas, M. Maggiora, S. Maldaner, S. Malde, Q. A. Malik, A. Mangoni, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, N. Yu. Muchnoi, Y. Nefedov, F. Nerling, I. B. Nikolaev, Z. Ning, S. Nisar, Y. Niu, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, A. Pathak, M. Pelizaeus, H. P. Peng, J. Pettersson, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, S. Pogodin, V. Prasad, F. Z. Qi, H. Qi, H. R. Qi, M. Qi, T. Y. Qi, S. Qian, W. B. Qian, Z. Qian, C. F. Qiao, J. J. Qin, L. Q. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, S. Q. Qu, K. H. Rashid, C. F. Redmer, K. J. Ren, A. Rivetti, V. Rodin, M. Rolo, G. Rong, Ch. Rosner, S. N. Ruan, H. S. Sang, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, C. Schnier, K. Schoenning, M. Scodeggio, K. Y. Shan, W. Shan, X. Y. Shan, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, H. C. Shi, J. Y. Shi, q. q. Shi, R. S. Shi, X. Shi, X. D Shi, J. J. Song, W. M. Song, Y. X. Song, S. Sosio, S. Spataro, F. Stieler, K. X. Su, P. P. Su, Y. J. Su, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, L. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, X Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. T. Sun, Y. H. Tan, Y. X. Tan, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, L. Y Tao, Q. T. Tao, M. Tat, J. X. Teng, V. Thoren, W. H. Tian, Y. Tian, I. Uman, B. Wang, B. L. Wang, C. W. Wang, D. Y. Wang, F. Wang, H. J. Wang, H. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, M. Wang, M. Z. Wang, Meng Wang, S. Wang, S. Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. H. Wang, W. P. Wang, X. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. Q. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Z. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. H. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, D. J. White, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, L. Wollenberg, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, X. Wu, X. H. Wu, Y. Wu, Z. Wu, L. Xia, T. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, S. Y. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, X. H. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, C. F. Xu, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, Q. J. Xu, S. Y. Xu, X. P. Xu, Y. C. Xu, Z. P. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, L. Yang, S. L. Yang, Tao Yang, Y. F. Yang, Y. X. Yang, Yifan Yang, M. Ye, M. H. Ye, J. H. Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, T. Yu, X. D. Yu, C. Z. Yuan, L. Yuan, S. C. Yuan, X. Q. Yuan, Y. Yuan, Z. Y. Yuan, C. X. Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, X. Zeng, Y. Zeng, Y. H. Zhan, A. Q. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. H. Zhang, H. H. Zhang, H. Y. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, Jiawei Zhang, L. M. Zhang, L. Q. Zhang, Lei Zhang, P. Zhang, Q. Y. Zhang, Shulei Zhang, X. D. Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Yan Zhang, Yao Zhang, Z. H. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, G. Zhao, J. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, Lei Zhao, Ling Zhao, M. G. Zhao, Q. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, J. P. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, X. Zhong, H. Zhou, L. P. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. Z. Zhou, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, L. X. Zhu, S. H. Zhu, S. Q. Zhu, T. J. Zhu, W. J. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, B. S. Zou, J. H. Zou

Published 2022-07-29Version 1

Using data samples collected with the BESIII detector operating at the BEPCII storage ring, we measure the cross sections of the $e^{+}e^{-}\rightarrow\pi^{+}\pi^{-}D^{+}D^{-}$ process at center-of-mass energies from 4.190 to 4.946 GeV with a partial reconstruction method. Two resonance structures are seen and the resonance parameters are determined from a fit to the cross section line shape. The first resonance we observe has a mass of (4373.1 $\pm$ 4.0 $\pm$ 2.2) MeV/$c^2$ and a width of (146.5 $\pm$ 7.4 $\pm$ 1.3) MeV, in agreement with those of the $Y(4390)$ state; the other resonance has a mass of (4706 $\pm$ 11 $\pm$ 4) MeV/$c^2$, a width of (45 $\pm$ 28 $\pm$ 9) MeV, and a statistical significance of $4.1$ standard deviations ($\sigma$). This is the first evidence for a vector state at this mass value. The spin-$3$ $D$-wave charmonium state $X(3842)$ is searched for through the $e^{+}e^{-}\rightarrow\pi^{+}\pi^{-}X(3842)\rightarrow\pi^{+}\pi^{-}D^{+}D^{-}$ process, and evidence with a significance of $4.2\sigma$ is found in the data samples with center-of-mass energies from 4.600 to 4.700 GeV.