相對論重離子碰撞實(shí)驗(yàn)的主要目的是研究QCD自由度下核物質(zhì)的結(jié)構(gòu),包括有限溫度和密度下QCD物質(zhì)的性質(zhì),以及尋找QCD相變的臨界點(diǎn)和一階相變的邊界。近年來,RHIC和LHC的實(shí)驗(yàn)通過對末態(tài)強(qiáng)子的測量結(jié)果表明,在高能重離子碰撞中形成了一種新的物質(zhì)形態(tài)——強(qiáng)耦合的夸克膠子等離子體(sQGP)。雙輕子作為一種電磁探針,由于其不參與強(qiáng)相互作用,因此在產(chǎn)生之后,它們能不受影響的穿過高能重離子碰撞形成的介質(zhì)。同時,雙輕子能夠在系統(tǒng)演化的各個階段產(chǎn)生,使它們成為研究高能重離子碰撞中產(chǎn)生的介質(zhì)性質(zhì)的優(yōu)秀探針。 由于關(guān)注的物理不同,雙輕子的動力學(xué)相空間一般被分為3個不變質(zhì)量質(zhì)量區(qū)間。低質(zhì)量區(qū)間(Mu＜Mφ),雙輕子的產(chǎn)生主要來源于介子在強(qiáng)子介質(zhì)中的多次散射。在中間質(zhì)量區(qū)間(Mφ＜Mu＜Mj/ψ),雙輕子的主要來源于QGP物質(zhì)的熱輻射,以及重味夸克介子的半輕子衰變。在高質(zhì)量區(qū)間(MuMJ/ψ),雙輕子主要來源于Drell-Yan過程和重味夸克偶素的衰變。 本文主要討論STAR實(shí)驗(yàn)組在√s=200GeV下的質(zhì)子質(zhì)子對撞和金金對撞中對雙電子產(chǎn)生的測量。STAR實(shí)驗(yàn)在2010至2012年間積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),同時桶部飛行時間探測器(TOF)的安裝完成大大增強(qiáng)了STAR探測器鑒別電子(正電子)的能力,使得在STAR實(shí)驗(yàn)中測量雙輕子成為可能。通過分析2012年采集數(shù)據(jù)得到的雙電子不變質(zhì)量譜極大地提高了質(zhì)子質(zhì)子對撞中雙輕子不變質(zhì)量譜的精度(與STAR實(shí)驗(yàn)之前的測量[1]比較,統(tǒng)計(jì)量提高了7倍左右)。通過在200GeV金金MinBias(0-80%中心度)碰撞中雙輕子不變質(zhì)量譜與強(qiáng)子衰變模擬和模型計(jì)算的比較,我們發(fā)現(xiàn),在質(zhì)量區(qū)間0.3～0.76GeV/c2中,雙輕子的產(chǎn)生相對于不包含p介子貢獻(xiàn)的強(qiáng)子衰變模擬結(jié)果有1.66±0.06(stat.)±0.24(sys.)±0.33(cocktail)倍的增強(qiáng)。對于這個增強(qiáng)因子,我們并未觀測到明顯的中心度依賴性和橫動量依賴性。在中心對撞中(0-10%中心度)這個增強(qiáng)因子比PHENIX實(shí)驗(yàn)觀測到的結(jié)果要小�；讦呀樽釉诮橘|(zhì)中質(zhì)量譜展寬的模型計(jì)算可以很好的解釋我們觀測到的增強(qiáng)。同時本文也會討論可能存在的相關(guān)聯(lián)的重味夸克在介質(zhì)中的修正效應(yīng),以及通過雙輕子衰變道對ω介子和φ介子產(chǎn)生的測量。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：O571.6;O412.1
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
Contents
List of Tables
List of Figures
Chapter 1 Introduction
    1.1 Standard model and Quantum Chromodynamics
        1.1.1 Quantum Chromodynamics（QCD）
        1.1.2 Running coupling
        1.1.3 Chiral symmetry
        1.1.4 Spontaneous breaking of chiral symmetry
        1.1.5 Deconfmement and QGP
        1.1.6 Restoration of the chiral symmetry
    1.2 Dilepton production in high energy heavy ion collisions
    1.3 Previous experiments and measurements
        1.3.1 CERES/NA45
        1.3.2 NA60
        1.3.3 PHENIX
Chapter 2 Experiment set-up and detectors
    2.1 The Relativistic Heavy Ion Collider
    2.2 STAR experiment
        2.2.1 STAR magnet system
        2.2.2 Main tracker-Time Projection Chamber
        2.2.3 Time Of Flight system
        2.2.4 STAR trigger system
        2.2.5 High Level Trigger/L4 system
    2.3 Future upgrade
Chapter 3 Analysis
    3.1 Data set and event selection
    3.2 Centrality definition
    3.3 Track selection and electron identification
        3.3.1 Track selection
        3.3.2 Electron identification
        3.3.3 Hadron contamination and electron purity
    3.4 Pair reconstruction and background
        3.4.1 Like-sign method
        3.4.2 Mixed event method
        3.4.3 Photon conversion
T
ee dependence'>        3.4.4 Centrality and pT
ee dependence
        3.4.5 Dielectron signal
    3.5 Efficiency and acceptance correction
        3.5.1 Single electron efficiency
        3.5.2 Momentum resolution and energy loss
        3.5.3 Pair efficiency and acceptance
        3.5.4 Trigger efficiency,trigger bias and vertexing bias
        3.5.5 The total correction factors for dielectron spectra
    3.6 Hadronic cocktails
    3.7 Systematic uncertainty
    3.8 Combine the Au+Au results from year 2010 and year 2011
        3.8.1 Comparison
        3.8.2 Combination
Chapter 4 Result and discussion
    4.1 Dielectron production in 200 GeV p+p collisions at STAR
    4.2 Dielectron production in 200 GeV Au+Au collisions at STAR
        4.2.1 Dielectron invariant mass spectra
        4.2.2 Comparison to models
        4.2.3 pT and centrality dependence
        4.2.4 Correlated charm contributions
        4.2.5 Low mass vector meson yields
        4.2.6 mT slope parameters
    4.3 Summary and outlook
Bibliography
2 test of the model calculation for the Low-Mass dielectronspectra'>Appendix A x² test of the model calculation for the Low-Mass dielectronspectra
ACKNOWLEDGMENTS
Presentations and publication List

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 韓小芳;王磊;;The Lepton Flavor Violating Decays of AHin the Littlest Higgs Model with T-Parity Violation[J];Communications in Theoretical Physics;2014年05期

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3 羅柳軍;有關(guān)QCD相圖的若干研究[D];南京大學(xué);2013年

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5 莫珍科;χ_(cJ)→SS衰變的twist-3修正[D];西南大學(xué);2014年

6 郭禹辰;LHC上具有大橫動量的重粒子強(qiáng)衰變的信號背景分析[D];遼寧師范大學(xué);2014年

本文編號：2827634

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