相對(duì)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(lái),RHIC和LHC的實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)末態(tài)強(qiáng)子的測(cè)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(guò)高能重離子碰撞形成的介質(zhì)。同時(shí),雙輕子能夠在系統(tǒng)演化的各個(gè)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(dòng)力學(xué)相空間一般被分為3個(gè)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(lái)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(lái)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(lái)源于Drell-Yan過(guò)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(duì)撞和金金對(duì)撞中對(duì)雙電子產(chǎn)生的測(cè)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(shí)桶部飛行時(shí)間探測(cè)器(TOF)的安裝完成大大增強(qiáng)了STAR探測(cè)器鑒別電子(正電子)的能力,使得在STAR實(shí)驗(yàn)中測(cè)量雙輕子成為可能。通過(guò)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(duì)撞中雙輕子不變質(zhì)量譜的精度(與STAR實(shí)驗(yàn)之前的測(cè)量[1]比較,統(tǒng)計(jì)量提高了7倍左右)。通過(guò)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(duì)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(duì)于這個(gè)增強(qiáng)因子,我們并未觀測(cè)到明顯的中心度依賴性和橫動(dòng)量依賴性。在中心對(duì)撞中(0-10%中心度)這個(gè)增強(qiáng)因子比PHENIX實(shí)驗(yàn)觀測(cè)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(cè)到的增強(qiáng)。同時(shí)本文也會(huì)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(guò)雙輕子衰變道對(duì)ω介子和φ介子產(chǎn)生的測(cè)量。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)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)】

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

本文編號(hào)：2827634

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