亞GeV能區(qū)各向異性流的模擬研究
發(fā)布時間:2020-11-11 02:51
亞Ge V能區(qū)對于人們了解核物質(zhì)相圖中低溫高密度區(qū)域物質(zhì)的性質(zhì)和相互作用有重要的意義。該能區(qū)尚有許多問題等待人們研究,其中較為人們所重視的問題之一與核物質(zhì)狀態(tài)方程相關(guān)。借助集體流能夠獲得早期核物質(zhì)狀態(tài)方程的有關(guān)信息,這是一種有效的研究核物質(zhì)性質(zhì)的方法。對于各向異性流,通常采用方位角傅里葉展開和事件平面法進(jìn)行計(jì)算。本文利用IQMD模型模擬了亞Ge V能區(qū)典型的非對心Au+Au重離子碰撞,并分析了其中的各向異性流現(xiàn)象,著重討論了系統(tǒng)狀態(tài)方程、束流能量、碰撞截面以及對稱能對集體流的影響,并對各向異性流進(jìn)行了時間分析,包括流的演化以及不同凍出窗口末態(tài)核子流的變化。亞Ge V能區(qū)的Au+Au碰撞中各向異性流對系統(tǒng)狀態(tài)方程和束流能量有較好的靈敏度,而散射截面和對稱能在該系統(tǒng)中對流的影響比較小,但中子流和質(zhì)子流仍然有較為明顯的差異,該差異可能來自于散射截面和平均場中的庫倫勢能。各向異性流在系統(tǒng)演化早期階段就可以形成,在系統(tǒng)演化過程中受旁觀者影響而有所抑制;而凍出的末態(tài)粒子的流值可以保存早期階段的流現(xiàn)象,借助各向異性流能獲得有關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)方程的信息,但早期凍出的粒子由于數(shù)目較少因而不足以用來進(jìn)行流分析。本文的工作為我國即將在亞Ge V能區(qū)開展的CSR外靶實(shí)驗(yàn)做出了一定的理論預(yù)言,提供了參考。
【學(xué)位單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:O571.6
【部分圖文】:
以溫度 T 為縱軸可以繪制出核物質(zhì)的相圖,如圖1-1[4]。傳統(tǒng)核物理研究的領(lǐng)域在相圖中約處于 ρ0~0.16fm-3和 T~0MeV 的區(qū)域,這一區(qū)域被稱為核物質(zhì)的液態(tài)。根據(jù) QCD 格點(diǎn)規(guī)范理論的預(yù)言,隨著核物質(zhì)溫度或能量密度的提高,核物質(zhì)將由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),該氣體包含有核子、π 介子等強(qiáng)子,被稱為強(qiáng)子氣體;在較低溫度時,高密度的核物質(zhì)可以被“冷凍”成晶體結(jié)構(gòu),即轉(zhuǎn)化為凝聚相;而在相圖的極端高密度或極端高溫度區(qū)域內(nèi),可能存在著夸克膠子等離子體(Quark-Gluon Plasma,QGP),即從強(qiáng)子中解禁出來的退禁閉夸克相[4]。利用加速器進(jìn)行重離子碰撞是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下產(chǎn)生極端條件的核物質(zhì)的重要方法,在 RHIC、LHC 等大型重離子加速器上開展的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了核物質(zhì)相圖的高溫區(qū)域,得到了一些重要的結(jié)果[5,6]。但相圖中仍然存在廣泛的未知領(lǐng)域有待更加深入的研究。冷密核物質(zhì)存在于相圖的低溫高重子數(shù)密度區(qū);要在加速器中產(chǎn)生冷密核物質(zhì)
1985 年,P. Danielewicz 和 G. Odyniec 首次利用了橫向流[11]。1991 年,王山等人提出了利用兩粒子的方位角[12]。1996 年,S. Voloshin 等人第一次用傅里葉級數(shù)展開的橫向動量的分布,各項(xiàng)展開系數(shù)表示各階異性流:將束確定的平面稱為反應(yīng)平面,粒子相對于反應(yīng)平面在橫平面其方位角分布可以展開為傅里葉形式[13],即,3 231t td 1 d1 2 cosd 2 d dnnN NE v np p p y 態(tài)粒子的橫動量的方位角, pt和 y 分別是末態(tài)粒子的橫 n 階系數(shù) vn是第 n 階各向異性流,其中第一項(xiàng)、第二項(xiàng)側(cè)向流和橢圓流,如下圖 1-2[14]。在傅里葉展開方法的. Zhang 又進(jìn)一步發(fā)展了流矢量方法,用它可以得到第 n 階估計(jì)事件反應(yīng)平面;A. Poskanzer 和 S. Voloshin 提出了子件平面進(jìn)行修正[15]。這些方法的發(fā)展使得集體流成為探質(zhì)及強(qiáng)相互作用的有力工具。
圖 1-3 蘭州重離子加速冷卻環(huán)布局圖[2]到 2~3 倍飽和密度、而溫度只有 40MeV 左右的強(qiáng)子氣體撞研究對于檢驗(yàn)核相互作用的有效理論和微觀模型、核體演化模型以及理解 QCD 在低溫高密區(qū)的性質(zhì)都具有重核物質(zhì)內(nèi)的強(qiáng)子性質(zhì)改變同樣具有豐富的物理根源,比如恢復(fù)。為了充分利用 HIRFL-CSR 在亞 GeV 能區(qū)重離子冷密核物質(zhì)領(lǐng)域研究中取得先機(jī)和重要突破, CSR 平臺能核物理重大儀器設(shè)備“低溫高密核物質(zhì)探測譜get Experiment, CEE)�!暗蜏馗呙芎宋镔|(zhì)探測譜儀”的測幾個 GeV/u 的帶電產(chǎn)物,允許的粒子多重性和事件率非 外靶實(shí)驗(yàn)提供核心的探測功能。 是 CEE 的概念性設(shè)計(jì)圖,它包含了以下的子探測器:磁,主要用來測量帶電粒子在磁場中和飛離磁場的徑跡,由息;飛行時間探測器(TOF),用以測量帶電粒子飛行時子質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)粒子鑒別,同時提供實(shí)驗(yàn)的觸發(fā)信號;零
【引證文獻(xiàn)】
本文編號:2878646
【學(xué)位單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:O571.6
【部分圖文】:
以溫度 T 為縱軸可以繪制出核物質(zhì)的相圖,如圖1-1[4]。傳統(tǒng)核物理研究的領(lǐng)域在相圖中約處于 ρ0~0.16fm-3和 T~0MeV 的區(qū)域,這一區(qū)域被稱為核物質(zhì)的液態(tài)。根據(jù) QCD 格點(diǎn)規(guī)范理論的預(yù)言,隨著核物質(zhì)溫度或能量密度的提高,核物質(zhì)將由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),該氣體包含有核子、π 介子等強(qiáng)子,被稱為強(qiáng)子氣體;在較低溫度時,高密度的核物質(zhì)可以被“冷凍”成晶體結(jié)構(gòu),即轉(zhuǎn)化為凝聚相;而在相圖的極端高密度或極端高溫度區(qū)域內(nèi),可能存在著夸克膠子等離子體(Quark-Gluon Plasma,QGP),即從強(qiáng)子中解禁出來的退禁閉夸克相[4]。利用加速器進(jìn)行重離子碰撞是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下產(chǎn)生極端條件的核物質(zhì)的重要方法,在 RHIC、LHC 等大型重離子加速器上開展的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了核物質(zhì)相圖的高溫區(qū)域,得到了一些重要的結(jié)果[5,6]。但相圖中仍然存在廣泛的未知領(lǐng)域有待更加深入的研究。冷密核物質(zhì)存在于相圖的低溫高重子數(shù)密度區(qū);要在加速器中產(chǎn)生冷密核物質(zhì)
1985 年,P. Danielewicz 和 G. Odyniec 首次利用了橫向流[11]。1991 年,王山等人提出了利用兩粒子的方位角[12]。1996 年,S. Voloshin 等人第一次用傅里葉級數(shù)展開的橫向動量的分布,各項(xiàng)展開系數(shù)表示各階異性流:將束確定的平面稱為反應(yīng)平面,粒子相對于反應(yīng)平面在橫平面其方位角分布可以展開為傅里葉形式[13],即,3 231t td 1 d1 2 cosd 2 d dnnN NE v np p p y 態(tài)粒子的橫動量的方位角, pt和 y 分別是末態(tài)粒子的橫 n 階系數(shù) vn是第 n 階各向異性流,其中第一項(xiàng)、第二項(xiàng)側(cè)向流和橢圓流,如下圖 1-2[14]。在傅里葉展開方法的. Zhang 又進(jìn)一步發(fā)展了流矢量方法,用它可以得到第 n 階估計(jì)事件反應(yīng)平面;A. Poskanzer 和 S. Voloshin 提出了子件平面進(jìn)行修正[15]。這些方法的發(fā)展使得集體流成為探質(zhì)及強(qiáng)相互作用的有力工具。
圖 1-3 蘭州重離子加速冷卻環(huán)布局圖[2]到 2~3 倍飽和密度、而溫度只有 40MeV 左右的強(qiáng)子氣體撞研究對于檢驗(yàn)核相互作用的有效理論和微觀模型、核體演化模型以及理解 QCD 在低溫高密區(qū)的性質(zhì)都具有重核物質(zhì)內(nèi)的強(qiáng)子性質(zhì)改變同樣具有豐富的物理根源,比如恢復(fù)。為了充分利用 HIRFL-CSR 在亞 GeV 能區(qū)重離子冷密核物質(zhì)領(lǐng)域研究中取得先機(jī)和重要突破, CSR 平臺能核物理重大儀器設(shè)備“低溫高密核物質(zhì)探測譜get Experiment, CEE)�!暗蜏馗呙芎宋镔|(zhì)探測譜儀”的測幾個 GeV/u 的帶電產(chǎn)物,允許的粒子多重性和事件率非 外靶實(shí)驗(yàn)提供核心的探測功能。 是 CEE 的概念性設(shè)計(jì)圖,它包含了以下的子探測器:磁,主要用來測量帶電粒子在磁場中和飛離磁場的徑跡,由息;飛行時間探測器(TOF),用以測量帶電粒子飛行時子質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)粒子鑒別,同時提供實(shí)驗(yàn)的觸發(fā)信號;零
【引證文獻(xiàn)】
本文編號:2878646
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/2878646.html
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