本文選題：超氚　切入點(diǎn)：超核　出處：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)是描述強(qiáng)相互作用的規(guī)范場(chǎng)理論。這一理論有兩個(gè)基本特征,即夸克禁閉和漸進(jìn)自由。根據(jù)格點(diǎn)QCD計(jì)算,在高溫、低重子數(shù)密度的條件下,被禁閉在強(qiáng)子中的夸克會(huì)解禁閉,形成一種新的物質(zhì)形態(tài),即夸克膠子等離子體(QGP)。為了研究這種新物質(zhì)形態(tài),科學(xué)家們研制了大型相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)。位于美國(guó)長(zhǎng)島的布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)(RHIC)上包括了兩個(gè)主要的實(shí)驗(yàn)裝置,即螺線管徑跡探測(cè)器實(shí)驗(yàn)組(STAR)和高能核作用實(shí)驗(yàn)組(PHENIX)。其中STAR實(shí)驗(yàn)組已經(jīng)積累了大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù),證明在對(duì)撞之初的極短時(shí)間內(nèi)(若干fm/c),確實(shí)產(chǎn)生了一種高溫、高密、存在強(qiáng)相互作用的新物質(zhì),被稱為強(qiáng)耦合夸克膠子等離子體(Strong-coupling Quark Gluon Plasma,s QGP)。從20世紀(jì)中期開始,隨著奇異夸克以及一系列奇異粒子的發(fā)現(xiàn),超子-核子(YN)相互作用及其性質(zhì)成為了一個(gè)重要的研究方向。一方面,對(duì)YN相互作用的研究能幫助我們進(jìn)一步理解重子-重子(BB)相互作用,另一方面,YN相互作用也被認(rèn)為在中子星內(nèi)部起重要的作用,對(duì)YN相互作用的研究在天文學(xué)上也有重要的意義。相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)的出現(xiàn)為YN相互作用的研究帶來了很大的便利:作為最輕的超核,超氚3是RHIC上產(chǎn)額最大的超核,也是YN相互作用最好的研究對(duì)象。超氚有兩個(gè)主要的衰變模式,即π介子衰變模式和非π介子衰變模式。其中π介子衰變模式的衰變分支比大于98%,是主要的衰變模式。在本文中,主要討論兩個(gè)衰變道,即含有π的兩體和三體衰變道。我們使用了STAR在2010年和2011年采集的對(duì)撞質(zhì)心系能量為和200Ge V的最小偏差(Minimum Biased)數(shù)據(jù),通過以上兩個(gè)衰變道,重構(gòu)出了超氚的信號(hào)。在進(jìn)行了探測(cè)器重構(gòu)效率、接收度、事件數(shù)的修正之后,一方面計(jì)算得到了的壽命,即,另一方面也計(jì)算了兩體衰變道分支比與兩體、三體衰變道分支比之和的比值,即。理論上一般認(rèn)為,超氚核是由一個(gè)氘核和一個(gè)∧超子組成的弱束縛態(tài)。這樣一來,的壽命將會(huì)比較接近非束縛態(tài)的∧的壽命,即263ps。早期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果大都含有較大的誤差,在誤差范圍內(nèi)大都較接近∧的壽命。2000年之后,使用時(shí)間投影室(TPC)技術(shù),RHIC-STAR、LHC-Alice以及GSI-Hyp HI的若干實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以及本文的結(jié)果,都支持這樣一個(gè)結(jié)論,即的壽命明顯的小于非束縛態(tài)∧的壽命。這意味我們之前對(duì)的結(jié)構(gòu)的理解需要進(jìn)一步的修正。STAR的零度量能器(ZDC)在工作了近10年后,由于輻照損傷等原因,已經(jīng)無法維持合適的工作狀態(tài)�？紤]到BRAHMS上的ZDC已經(jīng)于2006年停止使用并一直閑置,我們將其安裝到了STAR并替換了舊的ZDC。在安裝到STAR之前,我們對(duì)其進(jìn)行了刻度�？潭戎蟮腪DC在RHIC上經(jīng)歷了若干不同能量和種類的束流。我們使用相應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算了ZDC的能量分辨率。結(jié)果顯示,目前對(duì)于200Ge V的金-金束流來說,兩側(cè)ZDC模塊的能量分辨率大約為27%,這比ZDC設(shè)計(jì)之初使用實(shí)驗(yàn)束流得到的20%的能量分辨率略高,但仍然處在良好的范圍內(nèi)。重味探測(cè)器(HFT)已經(jīng)于2014年開始了數(shù)據(jù)采集。為了將HFT的信號(hào)加入到STAR目前的高階觸發(fā)系統(tǒng)(HLT)中,我們使用相關(guān)程序?qū)FT進(jìn)行了徑跡重構(gòu)測(cè)試。測(cè)試的結(jié)果顯示,當(dāng)初始頂點(diǎn)的位置可以較準(zhǔn)確的確定時(shí),徑跡的重構(gòu)效率可以得到保證。但是目前程序的CPU時(shí)間消耗過高,需要進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化。
[Abstract]:Quantum chromodynamics (QCD) is to describe the strong interaction of the gauge field theory. This theory has two basic characteristics, namely quark confinement and asymptotic freedom. Based on the lattice QCD calculations, in high temperature, low density conditions, is confined in hadrons quark will form a solution. The new form of matter, namely the quark gluon plasma (QGP). In order to study the new matter, scientists developed large Relativistic Heavy Ion Collider. The Relativistic Heavy Ion Collider in Long Island Brook Brookhaven National Laboratory (RHIC) comprising two main experimental device, namely solenoid track detector experimental group (STAR) and high energy nuclear interactions in experimental group (PHENIX). The STAR group has accumulated a large amount of experimental evidence that, in a very short period of time at the beginning (several fm/c), had a high temperature, high density, strong The new material interaction, known as the strong coupling of quark gluon plasma (Strong-coupling Quark Gluon Plasma, s QGP). From the middle of twentieth Century, with a series of strange quark and the discovery of strange particles, hyperon nucleon (YN) interaction and its properties has become an important research direction. On the one hand, the research on the interaction of YN can help us to further understand the baryon baryon interaction (BB), on the other hand, YN interaction is considered to play an important role in the study of neutron stars, YN interaction has important significance in astronomy. The relativistic heavy ion collider has brought great the convenience for the study of the interaction of YN: as the lightest hypernucleus, super 3 super yield nuclear tritium is the largest RHIC, but also YN interaction research object. The best super tritium has two main decay modes, namely pion decay mode And the pion decay mode. The pion decay pattern of branching ratio is greater than 98%, is the main mode of decay. In this paper, mainly discusses two decay, which contains two PI and three body decays. We use the minimum deviation of the STAR in 2010 and 2011 at the center of mass energy collection for 200Ge and V (Minimum Biased) data, through the above two channels, to reconstruct the signal. In the super tritium reconstruction efficiency, detector, fixed number of events, on the one hand, to calculate the life, namely, on the other hand also calculated the two body decay branching ratio with the two body, three body decay ratio of branch road, and the general theory. That is a weakly bound state of super Triton consists of a deuteron and a hyperon. As a result, the life will be relatively close to the non bound states of a life, namely the early 263ps. The experimental results have large errors in the error range is close to the life of a mostly.2000 years after the use of a time projection chamber (TPC) technology, RHIC-STAR, LHC-Alice and GSI-Hyp HI some experimental results, and the results support such a conclusion, that is the life of significantly less than the non bound lambda the life. This is our measure means zero prior to the understanding of the structure of the modified.STAR need further (ZDC) at work after nearly 10 years, due to radiation damage and other reasons, have been unable to maintain the proper working condition. Taking into account the BRAHMS ZDC ended in 2006 and has been idle, we will install it to STAR and replace the old ZDC. before installing STAR, we carried out the calibration. Calibration after ZDC in RHIC through a number of different type and energy of the beam. We use the corresponding data The energy resolution of the ZDC was calculated. The results show that the 200Ge V gold gold beam, both sides of the ZDC module of the energy resolution is about 27%, the ratio of ZDC at the beginning of design experiment using beam obtained 20% energy resolution is slightly higher, but still in the range of heavy flavor (HFT detector.) has been started in 2014. The data acquisition for HFT signal is added to the STAR current high order trigger system (HLT), we use the relevant procedures carried out on the HFT Track Reconstruction test. The test results show that, when the initial vertex position can be accurately determined, the track reconstruction efficiency can be obtained to ensure the program. But at present CPU time consumption is too high, need further improvement and optimization.

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O571.6

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本文編號(hào)：1649551