發(fā)布時間：2017-12-27 22:35

  本文關鍵詞：高能重離子碰撞中顆粒與漲落非均勻源的多觀測量分析　出處：《大連理工大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 高能重離子碰撞 顆粒源模型 HBT干涉學 橫動量譜 橢圓流 吸收效應 粘滯流體力學 漲落與各向異性流

【摘要】：單粒子橫動量譜、橢圓流和兩粒子Hanbury-Brown-Twiss (HBT)關聯是高能重離子碰撞實驗的三個重要末態(tài)可觀測量。它們從不同方面反映了碰撞產生的粒子發(fā)射源在不同時期的性質,因此對這三者進行聯合研究能夠對唯象的源模型給予很強的限制。通過對模型結果與實驗數據的比較分析,人們在理解BNL的RHIC實驗結果方面已取得了很大進展。最近,在CERN的LHC上進行的TeV能量重離子碰撞實驗數據相繼公布,系統并統一地解釋RHIC和LHC兩個能區(qū)重離子碰撞的多種末態(tài)可觀測量的實驗結果是對各種唯象模型的挑戰(zhàn)。為解釋RHIC能區(qū)的HBT之謎,人們提出并發(fā)展了流體力學演化的QGP顆粒源模型。本文中,我們在之前顆粒源工作的基礎上進一步利用顆粒源模型研究RHIC和LHC能量下不同碰撞對心度重離子碰撞的多個末態(tài)可觀測量。研究表明,顆粒源模型能夠重現RHIC能區(qū)的Au+Au碰撞和LHC能區(qū)的Pb+Pb碰撞在不同碰撞對心度情況下的π介子橫動量譜,橢圓流和HBT干涉學實驗數據。其中,顆粒源模型參量隨碰撞能量和碰撞對心度的變化展現出一定的規(guī)律。對這些規(guī)律的研究有助于人們了解RHIC和LHC兩個能區(qū)重離子碰撞的粒子發(fā)射源的時空演化和動力學行為。在此基礎上,我們改變顆粒源中的顆粒初始能量密度分布,并通過重現兩個能區(qū)的實驗數據,研究不同初始條件對顆粒源模型參數的影響。隨著2015年RHIC能區(qū)K介子以及大橫質量π介子HBT實驗結果的發(fā)表,用統一的顆粒源模型對這些新的實驗數據進行模擬分析是進一步檢驗和發(fā)展顆粒源模型的一個重要方面。由于K介子凍出的時間早,在顆粒源模型中早期從某個顆粒凍出的K介子在源內傳播時有可能被其它顆粒吸收。為此我們在顆粒源模型中引入了一種對吸收效應的簡單處理,研究了顆粒的吸收對K介子和π介子干涉學半徑的影響。結果表明,所考慮的吸收對K介子的HBT半徑有較大的影響,對π介子的HBT半徑影響不大。在考慮了吸收效應后,顆粒源模型能夠較好地同時重現K介子和π介子的HBT干涉學實驗數據。近年來,粘滯流體力學在高能重離子碰撞研究中得以迅速發(fā)展。我們?yōu)榇艘矊⒗硐肓黧w演化的QGP顆粒源模型進行推廣。通過考慮顆粒流體演化的粘滯效應,我們發(fā)展了粘滯流體力學演化的QGP顆粒源模型,研究了粘滯效應對顆粒源模型末態(tài)π介子橫動量譜、橢圓流和HBT半徑結果的影響,并分析了理想和粘滯流體演化顆粒源模型參量的差異和變化。研究結果表明,QGP顆粒的剪切粘滯可以加速顆粒的流體演化,而體粘滯對顆粒演化的影響可以忽略。顆粒源模型下粘滯性對π介子橫動量譜和橢圓流的影響不大,而對HBT半徑Rout有較大影響,會使其變小。由于有粘滯性,顆粒源模型的初始顆粒半徑參量會增加,而顆粒的初始速度參量和源的殼參量會減小。在高能重離子碰撞中,由于碰撞核中核子的位置分布存在隨機漲落,同時每個核子中的夸克和膠子場也存在著量子漲落,因此核一核碰撞后的物質系統在尺寸、形狀和密度分布上會呈現出逐事件漲落。隨著系統的動力學演化,這些事件的初始空間幾何漲落會轉化為末態(tài)粒子動量空間方位角的各向異性。在本文最后,我們采用Monte Carlo Glauber (MC-Glauber)模型作為初始條件并結合(2+1)維粘滯流體力學演化,研究LHC能區(qū)的Pb+Pb碰撞情況下,從初態(tài)空間漲落到末態(tài)動量方位角各向異性的流體轉化。研究表明,高能重離子碰撞初始漲落導致的不同階初始幾何偏心率εn之間存在關聯,各階εn與末態(tài)粒子相應階的橫動量流系數vn之間的轉化并非是一對一的,各階末態(tài)事件流平面角度之間也存在關聯。初態(tài)不同階幾何偏心率之間的關聯與相應不同階初始參與平面角之間的關聯會在流體演化過程中產生相互作用,共同推動導致末態(tài)的各向異性流。
[Abstract]:The single particle transverse momentum spectrum, elliptic flow and two particle Hanbury-Brown-Twiss (HBT) is associated with high energy heavy ion collision experiment three important final observables. They reflect the nature of the particle emission sources produced by collisions in different periods from different aspects. Therefore, the joint study of these three can impose a strong restriction on the phenomenological source model. By comparing the results of the model to the experimental data, people have made great progress in understanding the results of BNL's RHIC experiment. Recently, in the CERN LHC TeV energy heavy ion collision experimental data have been published, and a unified account of RHIC and LHC two kinds of final energy heavy ion collision observables experimental results on various phenomenological model challenges. In order to explain the riddle of HBT in the RHIC energy region, a QGP particle source model for the evolution of hydrodynamics is proposed and developed. In this paper, we base on the work of the particle source before further use of the granular source model study of RHIC and LHC energy under different collision to the heart of the heavy ion collision multiple final observables. The research shows that particle source model can reproduce the Pb+Pb collision of RHIC energy region Au+Au collision and LHC energy region, and the pion momentum spectrum, the experimental data of elliptical flow and HBT interference in different degrees of collision. The parameter of the particle source model shows a certain rule with the change of the collision energy and the impact on the degree of the heart. The study of these laws will help people understand the spatio-temporal evolution and dynamic behavior of the particle emission sources of heavy ion collisions in the two energy regions of RHIC and LHC. On this basis, we change the initial energy density distribution of particles in particle source, and reproduce the influence of different initial conditions on the parameters of particle source model by reconstructing the experimental data of two energy zones. With the publication of 2015 RHIC energy region K meson and large cross mass pion HBT experimental results, it is an important aspect to further examine and develop particle source models by using unified particle source model to simulate and analyze these new experimental data. As the K meson is frozen out early, the K meson that is frozen from a certain particle early in the particle source model may be absorbed by other particles when it is propagated from the source in the source. For this reason, we introduce a simple processing of absorption effect in particle source model, and study the influence of particle absorption on the interference radius of K meson and pion. The results show that the absorption of the K has a great influence on the HBT radius of the meson, and has little effect on the HBT radius of the pion. After considering the absorption effect, the particle source model can reproduce the HBT Interferometry Data of K meson and pion at the same time. In recent years, viscous fluid mechanics has developed rapidly in the study of high energy heavy ion collisions. Therefore, we also extend the QGP particle source model of the ideal fluid evolution. By considering the viscous effect of particle fluid evolution, we developed the QGP particle source evolution model of viscous fluid mechanics, study the influence of viscosity effect on the particle source model of final pion transverse momentum spectrum, elliptic flow and HBT radius results, and analyzes the ideal and viscous fluid play different particle source model parameters and changes. The results show that the shear viscosity of QGP particles can accelerate the fluid evolution of the particles, and the effect of body viscosity on the particle evolution can be ignored. Little effect on particle source model of viscosity on pion transverse momentum spectrum and elliptic flow, and has a great influence on the radius of HBT Rout, will become smaller. The parameters of viscosity, initial particle radius particle source model will increase, while the shell parameters of particles and the source parameters of the initial velocity will decrease. In high energy heavy ion collisions, collision of the Nucleon in nuclear distribution random fluctuations, while each nucleon quark and gluon field also exist quantum fluctuations, so the material system of nucleus nucleus collision will show fluctuations by event in size, shape and density distribution. With the evolution of system dynamics, the initial geometrical fluctuations of these events will be converted to the anisotropy of final particles in momentum space azimuth. At the end of this paper, we use the Monte Carlo Glauber (MC-Glauber) model as the initial conditions and combined with the (2+1) dimensional evolution of viscous fluid mechanics, Pb+Pb collision energy region of LHC, the transformation from initial state to the final state space fluid momentum fluctuation azimuthal anisotropy. The research shows that there is a correlation between the different order of initial geometric eccentricity n initial fluctuations in high energy heavy ion collisions caused by the transverse momentum of each order epsilon n final state particles and the corresponding order flow conversion coefficient between VN is not one to one, there is correlation between each order final event flow plane angle. The initial association between different geometric eccentricity and different initial order in association between the plane angle interact in fluid evolution process, and jointly promote the cause of anisotropy of final flow.
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O571.6

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本文編號：1343502