本文關(guān)鍵詞：高能碰撞中末態(tài)產(chǎn)物的橫動(dòng)量與多重?cái)?shù)分布

  更多相關(guān)文章： 多源熱模型 相對(duì)論重離子碰撞 橫動(dòng)量 多重?cái)?shù)

【摘要】：上世紀(jì)七十年代,李政道等人預(yù)言了在相對(duì)論能量下進(jìn)行重離子碰撞,極有可能形成局域高溫高密環(huán)境從而產(chǎn)生夸克-膠子等離子體(QGP),這使得高能碰撞領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展。許多物理研究者,投身于探究粒子產(chǎn)生機(jī)制,尋求質(zhì)量本源的工作中。但由于系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間都非常短,人們無法對(duì)碰撞過程進(jìn)行直接測量,只能通過對(duì)產(chǎn)生的末態(tài)產(chǎn)物(粒子和碎片)的探測研究,推測碰撞系統(tǒng)的具體演化過程。為此,人們建立了各種各樣的唯象模型對(duì)高能的核-核碰撞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬。末態(tài)產(chǎn)物的橫動(dòng)量與多重?cái)?shù)分布是高能碰撞實(shí)驗(yàn)中重要的觀測量,對(duì)研究高能碰撞系統(tǒng)起著重要的作用。在本論文中,我們主要研究了高能碰撞實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的末態(tài)產(chǎn)物的橫動(dòng)量和多重?cái)?shù)分布,主要工作分為三部分：第一部分,在多源熱模型的理論框架下,分析了高能碰撞中末態(tài)粒子的橫動(dòng)量分布。首先,使用了多組分的厄蘭(Erlang)分布不僅描述了高能的質(zhì)子-質(zhì)子(pp)、質(zhì)子(氘)-核[p(d)A]、核-核(AA)多個(gè)碰撞系統(tǒng)中粒子的橫動(dòng)量分布,而且對(duì)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)能區(qū)p-Pb和Pb-Pb碰撞中由軟激發(fā)過程和硬散射過程貢獻(xiàn)的橫動(dòng)量譜進(jìn)行了統(tǒng)一分析。模型假設(shè),在碰撞過程中,依據(jù)不同的碰撞機(jī)制、幾何關(guān)系等,可把產(chǎn)生的多個(gè)發(fā)射源分成幾個(gè)組,每個(gè)組的貢獻(xiàn)滿足一個(gè)厄蘭分布。多組分厄蘭分布的貢獻(xiàn)則是對(duì)每一組貢獻(xiàn)的加權(quán)疊加。我們的計(jì)算結(jié)果能很好地描述相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并通過分析參量得到了平均橫動(dòng)量與質(zhì)心能量、粒子質(zhì)量和快度之間的依賴關(guān)系,及發(fā)射源個(gè)數(shù)或有效的參加者部分子數(shù)與快度、粒子質(zhì)量和中心度之間的依賴關(guān)系。結(jié)果還顯示出,在p-Pb和Pb-Pb碰撞中的軟過程貢獻(xiàn)比率都大于硬過程的貢獻(xiàn)比率。其次,通過分析pp、p-Pb和Pb-Pb碰撞的橫動(dòng)量譜,比較了二組分的玻爾茲曼分布和薩利斯(Tsallis)統(tǒng)計(jì)分布。在計(jì)算過程中有3+2個(gè)自由參量被引入,玻爾茲曼參量為兩個(gè)溫度和一個(gè)比率(T1、T2和k1),兩個(gè)溫度對(duì)應(yīng)于發(fā)射源的不同溫度,可以反映出相互作用系統(tǒng)的溫度漲落；薩利斯統(tǒng)計(jì)參量為溫度和非平衡度或熵指數(shù)(T和q),溫度T對(duì)應(yīng)于整個(gè)系統(tǒng)的溫度。兩個(gè)分布的計(jì)算結(jié)果都較好地符合了ALICE和LHCb實(shí)驗(yàn)合作組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了得到更清晰的溫度參量在不同分布之間的關(guān)系,對(duì)所用方法進(jìn)行了改進(jìn),采用(二組分)玻爾茲曼和(二組分)薩利斯分布描述了相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)(RHIC)和LHC能區(qū)的重離子碰撞實(shí)驗(yàn),對(duì)提取的玻爾茲曼溫度和薩利斯溫度進(jìn)行了比較分析。我們的計(jì)算結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描述得很好,玻爾茲曼溫度與薩利斯溫度之間存在著明顯的線性關(guān)系。第二部分,為了掌握更多的核-核碰撞相互作用機(jī)制和粒子產(chǎn)生信息,主要研究了碰撞中末態(tài)產(chǎn)物的多重?cái)?shù)分布。首先,研究了在較寬質(zhì)心能量范圍內(nèi),末態(tài)粒子的快度、參加者部分的貢獻(xiàn)率與質(zhì)心能量的依賴關(guān)系,并為提取聲速提供了另一種可行方法�；诟倪M(jìn)的朗道模型與參加者-旁觀者模型,采用了一個(gè)四組分的朗道模型,每一組分的貢獻(xiàn)分別對(duì)應(yīng)于碰撞產(chǎn)生的射彈核旁觀者、射彈核參加者、靶核參加者和靶核旁觀者四部分。四組分的朗道模型也可納入多源熱模型的框架內(nèi)。通過與多個(gè)實(shí)驗(yàn)組探測的pp或質(zhì)子-反質(zhì)子(pp)碰撞的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較分析,發(fā)現(xiàn)模型結(jié)果能夠很好地描述較大能量范圍的單位贗快度區(qū)間的多重?cái)?shù)分布,并從贗快度的分布寬度中提取出了聲速參量,所得結(jié)果與強(qiáng)子共振氣模型及格點(diǎn)QCD(量子色動(dòng)力學(xué))理論的計(jì)算結(jié)果相符。其次,利用多源熱模型對(duì)112Sn+112Sn和124Sn+124Sn反應(yīng)中類射彈碎片同位素的產(chǎn)生截面進(jìn)行了研究。在同位素中,中子數(shù)可以看作為類中子多重?cái)?shù)。對(duì)于同位素的產(chǎn)生截面,則可通過類中子多重?cái)?shù)分布按比例給出。結(jié)果顯示,模型能很好地描述同位素的產(chǎn)生截面,同時(shí)擬合參量也能夠得到很好的解釋。第三部分,采用改進(jìn)的多源熱模型,分析了高能重離子碰撞中的橫動(dòng)量和贗快度分布,得到了在快度空間中領(lǐng)頭靶核子、靶柱、射彈柱與領(lǐng)頭射彈核子各自的貢獻(xiàn),并根據(jù)擬合參量值給出了該碰撞中的快度分布。我們發(fā)現(xiàn),在橫動(dòng)量分布中,起主要影響作用的是溫度和非平衡度；在贗快度分布中,起主要影響作用的是快度移動(dòng)和領(lǐng)頭核子的貢獻(xiàn)比率。同時(shí),我們還給出了,在動(dòng)力學(xué)凍結(jié)時(shí)刻,帶電粒子在不同空間、不同中心度范圍的散布點(diǎn)示意圖,使人們能夠直觀地了解粒子的分布狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：多源熱模型 相對(duì)論重離子碰撞 橫動(dòng)量 多重?cái)?shù)
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O571.6
【目錄】：

• 中文摘要9-11
• ABSTRACT11-14
• 第一章 引言14-18
• 第二章 研究背景和理論基礎(chǔ)18-40
• 2.1 標(biāo)準(zhǔn)模型介紹18-20
• 2.2 量子色動(dòng)力學(xué)20-24
• 2.3 研究QGP的重要性24-26
• 2.4 相對(duì)論重離子碰撞26-32
• 2.4.1 碰撞幾何和演化26-27
• 2.4.2 碰撞中心度27-29
• 2.4.3 碰撞初始條件29-32
• 2.5 集體流32-36
• 2.6 快度與贗快度36-40
• 第三章 多組分厄蘭分布對(duì)粒子分布的研究40-68
• 3.1 多源熱模型40-43
• 3.2 高能pp、p(d)A和AA碰撞中末態(tài)粒子的橫動(dòng)量分布43-58
• 3.2.1 計(jì)算方法43-45
• 3.2.2 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比45-56
• 3.2.3 小結(jié)與討論56-58
• 3.3 高能核碰撞實(shí)驗(yàn)中的“軟”過程和“硬”過程58-68
• 3.3.1 計(jì)算方法58-60
• 3.3.2 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比60-65
• 3.3.3 另一中提取硬過程貢獻(xiàn)比率的方法65-66
• 3.3.4 小結(jié)與討論66-68
• 第四章 基于對(duì)橫動(dòng)量的描述比較玻爾茲曼與薩利斯分布68-100
• 4.1 在LHC能區(qū)比較玻爾茲曼分布與薩利斯分布68-80
• 4.1.1 計(jì)算方法69-70
• 4.1.2 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比70-78
• 4.1.3 小結(jié)與討論78-80
• 4.2 基于LHC和RHIC重離子數(shù)據(jù)比較玻爾茲曼和薩利斯溫度80-100
• 4.2.1 計(jì)算方法80-83
• 4.2.2 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比83-98
• 4.2.3 小結(jié)與討論98-100
• 第五章 多重?cái)?shù)分布100-114
• 5.1 不同能量核子-核子碰撞中的贗快度分布100-108
• 5.1.1 模型介紹101-102
• 5.1.2 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比102-107
• 5.1.3 小結(jié)與討論107-108
• 5.2 ~(112)Sn+~(112)Sn和~(124)Sn+~(124)Sn反應(yīng)中碎片同位素的產(chǎn)生截面108-114
• 5.2.1 計(jì)算方法108-109
• 5.2.2 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比109-112
• 5.2.3 本節(jié)總結(jié)112-114
• 第六章 從橫動(dòng)量與贗快度分布中提取新的分布114-122
• 6.1 模型與方法介紹114-115
• 6.2 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比115-121
• 6.3 本章總結(jié)121-122
• 第七章 總結(jié)與展望122-126
• 參考文獻(xiàn)126-144
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果144-145
• 致謝145-146
• 個(gè)人簡況及聯(lián)系方式146-147
• 承諾書147-148

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3 侯云智,何禎民;超高能p-銵碰撞大橫動(dòng)量直生光子[J];自然雜志;1985年03期

4 陳奮策;側(cè)邊火球的大小和橫動(dòng)量的關(guān)系[J];煙臺(tái)師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1990年01期

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6 吳元芳;劉連壽;;間歇現(xiàn)象與超軟過程[J];高能物理與核物理;1992年11期

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8 王宏民;王秀庭;孫獻(xiàn)靜;;蒙特卡羅方法在研究J/ψ大橫動(dòng)量現(xiàn)象中的應(yīng)用[J];裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào);2009年04期

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1 許明梅;;逐事件橫動(dòng)量起伏的蒙特卡洛研究[A];第九屆全國粒子物理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

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