發(fā)布時間：2017-09-03 03:17

  本文關鍵詞：高能碰撞中末態(tài)產(chǎn)物的橫動量與多重數(shù)分布

  更多相關文章： 多源熱模型 相對論重離子碰撞 橫動量 多重數(shù)

【摘要】：上世紀七十年代,李政道等人預言了在相對論能量下進行重離子碰撞,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)生機制,尋求質量本源的工作中。但由于系統(tǒng)反應時間都非常短,人們無法對碰撞過程進行直接測量,只能通過對產(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高能的核-核碰撞實驗進行模擬。末態(tài)產(chǎn)物的橫動量與多重數(shù)分布是高能碰撞實驗中重要的觀測量,對研究高能碰撞系統(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驗中產(chǎn)生的末態(tài)產(chǎn)物的橫動量和多重數(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子-質子(pp)、質子(氘)-核[p(d)A]、核-核(AA)多個碰撞系統(tǒng)中粒子的橫動量分布,而且對大型強子對撞機(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的橫動量譜進行了統(tǒng)一分析。模型假設,在碰撞過程中,依據(jù)不同的碰撞機制、幾何關系等,可把產(chǎn)生的多個發(fā)射源分成幾個組,每個組的貢獻滿足一個厄蘭分布。多組分厄蘭分布的貢獻則是對每一組貢獻的加權疊加。我們的計算結果能很好地描述相關實驗數(shù)據(jù),并通過分析參量得到了平均橫動量與質心能量、粒子質量和快度之間的依賴關系,及發(fā)射源個數(shù)或有效的參加者部分子數(shù)與快度、粒子質量和中心度之間的依賴關系。結果還顯示出,在p-Pb和Pb-Pb碰撞中的軟過程貢獻比率都大于硬過程的貢獻比率。其次,通過分析pp、p-Pb和Pb-Pb碰撞的橫動量譜,比較了二組分的玻爾茲曼分布和薩利斯(Tsallis)統(tǒng)計分布。在計算過程中有3+2個自由參量被引入,玻爾茲曼參量為兩個溫度和一個比率(T1、T2和k1),兩個溫度對應于發(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)計參量為溫度和非平衡度或熵指數(shù)(T和q),溫度T對應于整個系統(tǒng)的溫度。兩個分布的計算結果都較好地符合了ALICE和LHCb實驗合作組的實驗數(shù)據(jù)。為了得到更清晰的溫度參量在不同分布之間的關系,對所用方法進行了改進,采用(二組分)玻爾茲曼和(二組分)薩利斯分布描述了相對論重離子對撞機(RHIC)和LHC能區(qū)的重離子碰撞實驗,對提取的玻爾茲曼溫度和薩利斯溫度進行了比較分析。我們的計算結果對實驗數(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系。第二部分,為了掌握更多的核-核碰撞相互作用機制和粒子產(chǎn)生信息,主要研究了碰撞中末態(tài)產(chǎn)物的多重數(shù)分布。首先,研究了在較寬質心能量范圍內,末態(tài)粒子的快度、參加者部分的貢獻率與質心能量的依賴關系,并為提取聲速提供了另一種可行方法�；诟倪M的朗道模型與參加者-旁觀者模型,采用了一個四組分的朗道模型,每一組分的貢獻分別對應于碰撞產(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。通過與多個實驗組探測的pp或質子-反質子(pp)碰撞的實驗數(shù)據(jù)的比較分析,發(fā)現(xiàn)模型結果能夠很好地描述較大能量范圍的單位贗快度區(qū)間的多重數(shù)分布,并從贗快度的分布寬度中提取出了聲速參量,所得結果與強子共振氣模型及格點QCD(量子色動力學)理論的計算結果相符。其次,利用多源熱模型對112Sn+112Sn和124Sn+124Sn反應中類射彈碎片同位素的產(chǎn)生截面進行了研究。在同位素中,中子數(shù)可以看作為類中子多重數(shù)。對于同位素的產(chǎn)生截面,則可通過類中子多重數(shù)分布按比例給出。結果顯示,模型能很好地描述同位素的產(chǎn)生截面,同時擬合參量也能夠得到很好的解釋。第三部分,采用改進的多源熱模型,分析了高能重離子碰撞中的橫動量和贗快度分布,得到了在快度空間中領頭靶核子、靶柱、射彈柱與領頭射彈核子各自的貢獻,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和領頭核子的貢獻比率。同時,我們還給出了,在動力學凍結時刻,帶電粒子在不同空間、不同中心度范圍的散布點示意圖,使人們能夠直觀地了解粒子的分布狀態(tài)。
【關鍵詞】：多源熱模型 相對論重離子碰撞 橫動量 多重數(shù)
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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18-40
• 2.1 標準模型介紹18-20
• 2.2 量子色動力學20-24
• 2.3 研究QGP的重要性24-26
• 2.4 相對論重離子碰撞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)粒子的橫動量分布43-58
• 3.2.1 計算方法43-45
• 3.2.2 與實驗數(shù)據(jù)對比45-56
• 3.2.3 小結與討論56-58
• 3.3 高能核碰撞實驗中的“軟”過程和“硬”過程58-68
• 3.3.1 計算方法58-60
• 3.3.2 與實驗數(shù)據(jù)對比60-65
• 3.3.3 另一中提取硬過程貢獻比率的方法65-66
• 3.3.4 小結與討論66-68
• 第四章 基于對橫動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 計算方法69-70
• 4.1.2 與實驗數(shù)據(jù)對比70-78
• 4.1.3 小結與討論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 計算方法80-83
• 4.2.2 與實驗數(shù)據(jù)對比83-98
• 4.2.3 小結與討論98-100
• 第五章 多重數(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 與實驗數(shù)據(jù)對比102-107
• 5.1.3 小結與討論107-108
• 5.2 ~(112)Sn+~(112)Sn和~(124)Sn+~(124)Sn反應中碎片同位素的產(chǎn)生截面108-114
• 5.2.1 計算方法108-109
• 5.2.2 與實驗數(shù)據(jù)對比109-112
• 5.2.3 本節(jié)總結112-114
• 第六章 從橫動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 與實驗數(shù)據(jù)對比115-121
• 6.3 本章總結121-122
• 第七章 總結與展望122-126
• 參考文獻126-144
• 攻讀學位期間取得的研究成果144-145
• 致謝145-146
• 個人簡況及聯(lián)系方式146-147
• 承諾書147-148

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4 陳奮策;側邊火球的大小和橫動量的關系[J];煙臺師范學院學報(自然科學版);1990年01期

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9 張建明;葛凌霄;張豐收;卓益忠;;非相對論BUU近似下的橫動量分析[J];高能物理與核物理;1991年09期

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1 許明梅;;逐事件橫動量起伏的蒙特卡洛研究[A];第九屆全國粒子物理學術會議論文集[C];2005年

2 李永亮;;8K電力機車輪對抱軸箱橫動量的調整[A];技師·傳承[C];2011年

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1 高亞琴;高能碰撞中末態(tài)產(chǎn)物的橫動量與多重數(shù)分布[D];山西大學;2015年

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1 白宇婷;250GeV/c能量下л～+p和K～+p碰撞中的橫動量起伏[D];華中師范大學;2002年

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5 賈祥;RHIC束流掃描能區(qū)HBT半徑與橫動量的依賴關系[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

6 郭禹辰;LHC上具有大橫動量的重粒子強衰變的信號背景分析[D];遼寧師范大學;2014年

7 朱銀瑩;Tsallis統(tǒng)計處理RHIC上d+Au碰撞系統(tǒng)中粒子的橫動量譜[D];中國科學技術大學;2014年

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本文編號：782533