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核-核碰撞Drell-Yan过程K因子及核效应
作 者: 侯召宇
导 师: 张本爱
学 校: 中国工程物理研究院北京研究生部
专 业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 深度非弹性散射 Drell-Yan过程 K因子 EMC效应 微扰QCD
分类号: O571.4
类 型: 博士论文
年 份: 2002年
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内容摘要
为了深入探讨高能核—核碰撞Drell-Yan过程和EMC效应的物理机制,我们计算考察量子色动力学(QCD)对Drell-Yan过程α级修正效应,确定了相关K因子的一种比较精确的算法。通过选取不同入射核子的平均动量分数x1值,在高能核—核碰撞Drell-Yan过程考虑湮没项和康普顿散射项的基础上,利用微扰QCD及双重Q2重标度模型、推广的x重标度模型,分析了核—核碰撞下K因子的常数性问题。我们发现,对于来自束缚核子的夸克(反夸克)或胶子所携带不同的x1值,K因子随参与湮没成γ*的部分子所携带束缚核子平均动量分数x2的变化很不相同,K因子不能近似取为常数。 Fermi实验室的E772合作组证实Drell-Yan横截面上两个不同靶核显示出核遮蔽效应,在靶核深度非弹性散射EMC效应的测量中,在标度无关性的区域也观察到了核遮蔽效应。为此,我们在高能粒子与核、核与核碰撞Drell-Yan过程引入遮蔽因子Ha进行Drell-Yan过程的修正,分别计算了在S1/2=60 GeV、130GEV、200GeV能量下金核与金核(Au-Au)碰撞的K因子,以及详细计算了质子与碳核(p-C)、碳核与碳核(C-C)、Au-Au在能量S1/2=60GeV及S1/2630GeV下的碰撞的比较,并把计入遮蔽因子的量与没有计入遮蔽因子的量做了对比。结果表明:考虑遮蔽效应后在小x段K值明显抬高;随着能量的升高K值对于相同的核素会变小;而且原子核越重,K因子的值越小。由此可以看到,在小x区域存在的核遮蔽效应也是K因子非常数性的原因之一。 本工作还提出了综合利用高能强子h同原子核A的Drell-Yan碰撞和高能轻子l同原子核A深度非弹性碰撞这两类实验数据,估算确定价夸克分布和海夸克分布核效应函数只广RvA(x2)、RsA(x2)的自洽处理方案。以迭代算法为手段,我们对价夸克、海夸克分布的核效应问题进行了深入的理论分析,提出了在非常数性K因子的情况下,基于高能l-h深度非弹性散射实验和高能h-A碰撞核Drell-Yann 侯召宇:博士学位论文过程实验相关数据,分别对C、Ca、Fe靶核的价夸克和海夸克分布受核介质影响的大小作了计算,进一步研究了相关的核效应。从而在细致考虑了几种核效应的计算研究后,深化了对原子核内价夸克和海夸克分布受核介质影响的认识,并可从核效应的实验数据中弓咄不同味道夸克的某些信息,做出了相关的数值结果。最后在改进原方案的基础上,进一步计算考察了QCD非微扰效应对核结构函数的影响,以及核一核碰撞Drellyan过程中的能量丢失效应对核结构函数的影响。
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全文目录
第一章 绪论 11-44 §1.1 引言 11-13 §1.2 朴素Drell-Yan过程 13-15 §1.3 Drell-Yan过程的QCD修正 15-16 §1.4 轻子—核子深度非弹性散射 16-20 §1.5 平均核子结构函数 20-22 §1.6 EMC效应 22-25 §1.7 解释EMC效应的理论模型 25-35 §1.8 部分子演化模型 35-37 §1.9 胶子分布函数的核效应 37-39 参考文献 39-44 第二章 核Drell-Yan过程K因子研究 44-58 §2.1 引言 44-45 §2.2 A-A碰撞Drell-Yan过程K因子 45-51 §2.3 计算方式和结果 51-53 §2.4 K因子的结果分析 53-56 参考文献 56-58 第三章 核遮蔽效应对Drell-Yan过程K因子的影响 58-67 §3.1 核遮蔽效应 58-59 §3.2 小x区域核遮蔽效应 59-62 §3.3 计算结果和讨论 62-65 参考文献 65-67 第四章 在非常数性K因子下夸克分布的核效应 67-93 §4.1 不同核Drell-Yan过程的截面比值 67-70 §4.2 DIS过程的核子结构函数及相关比值 70-72 §4.3 两类实验的综合分析方法和结果讨论 72-77 §4.4 QCD非微扰Drell-Yan过程的简化处理 77-83 §4.5 核Drell-Yan过程中的能量丢失效应 83-86 §4.6 价夸克和海夸克分布的核效应 86-90 参考文献 90-93 第五章 总结和展望 93-96 §5.1 文章的总结 93-95 §5.2 展望 95-96 附录A: 重整化的一种简单方法 96-112 参考文献 111-112 附录B: (NLO)DIS部分子分布函数 112-115 参考文献 114-115 攻读博士期间发表和完成的主要论文 115-116 致谢 116
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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 原子核物理学、高能物理学 > 原子核物理学 > 原子核反应
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