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带电粒子赝快度分布的研究

作 者: 魏德明
导 师: 邵凤兰
学 校: 曲阜师范大学
专 业: 理论物理
关键词: 相对论重离子碰撞 强子化 夸克组合 赝快度分布 领头粒子
分类号: O572.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 24次
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内容摘要


美国布鲁克海文国家实验室的重离子碰撞实验(RHIC)于2000年启动,经过近8年的运行,取得了巨大的进展,各方面的证据显示可能已经产生了强耦合的夸克物质或夸克胶子等离子体(QGP)。由于色禁闭效应,夸克和胶子是不能直接被探测到的,只能从它们的冷凝产物(即强子系统)的特性,借助强子模型间接地获取出有关QGP性质的各种信息。当前,比较流行的强子化机制有两类:一种是部分子碎裂,另一种是夸克组合。自RHIC运行以来,实验发现了一系列用部分子碎裂图像无法自洽解释的新特征,如重子介子比在中等横动量区接近或超过1、重子介子的核修正因子差异、椭圆流的quark numberscaling现象等,却可用夸克组合机制自然描述,这意味着高能核环境下的强子化机制主要是夸克组合机制。本论文用夸克组合模型(QCM)研究带电粒子赝快度分布的能量、中心度和系统依赖。RHIC能量下的核-核碰撞产生了大量的带电强子,其赝快度密度dNch/dη的快度、碰撞能量、碰撞中心度以及碰撞系统大小的依赖,是反映碰撞系统早期演化特征、动力学特征以及碰撞系统阻止性的重要物理量。在前面的工作(Phys.Rev.C,2007,75:034904)中,结合Laudau的流体动力学模型对QGP演化性质的描述,夸克组合模型成功地解释了RHIC能量下Au+Au碰撞产生的带电粒子赝快度分布的能量依赖和中心度依赖。但是,对于碎裂区的结果,尤其是对于边缘碰撞事例,计算结果要比实验稍低一些,主要原因可能是忽略了领头粒子的贡献。本论文在此工作的基础上,考虑到RHIC能量下的核核碰撞既不是完全阻止也不是完全穿透,采用三火球图像来描述强子化前的组分夸克系统,即,中心大火球,它决定了强子快度谱的整体形状(包括谱的分布范围和宽度),其夸克的快度谱用一个高斯分布来描述;向前快度区的两个小火球,主要携带了领头粒子的信息,其分布分别用两个小高斯谱来描述。在此图像基础上本论文做了以下工作:用夸克组合模型系统地研究了Au+Au和Cu+Cu碰撞系统中不同能量(s1/2=19.6,62.4,130,200GeV)、不同中心度下的带电粒子赝快度分布,结果发现:(ⅰ)在相同的能量下,领头粒子的贡献随中心度的减小而增加;(ⅱ)在相同的中心度下,领头粒子的贡献随能量的减小而增加。2008年即将运行The Hadron Collider(LHC),其早期的一个主要任务就是探测高能重粒子碰撞的整体特性。我们进一步预言了在Pb+Pb最中心碰撞中总的带电粒子多重数及其赝快度分布。

全文目录


中文摘要  3-5
英文摘要  5-8
第一章 引言  8-11
第二章 夸克组合模型  11-17
  2.1 夸克产生律  11-12
  2.2 夸克组合律  12-17
第三章 带电强子赝快度分布的碰撞能量、中心度、系统大小的依赖  17-28
  3.1 组分夸克的快度谱  17-18
  3.2 Au+Au碰撞系统中带电强子的赝快度分布  18-20
  3.3 Cu+Cu碰撞系统中带电强子的赝快度分布  20-23
  3.4 LHC能量下Pb+Pb碰撞系统中带电强子多重数及其赝快度谱  23-27
  3.7 小结与讨论  27-28
第四章 总结与展望  28-29
附录 相对论重离子碰撞过程的演化过程  29-34
参考文献  34-39
在校期间的论文  39-40
致谢  40

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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 > 高能物理学 > 粒子物理学
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