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整体喷注的输运模型研究

核技术 2014年第10期37卷 99-104页

作者：聂茂武马国亮中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区上海201800 中国科学院大学北京100049

在相对论重离子碰撞中,整体喷注作为研究解禁闭的夸克胶子等离子体的重要探针近年来已被广泛研究。本工作基于多相输运模型(A Multi-Phase Transport model,AMPT),研究了在质心系能量为2.76 TeV的铅核-铅核碰撞中的双喷注不对称、喷注... 详细信息

在相对论重离子碰撞中,整体喷注作为研究解禁闭的夸克胶子等离子体的重要探针近年来已被广泛研究。本工作基于多相输运模型(A Multi-Phase Transport model,AMPT),研究了在质心系能量为2.76 TeV的铅核-铅核碰撞中的双喷注不对称、喷注的碎裂函数和喷注形状三方面的内容。数值模拟结果表明,在喷注与部分子物质的强相互作用中,喷注会有明显的能量损失。末态双喷注不对称是由初态不对称度和部分子喷注能损的共同作用导致的;喷注的碎裂函数可以分解为碎裂强子化和组合强子化两部分;相比于领头喷注,由于次领头喷注能量损失更大,所以导致次领头喷注的形状改变更大一些。

关键词：重离子碰撞多相输运模型整体喷注碎裂函数喷注形状

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相对论重离子碰撞中正反粒子椭圆流的劈裂

科学通报 2020年第9期65卷 790-799页

作者：徐骏刘鹤 Che Ming Ko 中国科学院上海高等研究院上海201210 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 Cyclotron Institute and Department of Physics and Astronomy Texas A&M UniversityCollege StationTX77843-3366USA

相对论重离子碰撞是研究极端高温高密条件下新物质形态及量子色动力学相图的重要实验手段,而椭圆流是相对论重离子碰撞的重要实验观测量.近年来在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上进行束流能量扫描实验,研究人员发现了... 详细信息

相对论重离子碰撞是研究极端高温高密条件下新物质形态及量子色动力学相图的重要实验手段,而椭圆流是相对论重离子碰撞的重要实验观测量.近年来在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上进行束流能量扫描实验,研究人员发现了一些异于极端相对论重离子碰撞的行为,比如正反粒子椭圆流的劈裂.基于拓展的多相输运模型,可以通过正反粒子的不同平均场势来解释该实验现象,并可据此提取高重子及同位旋化学势下夸克物质的状态方程及相图信息.

关键词：相对论重离子碰撞椭圆流量子色动力学相图多相输运模型

AMPT模型Au+Au非对心碰撞事件强度干涉学分析

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AMPT模型Au+Au非对心碰撞事件强度干涉学分析

作者：葛同恒哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

高能重离子碰撞实验是现有人类实现夸克—胶子等离子体的唯一手段,两离子发生碰撞后会形成一反应区间,了解反应区间的时空信息是研究夸克—胶子等离子体性质的基础。由于在碰撞实验中,人们无法通过直接观测的手段来了解反应区间的信息,... 详细信息

高能重离子碰撞实验是现有人类实现夸克—胶子等离子体的唯一手段,两离子发生碰撞后会形成一反应区间,了解反应区间的时空信息是研究夸克—胶子等离子体性质的基础。由于在碰撞实验中,人们无法通过直接观测的手段来了解反应区间的信息,只能通过间接的手段来进行测量。强度干涉学能够将冻出粒子的关联函数与反应区间的时空结构相联系,在探究反应区间时空结构方面发挥着重要作用。在理论分析中,非对心碰撞过程产生的反应区间具有空间非对称性,强度干涉学分析既然能够探究反应区间的时空结构,那么其能否正确反映空间的非对称性。基于此种研究目的,本文利用多相输运模型对RHIC二期束流扫描实验中的11.5 Ge V Au+Au非对心碰撞事件进行数值模拟,并对得到的事件进行了强度干涉学分析。本文利用2π介子关联分析的方法计算出了π介子的关联函数,通过对关联函数拟合的方式得到了π介子的三维HBT半径,研究了横向HBT半径随横质量和方位角的变化关系,以及冻出时间对强度干涉学分析结果造成的影响。研究表明,随着π介子横质量的增大,三维HBT半径会逐渐减小,我们认为这种现象是由于源的膨胀造成的。由于源存在膨胀,强度干涉学在高横动量区间内探测到源只是部分源,故会出现HBT半径随横质量增大而逐渐减小的现象。在HBT半径的方位角依赖关系中,Ro与Rs均出现明显的振荡现象,二者的结果均表明源在横平面内是一个长轴在x方向短轴在y方向的椭圆,此结果与实际过程相符,表明强度干涉学分析能够反映源在坐标空间的空间非对称性。最后,本文研究了π介子冻出时间对强度干涉学分析结果造成的影响,分析了HBT半径随冻出时间的演化,研究了不同冻出时间下HBT半径的横质量依赖关系,探究了HBT半径方位角依赖关系如何随时间发生变化。研究结果表明,随着冻出时间的增大,三维HBT半径增大,表明Au+Au非对心碰撞产生的源是膨胀的。我们还发现时间可以影响横向HBT半径横质量依赖强弱,随着时间的增加,横向HBT半径和对横质量的依赖程度变得更强。此外,在不同冻出时间下,短轴方向上HBT半径横质量依赖总是强于长轴方向的结果。

关键词：强度干涉学分析多相输运模型非对心碰撞事件 HBT半径方位角依赖

基于AMPT模型的π介子椭圆流与电何不对称系数关系研究

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基于AMPT模型的π介子椭圆流与电何不对称系数关系研究

作者：苗晶晶华中师范大学

学位级别：硕士

本文首先介绍了粒子物理的标准模型及夸克-胶子等离子体(QGP)的产生,并阐述了能够达到高温高密环境从而产生QGP的相对论重离子碰撞过程,能够反映初态粒子几何信息的椭圆流及QGP亚稳域态可能存在的局域宇称破缺现象。接着介绍了手征磁效... 详细信息

本文首先介绍了粒子物理的标准模型及夸克-胶子等离子体(QGP)的产生,并阐述了能够达到高温高密环境从而产生QGP的相对论重离子碰撞过程,能够反映初态粒子几何信息的椭圆流及QGP亚稳域态可能存在的局域宇称破缺现象。接着介绍了手征磁效应与手征磁波理论,近些年RHIC-STAR实验、LHC-ALICE实验和LHC-CMS实验的相关研究结果及局域电荷守恒理论。手征磁波理论指出椭圆流与电荷不对称系数之间存在一定的线性依赖关系。RHIC-STAR实验和LHC-ALICE实验对椭圆流与电荷不对称系数关系的研究结果与手征磁波理论预言相一致,为手征磁波理论的存在增加了一定依据。但另一方面,LHC-CMS实验结果显示,在小系统和三角流中都也有类似的线性关系,在某种程度上否定了手征磁波理论,支持了局域电荷守恒理论。为了探索椭圆流与电荷不对称系数的关系,及其背后可能存在的其他物理机制,本文基于AMPT模型,对π介子椭圆流与电荷不对称系数的关系进行了唯象研究。在研究中,我们选用弦熔化模式的AMPT模型,模拟得到了 30万个中心度为30-40%的Au+Au 200GeV碰撞事件。为了确保模拟得到的事件都能满足电荷守恒,我们关闭了强子级联机制,在ART中仅保留了共振态衰变。本文研究了来自AMPT模型原初产生的正反π介子、来自A重子和中性ρ介子衰变产生的正反π介子椭圆流与电荷不对称系数的关系。研究发现,对于原初产生的正反π介子,其v2与Ach均未表现出明显的线性关系;△v2与Ach也没有线性关系,直线拟合所得斜率几乎为0。且ART之前的原初π介子的V2与Ach也没有表现出实验上斜率为一正一负的两条线性依赖。同时,我们研究了正反粒子平均横动量与电荷不对称系数的关系,其

关键词：椭圆流电荷不对称性局域宇称破缺手征磁波多相输运模型

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CBM能区带电强子产额研究

CBM能区带电强子产额研究

作者：马键豪三峡大学

学位级别：硕士

位于德国黑森州达姆施塔特的亥姆霍兹重离子研究中心（Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Gmb H）,该组织隶属于德国亥姆霍兹联合会,利用粒子加速器装置进行现代基础物理研究,（同时,它也从事生物物理和辐射医学的研究）,分... 详细信息

位于德国黑森州达姆施塔特的亥姆霍兹重离子研究中心（Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Gmb H）,该组织隶属于德国亥姆霍兹联合会,利用粒子加速器装置进行现代基础物理研究,（同时,它也从事生物物理和辐射医学的研究）,分别进行了诸多计划,重子压缩器（CBM）是该研究中心一项新的实验装置,届时会有许多新的项目在此装置上得到研究。三峡大学是CBM实验组中国认证单位,本次课题由三峡大学理学院粒子物理研究组数据分析和相关概念,对核子碰撞的过程进行模拟分析,已发表相关论文。在世界发生了重大变化的这几个月里,我们更应该静下心来反思我们当今所面对的各种问题以及重新审视人与自然的关系。世界各地科学家们总是不断探索着物质的原理,追寻着突破科学和技术的各项难关和解决方案,例如,核能可以很好的帮我们解决能源问题,工业的一次次变革推动着生产技术生产方法的改变,并让人们从某种劳役中解放出来。在未来将会有诸多的核子试验在世界上继续进行,为了提供实验参考与理论对比,我们利用多相输运模型（AMPT）模拟了CBM能区（束流能量10-40AGe V）氙氙（Xe Xe）碰撞,并系统研究了几种末态带电强子（π、K、p）在中心快度区的横动量谱。结果显示:在固定束流能量下,从中心碰撞到边缘碰撞,中心快度区的带电粒子产额逐渐减少。基于热化-径向流模型对强子横动量谱的拟合结果显示,在固定束流能量下,从中心碰撞到边缘碰撞,强相互作用物质系统热力学冻结时平均横向速度逐渐减小,系统温度逐渐升高。原因是因为

关键词：压缩重子物质强子谱多相输运模型热力学冻结温度中心度

相对论重离子碰撞输运模拟中强子化算法的改进

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相对论重离子碰撞输运模拟中强子化算法的改进

作者：王凤涛中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)

学位级别：硕士

现在的主流观点认为我们的宇宙是从一个密度无限大、温度无限高的奇点通过爆炸演化而来的,在宇宙大爆炸后的几微秒内整个宇宙都是夸克胶子等离子体（quark-gluon plasma,QGP）。根据量子色动力学（Quantum Chromodynamics,QCD）,夸克是... 详细信息

现在的主流观点认为我们的宇宙是从一个密度无限大、温度无限高的奇点通过爆炸演化而来的,在宇宙大爆炸后的几微秒内整个宇宙都是夸克胶子等离子体（quark-gluon plasma,QGP）。根据量子色动力学（Quantum Chromodynamics,QCD）,夸克是被强相互作用禁闭在了强子里,因此目前为止人类还没有观测到自由的夸克。为了能够实现夸克解禁闭,科学家们建造了相对论重离子对撞机来创造夸克解禁闭所需要的高温高压环境。理论上通过把两个原子核加速到接近光速发生碰撞可以产生QGP,因为QGP存在的时间非常短,实验上只能观测到碰撞后末态粒子的性质,无法直接探测中间过程的信息。多相输运（amultiphase transport,AMPT）模型被广泛应用于研究相对论重离子碰撞动力学过程及QGP的性质。在弦熔化版本AMPT模型中,改进了的强子化算法让不仅在坐标空间而且在动量空间中接近的部分子组合为强子。在强子化过程中介子、重子和反重子的形成概率分别由其对应的Wigner函数确定,其中没有引入自由参数去调节它们之间的相对概率,并且在强子化前后净重子数、电荷数和奇异电荷数分别守恒。在本文中我们广泛讨论了强子化对各向异性流的影响。重子直接流被认为与QCD相图里的一阶相变可能存在关联,可以提供相变临界点的重要信息,通过Wigner函数改进的强子化算法可以定性解释实验上质子直接流斜率的碰撞能量依赖性。此外,对于粒子的相对产额比,新的强子化算法也能够很好地描述。最近,ALICE成员在（?）=7 TeV下测量了p+p碰撞中的双强子关联。在近侧,发现介子-介子关联表现出预期的峰值,而重子-重子和反重子-反重子显示出反关联。有人认为这种现象可能与碎裂过程中的重子产生机制有关。我们通过改进AMPT模型中的强子化算法重现了近侧重子-重子和反重子-反重子反关联的现象。

关键词：相对论重离子碰撞夸克胶子等离子体多相输运模型强子化

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高能重离子碰撞直接流的研究

高能重离子碰撞直接流的研究

作者：郭崇强中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)

学位级别：硕士

在极端高温高密环境中,强子内的部分子会解禁闭进而形成夸克胶子等离子体(QGP),也就是发生从强子相到夸克胶子等离子体相的相变,这是量子色动力学(QCD)理论的一个重要预言。高能重离子碰撞创造了高温高密的物理环境,所以我们能通过高能... 详细信息

在极端高温高密环境中,强子内的部分子会解禁闭进而形成夸克胶子等离子体(QGP),也就是发生从强子相到夸克胶子等离子体相的相变,这是量子色动力学(QCD)理论的一个重要预言。高能重离子碰撞创造了高温高密的物理环境,所以我们能通过高能重离子碰撞研究核物质相图、高温高密QGP物质性质和探索QCD相变。在非中心碰撞中,大规模粒子各向异性的集体运动称为集体流,携带了QGP丰富信息的集体流是研究热密物质的有效探针。早期流体动力学研究表明,重子直接流(directed flow)与一阶相变可能存在着密切关系,可以提供QCD相图中相变临界点的信息。当发生了QGP相变时,直接流在中快度的斜率会出现由正变负的情况,这种现象被认为是核状态方程(Eo S)的坍缩造成的。RHIC-STAR最新的实验结果发现了直接流斜率出现负值且随着能量增加的非单调变化。本文利用多相输运(AMPT)模型研究RHIC能区的直接流形成演化机制。主要内容为利用输运模型模拟Au+Au碰撞,利用模拟得到的相空间信息分别研究部分子相、强子化和强子相的直接流的形成演化机制。在部分子相随时间演化中,在碰撞能量200Ge V中由于系统后期较强的动力学造成了部分子直接流的中快度斜率产生了由负斜率到正斜率的变化,但是在39Ge V由于其部分子相持续时间短导致了斜率保持为负值。由于能量在39Ge V的不同夸克初始离心率的不同造成了末态直接流的劈裂,而在200Ge V中分离就很小。从动力学组合机制(dynamical coalescence)出发,我们发现强子直接流是部分子在动量空间和坐标空间组合竞争得到的,同时强子再散射会进一步修正强子直接流的大小。

关键词：夸克胶子等离子体直接流多相输运模型

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CBM能区带电强子谱的中心度依赖

湖北民族学院学报（自然科学版） 2019年第4期37卷 449-452,462页

作者：马键豪吴科军三峡大学理学院

德国反质子和离子研究装置(FAIR)上的压缩重子物质(CBM)实验为研究高重子密度环境下的强相互作用物质性质提供了机遇与挑战.为了提供实验参考与理论对比,利用多相输运模型(AMPT)模拟了CBM能区(束流能量10~40 AGeV)氙氙(XeXe)碰撞,并系... 详细信息

德国反质子和离子研究装置(FAIR)上的压缩重子物质(CBM)实验为研究高重子密度环境下的强相互作用物质性质提供了机遇与挑战.为了提供实验参考与理论对比,利用多相输运模型(AMPT)模拟了CBM能区(束流能量10~40 AGeV)氙氙(XeXe)碰撞,并系统研究了几种末态带电强子(π、K、p)在中心快度区的横动量谱.结果显示:在固定束流能量下,从中心碰撞到边缘碰撞,中心快度区的带电粒子产额逐渐减少.基于热化-径向流模型对强子横动量谱的拟合结果显示,在固定束流能量下,从中心碰撞到边缘碰撞,强相互作用物质系统热力学冻结时平均横向速度逐渐减小,系统温度逐渐升高.

关键词：压缩重子物质强子谱多相输运模型热力学冻结温度中心度