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200AGeVpp、pS和SS碰撞中单奇异粒子产生数据的分析

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高能物理与核物理 1997年第8期21卷 720-727页

作者：萨本豪储自力台安中国原子能科学研究院中国科学院高能物理研究所

用相对论性核－核碰撞的蒙特卡罗事件产生器──ＬＵＣＩＡＥ，分析了２００ＡＧｅＶｐｐ、ｐＳ和ＳＳ碰撞中单奇异粒子产生的实验数据．结果表明：ＳＳ中心碰撞相对于ｐｐ或ｐＳ最小偏畸事件，似乎有更强的末态相互作用，更短的奇异粒... 详细信息

用相对论性核－核碰撞的蒙特卡罗事件产生器──ＬＵＣＩＡＥ，分析了２００ＡＧｅＶｐｐ、ｐＳ和ＳＳ碰撞中单奇异粒子产生的实验数据．结果表明：ＳＳ中心碰撞相对于ｐｐ或ｐＳ最小偏畸事件，似乎有更强的末态相互作用，更短的奇异粒子产生时间，和更大的奇异粒子对压低因子。从ｐｐ到ｐＳ再到ＳＳ奇异增强的实验事实，似乎不必引入夸克－胶子等离子体就能得到解释。

关键词：奇异粒子奇异增强 QGP 核碰撞 pp pS SS

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S+W中心碰撞的奇异粒子产生

高能物理与核物理 1998年第10期22卷 878-884页

作者：陈志叶云秀阮图南萨本豪台安中国科学技术大学近代物理系中国原子能科学研究院中国科学院高能物理研究所

用相对论核－核碰撞的事例产生器──ＬＵＣＩＡＥ产生和分析了２００ＡＧｅＶＳ＋Ｗ中心碰撞中的奇异介子Ｋ０ｓ、奇异重子Ａ和Ａ，给出了它们的产额对横质量的分布及奇异介子对有异重子的产生比，并与实验数据进行了比较。

关键词：事例产生器横质量分布核碰撞奇异粒子

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RHIC及LHC能区pp碰撞中奇异粒子产生特性的研究

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RHIC及LHC能区pp碰撞中奇异粒子产生特性的研究

作者：龙海燕三峡大学

学位级别：硕士

2008年9月，欧洲核子研究中心（European Organisation for Nuclear Research,CERN）的大型强子对撞机（LargeHadronCollider,LHC）正式运行，开创了相对论性重离子碰撞机制研究的新纪元，建立了探究量子色动力学（Quantum Chromodynamics,QCD）物质特性的新平台。众所周知，奇异粒子产生特性是LHC能区相对论性核-核碰撞中极其重要的研究课题之一。在弦碎裂机制中，奇异（s）夸克对产生的几率较上夸克对、下夸克对（u，d）产生的几率低，它们之间的比值λ称为奇异夸克压低因子。最初，人们认为λ是一个常量，此观点在早期一些低能区的实验中得到了证实。然而，随着碰撞能量的不断地提升，人们在实验中发现这种压低会减弱，即λ会随着实验能量的增加而增大。 1997年，奇异夸克压低随能量增加而减弱的新机制被提出来，成功的解释了CERN超级质子同步加速器（Super Proton Synchrotron,SPS）能区中pp，p+A和A+A碰撞中奇异夸克压低减弱的现象。这种机制认为，随着能量升高，强子-强子碰撞中的弦张力会随着能量的增加而增大，奇异夸克产额也随能量增加而增加，并将有效弦张力随能量增加而增大的现象，理解为随弦上胶子数目和硬度的增加而有效地增大。本文将用上述奇异夸克压低随能量增加而减弱的机制，讨论相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC）及LHC能区的奇异粒子产生。并用PACIAE模型为研究平台，对RHIC及LHC能区质子-质子（proton-proton,pp）碰撞中奇异粒子产生的实验结果做了系统性研究，并与PYTHIA模型的结果进行了对比。我们对奇异粒子在中心快度区的平均快度产额、横动量谱和Kπ比率进行了分析，发现修正PACIAE模型模拟的结果在一定程度上比PYTHIA模型模拟的结果更接近于实验结果。这说明PACIAE模型引入的部分子演化（散射）和强子演化（散射）具有一定的合理性。在研究RHIC及LHC能区奇异粒子时，考虑奇异夸克压低减弱机制能很好的解释实验现象。同时，我们分析了碰撞过程中部分子演化（散射）阶段中的非弹性散射效应，发现如果考虑此效应，可以很好的解决部分奇异粒子高横动量区出现地横动量谱高于实验结果的现象。这证明了在RHIC和LHC能区，非弹重散射的效应是不可忽略的。

关键词：奇异粒子 PACIAE模型 PYTHIA模型奇异夸克压低非弹性散射过程

核-核碰撞中奇异和多奇异粒子产额及其核修正因子的研究

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核-核碰撞中奇异和多奇异粒子产额及其核修正因子的研究

作者：宋志宏华中师范大学

学位级别：硕士

高能重离子碰撞实验的目的是制造高温高密极端环境,探寻禁闭解除的夸克物质(也称为夸克胶子等离子体QGP)形成的相关信号,并研究其特性和新现象。大量的实验数据认为QGP只能在重离子碰撞中产生,而在p+p和p+A这样的小系统中是不会产生QGP... 详细信息

高能重离子碰撞实验的目的是制造高温高密极端环境,探寻禁闭解除的夸克物质(也称为夸克胶子等离子体QGP)形成的相关信号,并研究其特性和新现象。大量的实验数据认为QGP只能在重离子碰撞中产生,而在p+p和p+A这样的小系统中是不会产生QGP的。但最近ALICE实验组得到了让人惊讶的结论[1],其研究成果表示QGP也能在小碰撞系统中产生。他们测量了 p+p碰撞中奇异强子与带电π介子产额比值随多重数的变化关系,发现多奇异强子与带电π介子的比随多重数的增大而增大,与碰撞系统及能量的大小无关。而且奇异增强的强度随粒子的奇异数增加而增大,比如对Ω(sss)粒子,在高多重数区域增强因子达到2。这些实验结果表明对奇异粒子产生机制的研究还有很多工作要做,是一个很有意义的研究课题。本文基于PACIAE模型,考虑到Lund弦碎裂过程中,随着能量的增大弦不能再单纯地看做是纯偶极态qq,即不能继续用κ0表征弦张量的大小,因此需要构建有效弦张量。我们引入单弦有效弦张量κeffs定量地描述弦中胶子皱缩的影响。引入多弦有效弦张量κeffm定量地描述弦密集环境中多根弦相互作用的影响。并通过单弦和多弦的耦合,得出单弦与多弦相耦合的有效弦张量κeff s+m。分别用四种弦张量情形系统地研究了(?)=7TeV的p+p碰撞和(?)=2.76TeV的Pb+Pb碰撞中奇异和多奇异粒子相对带电π介子的比值随多重数或平均参加者核子数的变化关系,并与实验结果比较。在研究p+p碰撞时,采用“Perugia 2011”的参数设置,其中Parj(2)=0.19,Parj(3)=0.95。引入有效弦张量的模型能够很好地描述包括Ω粒子在内的实验结果。在研究Pb+Pb碰撞时,我们先用缺省的Parj(2)=0.3、Parj(3)=0.4模拟了弦张量分别为κ0、κeffs、κeffm和κeffs+m四种情形下的结果。发现引入κeff能够很好描述KS粒子;κeff m能很好描述∧粒子;κeff s+m能很好描述三粒子;但是κeff s+m并不能很好地描述Ω粒子。因此引入了第五种情形:在κeff s+m的基础上,把缺省值Parj(2)和Parj(3)扩大1.5倍,即取Parj(2)=0.45、Parj(3)=0.6,有效弦张量用κeff s+m(*)表征。发现在这种情况下,PACIAE能很好地描述Ω粒子的实验结果,这是其它理论模型未能做到的。最后我们在(?)-NN=2.76TeV的Pb+Pb碰撞中研究了κeff s+m(*)情形下的奇异粒子及多奇异粒子的核修正因子,结果表明从中心碰撞到边缘碰撞中,RAA的压低效应在减弱,即相比于边缘碰撞,中心碰撞损失的能量更大。KS0、A、三、Ω的质量是逐渐增大的,在横动量2-6GeV/c的范围内,PACIAE给出的不同中心度下这些粒子RAA的压低效应逐渐减小,因此验证了“dead cone”效应。

关键词： PACIAE模型弦碎裂奇异粒子核修正因子

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净质子和奇异粒子集体流特性的研究

净质子和奇异粒子集体流特性的研究

作者：钟洋三峡大学

学位级别：硕士

随着相对论重离子对撞机(RHIC)的大量有重要研究意义实验数据的发表和公布,和更高能量的大强子对撞机(LHC)即将运行,相对论重离子碰撞研究已经成为21世纪一个有重大研究意义的前沿研究领域之一。RHIC和LHC要解决的重大问题之一是:碰撞... 详细信息

随着相对论重离子对撞机(RHIC)的大量有重要研究意义实验数据的发表和公布,和更高能量的大强子对撞机(LHC)即将运行,相对论重离子碰撞研究已经成为21世纪一个有重大研究意义的前沿研究领域之一。RHIC和LHC要解决的重大问题之一是:碰撞所产生的物质热化到什么程度?RHIC和LHC能产生极端高温高密的物质以及数目巨大的粒子数,这种极端高温高密的物质有许多问题需要我们去探索,在什么情况下这种物质处于局部或者整体热平衡?能否用一些热力学量,例如温度、压强和能量来表征它们的特征和怎样表征它们的特征?这些高温高密物质相空间分布具有怎样的特征?如何更详细讨论这种热物质的状态方程以及状态之间的转化?核几何对这些碰撞特征有什么影响?近期,许多理论和实验物理学家注意到:集体流特性研究已成为研究相对论重离子碰撞的多强子产生的一个重要研究工具,这是由于高能重离子碰撞所产生的纵向和横向流有丰富的物理内涵,它与系统的早期演化和核阻止特性有紧密的联系。可以用集体流来研究相对论重离子碰撞产生的核阻止和一些集体运动特征,通过分别对热解冻时,净质子和奇异粒子的相空间特征的研究,将会加深我们对重离子碰撞动力学机制的了解和认识。非均匀集体流模型(Non-Uniform Flow Model NUFM)认为:净重子快度分布出现中心下凹现象可能与纵向相空间非均匀分布特性有关,也即是:随着碰撞能量的升高,不仅会出现较强的纵向(与横向比较),导致有圆柱状的相空间分布特征,而且,由于末态产生粒子还带有母核的运动学特征,在纵向分布的发射源会集中分布在大快度区间.集体流分布在纵向会出现非均匀分布特征,在纵向出现的非均匀分布将导致中心下凹现象。本文的主要工作是利用NUFM,并考虑重子数守恒的修正,系统分析了A GS、SPS和RHIC能区的净质子分布特征.我们发现:对于RHIC能区,考虑到重子数守恒修正后,分布特征与不考虑分布完全不同。考虑重子数守恒,很显然是对原NUFM理论一个重要且合理的一个修正.原来没有考虑重子数守恒的NUFM在考虑RHIC能区上是有缺陷的,特别是在远离中心快度区间的区间,实验上还没有给出该快度区间的分布结果,且RHIC能区的动力学区间比A GS和SPS要宽许多,这一点已被实验所证实.文章预言该区域呈现峰状,这样的结论将有待更新的实验结果验证。并在此基础上分析了从AGS到RHIC能区的核阻止特性随入射粒子快度关系。本文最为重要的一项工作,通过系统分析A GS、SPS和RHIC能区的净质子分布特征和核阻止特性,在此工作基础上,预言LHC能区的净质子分布和核阻止本领。当然,这项研究还需等待LHC实验结果的检验。本文还根据非均匀流理论系统分析了SPS能区的奇异粒子分布特征,以及纵向流平均速度βγ随入射能量变化关系。

关键词：净质子分布集体流非均匀流模型 LHC 能区奇异粒子

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200GeV金金碰撞的奇异粒子椭圆流分析

200GeV金金碰撞的奇异粒子椭圆流分析

作者：许福珠哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

高能重离子碰撞物理学的主要目的是研究核核碰撞产生的高温,高压的核物质的性质;而椭圆流是能够反映核核碰撞早期信息的重要物理量。2000年开始的RHIC实验在高能核核碰撞物理学中开启了一个新的研究领域;特别是在椭圆流研究领域发现的... 详细信息

高能重离子碰撞物理学的主要目的是研究核核碰撞产生的高温,高压的核物质的性质;而椭圆流是能够反映核核碰撞早期信息的重要物理量。2000年开始的RHIC实验在高能核核碰撞物理学中开启了一个新的研究领域;特别是在椭圆流研究领域发现的强子椭圆流组分夸克数标度,是RHIC实验最重要的发现之一。本文使用AMPT模型模拟了200GeV金金碰撞,并对模拟事件的数据进行了分析。研究了强子级联阶段前后奇异粒子和非奇异粒子的快度的分布,由于夸克组合产生的奇异重子在强子级联阶段会衰变,并产生π和质子,这将会改变这些粒子的快度分布。分析了末态的奇异粒子对于碰撞参数的依赖,奇异粒子椭圆流对于碰撞参数的依赖是敏感的,碰撞参数b = 0～3 fm时,椭圆流几乎没有。奇异粒子的椭圆流及其组分夸克数标度是RHIC实验最重要的发现,这个发现可能表明RHIC实验产生了解禁的夸克,我们得到了奇异粒子的椭圆流及其组分夸克数标度随横动量pt的变化以及夸克的椭圆流随横动量pt的变化,我们比较了这些椭圆流的大小。本文重点研究了影响奇异粒子椭圆流的影响因素,主要包括不同的部分子相互作用截面对于奇异粒子的椭圆流的影响,非平衡因素对于奇异粒子的椭圆流的影响,强子级联阶段对于奇异粒子椭圆流的影响。由于部分子反应截面不同,夸克的碰撞激烈程度也不一样,动量改变也会不同,末态的奇异粒子椭圆流与部分子的反应截面有关。部分子相互作用截面对于介子影响较大,而对于重子的影响较小。实验上普遍认为产生了完美的流体,我们比较了AMPT模型产生的椭圆流与流体极限值的大小关系分析得到:AMPT模型模拟的椭圆流比流体动力学极限值要小,原因主要来自于共振态和奇异重子的衰变。研究了奇异粒子椭圆流ART(强子级联)前后阶段的变化,并与非奇异粒子的椭圆流变化进行了比较分析,得出奇异粒子在强子级联阶段受到的影响较小,椭圆流主要在部分子阶段形成,奇异粒子椭圆流的这种性质能够反映碰撞的早期信息。

关键词：高能重离子碰撞奇异粒子椭圆流 AMPT模型

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统计模型中奇异粒子比研究

统计模型中奇异粒子比研究

作者：王宏涛华中师范大学

学位级别：硕士

自从夸克物质的发现以及描述其强相互作用的量子色动力学建立以来,人们很快便期待着一种新的物质形态——夸克胶子等离子体。而相对论重离子碰撞,为寻找到这种物质提供了条件。由于夸克胶子等离子体无法直接观测,我们只能通过分析碰撞... 详细信息

自从夸克物质的发现以及描述其强相互作用的量子色动力学建立以来,人们很快便期待着一种新的物质形态——夸克胶子等离子体。而相对论重离子碰撞,为寻找到这种物质提供了条件。由于夸克胶子等离子体无法直接观测,我们只能通过分析碰撞后的各种物理量来推测碰撞有可能经历的状态。因此需要一个合适的模型来对碰撞过程进行描述。由于重离子碰撞中参与的核子数非常多,并且碰撞后产生了大量的粒子,这就使得统计模型的运用顺理成章。而属于二代夸克的奇异夸克,因为其较长的“寿命”,并且在重离子碰撞中巨大的产生量,成为探测夸克胶子等离子体的极佳的选择。例如我们可以通过测量其相对于非奇异夸克的粒子比并与相关没有夸克胶子等离子体产生的物理过程进行比较,来判断是否产生夸克胶子等离子体。本文主要工作是用热力学统计模型研究了各个能级范围(1至1万GeV)的质子与部分奇异粒子与π介子的粒子比,绘制出质子与π介子,部分奇异粒子与π介子的比例的能量依赖图,能量区域跨度从SPS到LHC,并将所得的结果与相关实验数据比较。指出奇异粒子与π介子比值对于中心碰撞能量的依赖性质,即在较低能级出现的峰值,可以在统计模型的框架下得到很好地解释。并发现当调整重子数与电荷数之比考虑碰撞过程的质子分离的话,会对k+/π+的峰值产生贡献。在对比实验数据的过程中发现当碰撞能量较高时统计模型与实验数据出现偏差,于是调整了一些参数模拟了中心碰撞能量为2.76TeV的Pb-Pb对撞实验并对比了实验数据,讨论了统计模型的不足。

关键词：相对论重离子碰撞奇异粒子热力学统计模型 THERMUS

ALICE实验上能量为13TeV质子—质子碰撞中奇异粒子在喷注及UE背景中的产额测量

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ALICE实验上能量为13TeV质子—质子碰撞中奇异粒子在喷注及UE背景...

作者：崔捧瑶华中师范大学

学位级别：硕士

人类对于未知事物的好奇心促进着科学的发展。对于宇宙起源的研究,人类一直处于探索阶段。在高能物理实验中,通过将原子核加速到接近光速,并令其发生碰撞来研究极端高温高密条件下的物质形态一一夸克-胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma,Q... 详细信息

人类对于未知事物的好奇心促进着科学的发展。对于宇宙起源的研究,人类一直处于探索阶段。在高能物理实验中,通过将原子核加速到接近光速,并令其发生碰撞来研究极端高温高密条件下的物质形态一一夸克-胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma,QGP)。QGP被认为是在宇宙大爆炸后极短时间内存在的物质形态,因此研究QGP对于宇宙演化的研究具有重要的意义。本文则是基于LHC-ALICE实验质子-质子碰撞的数据展开的研究。ALICE实验的物理目标是研究高能重离子碰撞中强相互作用物质以及QGP的性质。在高能物理实验中已经测量了许多与QGP有关的物理量。其中奇异粒子产额的抬高是最早提出的QGP的特征信号之一。因此研究奇异粒子对QGP的理解尤为重要。在ALICE实验近期的研究中,观测到了质子-质子碰撞及质子-铅核碰撞系统中A/Ks0的增强现象,奇异粒子在小系统中的增强效应,以及在高多重数质子-质子碰撞系统和质子-铅核碰撞系统中观测到了多奇异粒子产额随多重数增强的现象。为此,我们期望通过测量13 TeV能量下质子-质子碰撞系统喷注中∧(∧)、Ks0以及三-((?))的产额,对小系统中类似QGP的信号进行启发性的研究。本文首先从量子色动力学(QCD)出发介绍了研究QGP的重要性,以及QGP物质产生的特征信号。并且进一步分析了本工作所涉及的奇异粒子及多奇异粒子对QCGP研究的重要性。总结了近年来在ALICE高能重离子碰撞,以及质子-铅核和质子-质子碰撞系统下所得的实验结果。第二章详细介绍了本分析所使用的ALICE实验的实验装置。第三章介绍了所分析的粒子性质,包括:V0粒子、以及(?)-((?))粒子,并详细介绍了分析流程和方法。第四章详细描述效率修正及系统误差的来源。最后一章展示了本分析的初步成果,并对分析工作进行了简短的总结和未来工作的展望。

关键词：夸克胶子等离子体大型重离子对撞实验奇异粒子多奇异粒子喷注重子介子比

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奇异粒子的非轻子衰变和层子模型

物理学报 1975年第2期 105-114页

作者：罗辽复陆埮内蒙古大学物理系

本文从层子模型出发,分析了奇异粒子的非轻子衰变,引出导致衰变的各种动力学机理,指出在结构模型和流流耦合的概念下,不能用矢介子极点处理超子的S波和k-2π衰变。证明了超子非轻子衰变的S波和P波幅可通过两个代表结构效应(反映层子在... 详细信息

本文从层子模型出发,分析了奇异粒子的非轻子衰变,引出导致衰变的各种动力学机理,指出在结构模型和流流耦合的概念下,不能用矢介子极点处理超子的S波和k-2π衰变。证明了超子非轻子衰变的S波和P波幅可通过两个代表结构效应(反映层子在强子中的几率)的参数完全表示出来,适当地选取两参数的值就可较好地解释超子非轻子衰变及其他实验。根据结构模型导出k-2π衰变振幅的一些关系,和流代数的结果一致。全文就层子遵循玻色和费米两种统计情形分别进行了讨论,所得结果相同。

关键词：非轻子衰变奇异粒子电磁质量罗辽复弱衰变层子模型结构模型超子重子