对质子的分布函数与碎裂函数关系的研究

发布时间：2020-11-01 07:39

　　 近年来,因为高能物理实验的能量不断提高,人们对物质微观结构也越来越了解。在高能粒子碰撞实验中,几乎对所有实验结果的研究和分析都离不开部分子的分布函数和碎裂函数。目前人们对质子的部分子分布函数的研究已经相对成熟,不同研究小组给出的质子分布函数的结果大致相同,差别很小。但我们通过对不同研究小组的碎裂函数的结果进行比较,发现他们的差别很大,几乎找不到他们之间的共同点,这就很清楚地表明了大家目前对质子碎裂函数的研究还是很不足的。因为质子的部分子分布函数已有很好的公认的结果,我们希望通过它们来得到碎裂函数的表示形式。在我们分析质子的价夸克分布函数xq)(和价夸克碎裂为质子的碎裂函数x D)(的关系时,发现关系式(28)xqx D)(6/1)(可以很好地将这两个函数联系起来,因此,我们尝试通过目前已经较为成熟的质子的部分子分布函数来得到部分子碎裂为质子的碎裂函数。于是利用这一关系,我们建立了一组新的碎裂函数的参数式分布,利用它计算相应的微分散射截面并与实验数据进行比较。我们工作的目的是希望可以得到比较准确的价夸克碎裂为质子的碎裂函数,并且同时能够减少在拟合部分子碎裂函数时的不确定性。在本论文中我们具体完成了如下几项工作:1、我们对几个比较常见的研究小组给出的质子的碎裂函数(HKNS、DSS和NSM)进行了详细的比较和讨论,我们可以发现每一组的价夸克的碎裂函数、海夸克的碎裂函数以及胶子的碎裂函数都没有什么共同点,它们之间的差别很大。2、我们找到了一个简单的关系能够把质子的价夸克分布函数和碎裂函数联系起来,并且给出了具体的理论证明依据。3、我们通过已经找到的质子价夸克分布函数和碎裂函数之间的关系,利用目前已经熟知的质子的分布函数来构建质子的碎裂函数,给出我们对碎裂函数拟合的参数式结果。4、我们用给出的质子的碎裂函数参数分布来计算实验可观测量-微分截面,发现计算得到的结果与微分截面的实验数据吻合很好。同时我们还与最近的一个有关碎裂函数的研究结果进行了分析比较。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O572.341
【部分图文】：

17图 2.1 能量标度为22Q 1GeV时三个小组的质子的分布函数在这一章中，我们给出了分布函数的定义，物理意义以及它的演化。同时也给出了几个研究小组的质子分布函数初始参数式，经过比较同一能量标度下的质子分布函数，我们发现每个研究小组的结果很接近（尤其是价夸克），于是可以认为目前对质子分布函数的研究已经相对成熟，得到的质子的分布函数也比较准确。那么这样我们就可以放心地使用质子的分布函数做进一步的研究。

图 3.1 标度220Q 1GeV时不同小组的质子的碎裂函数我们又对不同研究小组的碎裂函数差别大这一现象进行了深入的讨论，同时发现导致彼此差别很大的一个原因可能是不同的部分子碎裂为质子的动量比例不同，于是我们分别对三个小组碎裂函数的动量比例进行了计算，见表 3.1。表3.1 中我们给出了三个小组在动量标度为22Q 1GeV时各种部分子碎裂成的质子动量与部分子动量的比值，其中 HKNS 研究小组，其 u 价夸克碎裂为质子动量比值有 8.39%，而 DSS 小组仅仅有 2.2%，NSM 小组更是几乎没有碎裂为质子的动量，主要的部分都碎裂为了介子。由于部分子碎裂为介子比碎裂为质子的概率要大很多，导致我们在研究质子的碎裂函数的过程中缺少了很多可以利用并且比较精确的数据。

华东师范大学硕士学位论文22Q 1GeV的碎裂函数进行了对比。如图(4.1)所示，图中的实线是公式(4.17)中的vuxD 和vdxD 的分布，即是利用 ZRS 的价夸克的分布函数转化而来的结果，其他三组曲线分别是 DSS、HKNS、NSM 的相应价夸克的碎裂函数，从图中可以看出，我们的价夸克碎裂函数分布与任何一个研究小组都不一样，但在它们的范围之内。
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本文编号：2865226