LHC/ALICE实验稀有粲强子测量的可行性研究
发布时间：2021-07-03 20:59
根据格点量子色动力学（Quantumchromodynamics,QCD）计算,在超相对论重离子碰撞中会产生解色禁闭的新物质形态夸克和胶子（夸克-胶子等离子体,QGP）。—系列重离子加速器SPS,RHIC和LHC上进行的多次测量也发现,在超相对论重离子碰撞中确实产生了QGP物质。对于当前的研究而言,所面临的问题不再是证明QGP的存在,而是对其特性进行系统而深入的研究。重味物理的研究能够帮助我们了解QGP的性质以及重味夸克在产生的介质中所经历的过程。重味夸克（粲夸克和底夸克）产生于高能重离子碰撞初期的初态硬部分子散射过程,其形成时间早于QGP的形成时间,并且由于他们质量很大,穿越QGP时产生和湮灭的速率很低。因此,重味夸克可以作为探针,穿过热密介质与QGP的部分子相互作用而损失能量。在LHC上铅-铅碰撞中,对开粲/底强子产额的测量能够帮助了解重夸克在介质中的输运和能损机制。在质子-质子碰撞中,对重夸克末态产物的测量可以用于检测微扰量子色动力学（pQCD）计算,在质子-铅核碰撞中,重味强子的产额与冷核效应（Cold Nuclear Matter effects,or CNM）有关,冷核效应...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２：?ＱＣＤ物质随温度和净重子数密度变化的相图
Ｎｗｃｌｅ，?Ｎｅｔ?Ｂａｒｖｏｎ?Ｄｅｎｓｉｔｙ??图１．２：?ＱＣＤ物质随温度和净重子数密度变化的相图。强子物质在足够高的温度和??净重子数密度下转变成ＱＧＰ相。给出了宇宙早期的演化过程，以及ＲＨ１Ｃ和ＬＨＣ??上可以达到的条件［５］。??１．２重离子碰撞??１．２．１?ＱＧＰ的演化??ＱＧＰ形成之后将会迅速膨胀，其膨胀过程可以由流体力学模型描述，即局域??压力梯度导致系统膨胀。实验上也观测到ＱＧＰ确实像理想流体一样，其剪切粘滞??系数７远远小于熵密度＾膨胀过程是可逆的，粒子之间有很强的关联性，形成??ＱＧＰ中的集体流效应。等离子体的快速膨胀导致温度急速下降，低于维持ＱＧＰ相??的临界温度，导致夸克和胶子发生强子化。??在高能重离子碰撞中产生的等离子体的演化可以分成几个阶段［７］，如图１．３所??不。??？在碰撞的第一阶段
?「Ｔ?＇??图１．４：?ＰＰ和ｐ＾Ｐｂ碰撞中得到的７＾／Ｚ）ｄ随ｐｒ的分布，以及与各个模型进行对比。??图１．４给出的是ＡＬＩＣＥ?ｐｐ碰撞Ｗ?＝?７ＴｅＶ和ｐＰｂ碰撞＃?＝?５．０２ＴｅＶ能量??下测得的Ａｃ与直接衰变的Ｄ１５的产生截面的比值随；ｔｔ的分布在全横动量区??间范围内这两个能量得到的分布在误差范围内是一致的。同时，与轻味比值??随横动量演化的趋势也一致［１６］：当打＞４ＧｅＶ斤时，比值呈现下降的趋势。与更??低质心系碰撞能量的对撞测量得到的结果相比，ＡＬＩＣＥ测得的比值要更高。??但是前面提到在ｅ＋ｆ中由于色重联以及多重部分子相互作用减小，ｅ＋Ｆ对撞测??得的比值应该更高。ＡＬＩＣＥ测得的Ａ＾／Ｚ＾虽然具有可比性，但是还是比相同碰撞??能量下可比的横动量区间内ＬＨＣｂ在向前快度区（２?＜?；７?＜?５）测得的结果更大。??图１．４中还将ＰＰ碰撞给出的测量与几个不同的蒙特卡洛产生器给出的结果进??行了对比，这几个不同的蒙特卡洛产生器考虑了不同的强子化机制，但其粲夸克碎??裂成强子的碎裂比值都是基于￡＋广对撞数据。所有的事件产生器中，考虑色重联??机制的ＰＹＴＨＩＡ８给出的值与实验数据符合的更好
本文编号：3263341
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２：?ＱＣＤ物质随温度和净重子数密度变化的相图
Ｎｗｃｌｅ，?Ｎｅｔ?Ｂａｒｖｏｎ?Ｄｅｎｓｉｔｙ??图１．２：?ＱＣＤ物质随温度和净重子数密度变化的相图。强子物质在足够高的温度和??净重子数密度下转变成ＱＧＰ相。给出了宇宙早期的演化过程，以及ＲＨ１Ｃ和ＬＨＣ??上可以达到的条件［５］。??１．２重离子碰撞??１．２．１?ＱＧＰ的演化??ＱＧＰ形成之后将会迅速膨胀，其膨胀过程可以由流体力学模型描述，即局域??压力梯度导致系统膨胀。实验上也观测到ＱＧＰ确实像理想流体一样，其剪切粘滞??系数７远远小于熵密度＾膨胀过程是可逆的，粒子之间有很强的关联性，形成??ＱＧＰ中的集体流效应。等离子体的快速膨胀导致温度急速下降，低于维持ＱＧＰ相??的临界温度，导致夸克和胶子发生强子化。??在高能重离子碰撞中产生的等离子体的演化可以分成几个阶段［７］，如图１．３所??不。??？在碰撞的第一阶段
?「Ｔ?＇??图１．４：?ＰＰ和ｐ＾Ｐｂ碰撞中得到的７＾／Ｚ）ｄ随ｐｒ的分布，以及与各个模型进行对比。??图１．４给出的是ＡＬＩＣＥ?ｐｐ碰撞Ｗ?＝?７ＴｅＶ和ｐＰｂ碰撞＃?＝?５．０２ＴｅＶ能量??下测得的Ａｃ与直接衰变的Ｄ１５的产生截面的比值随；ｔｔ的分布在全横动量区??间范围内这两个能量得到的分布在误差范围内是一致的。同时，与轻味比值??随横动量演化的趋势也一致［１６］：当打＞４ＧｅＶ斤时，比值呈现下降的趋势。与更??低质心系碰撞能量的对撞测量得到的结果相比，ＡＬＩＣＥ测得的比值要更高。??但是前面提到在ｅ＋ｆ中由于色重联以及多重部分子相互作用减小，ｅ＋Ｆ对撞测??得的比值应该更高。ＡＬＩＣＥ测得的Ａ＾／Ｚ＾虽然具有可比性，但是还是比相同碰撞??能量下可比的横动量区间内ＬＨＣｂ在向前快度区（２?＜?；７?＜?５）测得的结果更大。??图１．４中还将ＰＰ碰撞给出的测量与几个不同的蒙特卡洛产生器给出的结果进??行了对比，这几个不同的蒙特卡洛产生器考虑了不同的强子化机制，但其粲夸克碎??裂成强子的碎裂比值都是基于￡＋广对撞数据。所有的事件产生器中，考虑色重联??机制的ＰＹＴＨＩＡ８给出的值与实验数据符合的更好
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