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200 GeV质子—质子碰撞中非光电子产生的实验研究

发布时间:2022-01-19 21:52
  相对论重离子碰撞实验的一个主要目的就是研究在高温和高能量密度的极端条件下,可能产生的夸克解禁闭的新的量子色动力学(Quantum chromodynamics,简称QCD)物质形态—夸克胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma,简称QGP),及其物理性质。坐落于美国布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory,简称BNL)的相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider,简称RHIC)和位于欧洲核子研究中心(简称CERN)的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,简称LHC)的实验结果表明,通过相对论性重离子碰撞可能产生新的物质形态。RHIC自2000年运行以来,在高能重离子碰撞中发现了大量QGP存在的实验证据,比如“喷注淬火”现象、椭圆流的组分夸克标度性等等。这些实验结果说明在RHIC能区金核-金核碰撞已经形成了强耦合的夸克胶子等离子体(strong-coupled Quark-Gluon Plasma,简称sQGP)。因为夸克和胶子带有色荷,它们会禁闭在强子内部,也即色禁闭,因此... 

【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】:80 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

200 GeV质子—质子碰撞中非光电子产生的实验研究


在重离子碰撞中不同状态的演化

质子,粲夸克,对撞


重味夸克通过初始硬散射产生。因此,微扰QCD[13]可以很好地计算重夸??克产生。在质子-质子碰撞中重味产生的高精度测量,是检测重夸克产生的微扰QCD??计算有效性的工具。图1.3展示了在200GeV质心系能量下质子-质子碰撞中粲夸克??产生截面与横动量pT的分布。其中黑三角代表DG,黑点代表ZT。通过各自的分支比??0.565土0.032?(c?—?DQ)和0.224±0.028?(c—iT)约化获得粲夸克产额。该分支比来??自CLEO和BELLE实验的测量。红色实线是测量数据点的幂律拟合。蓝色虚线是??FONLL微扰QCD计算的上下边界。STAR的结果和基于微扰QCD的FONLL计算??的上边界一致。并且重味夸克偶素的研究以及与实验数据计算的对比可以很好地测??试非微扰QCD计算。??'?I?*?I?*?I?J?1?1?i?'?1??”?1?.?p+p?200?GeV?A?D°?/?0.555?-??I*???DV?0.224?-??¥?*??〇%????|?10*?-?fonll?_??旦?_、??power*?law?fit??10#牐???二??*?.?I?.?{?,?I?.?}?.???.?>? ̄??0?1?2?3?4?5?6??(GeV/c)??图1.3?200?GeV质子质子对撞的粲夸克产生,并和FONLL计算对比。??在实验上,存在两种开重味产生的相关研究方法:强子衰变道的直接强子不变??质量重建和来自半轻子衰变道的单轻子[14]。因为在RHIC能区下,重味的产生截??面比轻味强子低

曲线,质子,对撞,比率


图1.4?STAR实验200?GeV质心系能量下质子-质子对撞中来自非光电子的产??生截面,曲线来自F0NLL计算,底部展示了数据和FONLL计算的比率。??图1.4描述了?200?GeV质子-质子碰撞系统中,基于STARRun2005和Run2008??的数据,非光电子不变质量作为pT的函数。黑色曲线是FONLL计算[17],底部的图??展示了数据与F0NLL计算的比率,FONLL在它的理论误差范围内可以很好地描述??STAR测量。??图1.5描述了在PHENIX实验200?GeV质子-质子碰撞测量的非光电子产生结??果。该结果已和FONLL微扰QCD计算[18]做对比。在数据误差范围内,该测量和??FONLL计算的中心值一致。该计算展示了在pT高于4GeV/c的情况下,粲强子和底??强子分别衰变到电子的贡献,并且底强子衰变电子的贡献比粲强子的贡献大[19]。??图1.6显示了来自STAR实验测量的200?GeV质心系能量下d+Au和Au+Au碰??撞中非光电子的核修正因子并且与理论模型计算[20]相比较。其中带有初始胶??子密度^=1000的硬散射的DGLV辐射能损模型计算,与实验测量到的轻夸克压??dy??低一致。而BAMPS辐射能损模型[21]是通过多次软碰撞来研宄的,与实验测量到??的轻夸克压低也一致。??4??


本文编号:3597623

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