高能核碰撞中粒子产生机制的热力学研究

发布时间：2020-11-13 23:13

　　 在粒子物理与原子核物理研究领域,高能核碰撞是一个特别重要的研究课题,该课题主要研究碰撞过程中物质的演化过程及粒子产生的机制。物理学家预言,在碰撞初期会产生一种高温高密的新物态—夸克胶子等离子体(QGP)。高能核碰撞实验可以提供足够高的能量密度将核子融化,随着入射能量的不断提高,极大地增加了形成QGP的可能性。由于QGP仅存在于碰撞初期极短的一段时间,无法对其进行直接观测,可以通过碰撞所产生的末态粒子的研究间接获取到QGP的相变信号。实验上,科学家们建造了多种加速器用于该研究。其中,著名的是欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)和美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)。随着高能和超高能核碰撞实验的进行,关于不同物理量的实验结果越来越多,人们通过理论模型分析这些数据来获得碰撞系统中物质演化的信息。末态产物是一个多粒子系统,用统计的方法可以更直观的抽取出系统演化、粒子生成等相关信息。本文我们就应用改进后的多源热模型来研究LHC能区的末态粒子分布。本文包含两部分工作:第一,应用多源热模型分析质心能量为7 TeV p-p碰撞和5.02 TeV p-Pb碰撞中双强子的方位角关联。模型结果与实验数据基本相符,得到了发射源在动量空间的扩张和平移程度。研究表明,发射源的扩张和平移是导致末态强子的方位角关联各向异性的原因。第二,在多源热模型框架下,结合碰撞图像和Tsallis统计方法,分析了质心能量为7 TeV、8 TeV、13 TeV p-p碰撞和5TeV p-Pb碰撞中J/ψ介子以及质心能量为8 TeV p-p碰撞中?介子的横动量谱。为了检验模型的有效性,我们选取了不同能量、不同类型的碰撞系统和不同粒子进行了对比研究。模型可以很好地描述这些系统中的末态粒子的横动量谱。研究表明:发射源的温度T随着快度区间的增大而减小;反应系统的非平衡度q没有显著的变化。
【学位单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：O571
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
第二章 理论模型
    2.1 原子核碰撞的几何图景
    2.2 多源热模型
        2.2.1 高能核碰撞中末态粒子的角关联
        2.2.2 横动量分布
第三章 7 TeV p-p和5.02TeV p-Pb碰撞中双强子的方位角关联
    3.1 多源热模型中末态强子的方位角依赖
    3.2 模型计算结果与实验结果的比较
    3.3 讨论与小结
第四章 高能核碰撞中J/ψ 介子和γ介子的横动量分布
    4.1 高能核碰撞中的横动量分布
    4.2 小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 刘福虎;冯金明;;多源热模型与高能质子-质子对撞中喷注的能谱和碎裂函数[J];山西大学学报(自然科学版);2012年02期

2 刘福虎;;Anisotropic emission of charged mesons and structure characteristic of emission source in heavy ion collisions at 1-2A GeV[J];Chinese Physics B;2008年03期

本文编号：2882772