基于多相输运模型对相对论重离子碰撞冻出阶段性质的系统扫描研究
发布时间：2021-01-13 08:49
LHC-ALICE和RHIC-STAR都公布了一系列的升级计划,在计划中提出了基于系统扫描对小系统物理进行更深入研究的科研目标。比如想了解集体流等物理量的系统依赖性。因此我们想对碰撞系统冻出阶段的物理进行系统扫描。这个工作中,我们采用了多相输运（AMPT）模型去研究重离子碰撞系统冻出阶段整体性质。为此对以下几个碰撞系统,10B+10 B,12C+12 C,160+16 0,20Ne+20 Ne,40Ca+40 Ca,96Zr+96 Zr 和 197Au+197 Au 在质心系能量（?）=200,20 和 7.7GeV下进行系统和能量扫描。首先我们给出了带电粒子（π±,K±,p和）横动量pT谱和dN/dy快度谱。在197Au+197 Au碰撞系统中,AMPT结果与STAR给出的pT谱可以相比较。上述带电粒子的产额,可以写作的一个简单函数:log（dN/dy）=p+q*log（）,参数 q 实际上反映了对的依赖性。系统尺寸越大,参数q越大。在运动学冻出阶段,基于blast-wave模型对上述带电粒子横动量pT谱进行讨论。在0.2-1.5 GeV范围内pT谱可以被很好地拟合。从横动量pT谱拟...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基本粒子的标准模型，从左至右分别是三代费米子以及它们的反粒子，规范玻色子和希格斯玻色子
第1章引言ψi(x)表示夸克场的时空分量，Dμ是规范不变偏导，γμ是狄拉克矩阵。4Gaμν是规范不变胶子场强张量，其具体形式为：Gaμν=μAaννAaμ+gfabcAbμAcν(1.2)Aaν是胶子场并且是时空的动力学函数。fabc是SU(3)构造常数，m和g分别是夸克质量和结合常数。QCD最著名的两个理论预言分别是：色禁闭(ColorConfinement)和渐近自由(AsymptoticFreedom)。1.1.3色禁闭和渐近自由夸克包含分数电荷，但是Millikan的油滴实验得出的结论不支持分数电荷。实际上，无法观测到独立的夸克(分数电荷)。理论上，如果假定夸克禁闭或者色禁闭或者单纯的禁闭可以解释这一现象。因为色禁闭，绝无可能观测到独立的夸克。这一观测现象的直接原因是两个色荷之间的强力会随着色荷间距离的增加而增加。因此，为了使得强子内2个夸克分离程度更大，我们需要巨大的能量。但是最后我们并不会得到分立的色荷，因为达到此状态的能量已经能产生出一个夸克-反夸克对并且新的强子因此而产生。这个过程可见示意图1.2图1.2夸克禁闭示意图QCD有另一个独特的性质，渐近自由，这表示在非常短的距离或者非常大的动量转移时，强力的强度会下降，即高能区域强相互作用耦合常数变得很校在1973年，DavidPolitzer，FrankWilczek和DavidGross就发现了这一QCD性质。因此，这三位物理学家在2004被授予诺贝尔物理学奖。渐近自由可以从强相互作用耦合常数表达式中建立一个直观的印象：αSQ2=αS(Λ2)1+αS(Λ2)332Nf12πlnQ2Λ2(1.3)3
基于多相输运模型对相对论重离子碰撞冻出阶段性质的系统扫描研究图1.3强相互作用耦合常数αS随动量转移大小的变化关系这里Q表示动量转移，Λ是QCD尺度参数，Nf表示味个数。如图1.3所示，强相互作用耦合常数αS随能标(距离)上升(下降)而下降。图中的曲线为QCD计算结果，我们可以看到与实验观测结果保持一致。对于渐近自由的详细综述可参考[1]。1.1.4微扰QCD微扰QCD(PerturbativeQCD,pQCD)是QCD的子领域，基于强相互作用耦合常数αS在非常高能量区域或者非常短相互作用距离时会减小到可忽略的事实，来研究强相互作用。由此，在实验中非常高能量的实验中，可以在理论中精确地应用微扰计算。但是对于大部分强相互作用，我们并不能直接通过pQCD计算，这是由于在低的动量转移区域，αS→1(Q2～1GeV/c2，Λ1QCD～1fm)导致微扰理论不能再适用。基于这个图像，我们必须采取非微扰计算或者模型的方法。1.1.5格点QCD格点QCD是最成功的非微扰理论，此方法提供了一个数学框架去研究非微扰现象，比如禁闭和夸克-胶子等离子体解禁闭的形成。格点QCD是格点规范理论构建在一系列分离的时空点上，这些点我们称之为“格点”(lattice)。当格点之间的距离趋近于零，计算空间的框架变得无穷大的时候，连续QCD可以得到恢复。根据强作用力高度非线性的行为，在低动量转移区获得微扰解是完全有可能的。这一动量截断是1/a量级，这里a表示格子空间。这使得理论正规化并在数学上使得格点QCD成为定义明确的理论。在格点QCD，格点所在的位置表示夸克场，连接临近点的线表示胶子常数4
【参考文献】：
期刊论文
[1]RHIC-STAR时间投影室的升级[J]. 杨驰,陈金辉,马余刚,徐庆华. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(10)
[2]Search for the chiral magnetic effect in heavy ion collisions[J]. Fu-Qiang Wang,Jie Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2018(12)
[3]Collective Flows of 16O+16O Collisions with α-Clustering Configurations[J]. 郭琛琛,何万兵,马余刚. Chinese Physics Letters. 2017(09)
[4]Search for the QCD critical point with fluctuations of conserved quantities in relativistic heavy-ion collisions at RHIC: an overview[J]. Xiaofeng Luo,Nu Xu. Nuclear Science and Techniques. 2017(08)
[5]Collective flow and hydrodynamics in large and small systems at the LHC[J]. Huichao Song,You Zhou,Katarína Gajdosová. Nuclear Science and Techniques. 2017(07)
[6]Density fluctuations in baryon-rich quark matter[J]. Che Ming Ko,Feng Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(06)
博士论文
[1]反质子间相互作用的测量[D]. 张正桥.中国科学院研究生院(上海应用物理研究所) 2017
本文编号：2974591
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基本粒子的标准模型，从左至右分别是三代费米子以及它们的反粒子，规范玻色子和希格斯玻色子
第1章引言ψi(x)表示夸克场的时空分量，Dμ是规范不变偏导，γμ是狄拉克矩阵。4Gaμν是规范不变胶子场强张量，其具体形式为：Gaμν=μAaννAaμ+gfabcAbμAcν(1.2)Aaν是胶子场并且是时空的动力学函数。fabc是SU(3)构造常数，m和g分别是夸克质量和结合常数。QCD最著名的两个理论预言分别是：色禁闭(ColorConfinement)和渐近自由(AsymptoticFreedom)。1.1.3色禁闭和渐近自由夸克包含分数电荷，但是Millikan的油滴实验得出的结论不支持分数电荷。实际上，无法观测到独立的夸克(分数电荷)。理论上，如果假定夸克禁闭或者色禁闭或者单纯的禁闭可以解释这一现象。因为色禁闭，绝无可能观测到独立的夸克。这一观测现象的直接原因是两个色荷之间的强力会随着色荷间距离的增加而增加。因此，为了使得强子内2个夸克分离程度更大，我们需要巨大的能量。但是最后我们并不会得到分立的色荷，因为达到此状态的能量已经能产生出一个夸克-反夸克对并且新的强子因此而产生。这个过程可见示意图1.2图1.2夸克禁闭示意图QCD有另一个独特的性质，渐近自由，这表示在非常短的距离或者非常大的动量转移时，强力的强度会下降，即高能区域强相互作用耦合常数变得很校在1973年，DavidPolitzer，FrankWilczek和DavidGross就发现了这一QCD性质。因此，这三位物理学家在2004被授予诺贝尔物理学奖。渐近自由可以从强相互作用耦合常数表达式中建立一个直观的印象：αSQ2=αS(Λ2)1+αS(Λ2)332Nf12πlnQ2Λ2(1.3)3
基于多相输运模型对相对论重离子碰撞冻出阶段性质的系统扫描研究图1.3强相互作用耦合常数αS随动量转移大小的变化关系这里Q表示动量转移，Λ是QCD尺度参数，Nf表示味个数。如图1.3所示，强相互作用耦合常数αS随能标(距离)上升(下降)而下降。图中的曲线为QCD计算结果，我们可以看到与实验观测结果保持一致。对于渐近自由的详细综述可参考[1]。1.1.4微扰QCD微扰QCD(PerturbativeQCD,pQCD)是QCD的子领域，基于强相互作用耦合常数αS在非常高能量区域或者非常短相互作用距离时会减小到可忽略的事实，来研究强相互作用。由此，在实验中非常高能量的实验中，可以在理论中精确地应用微扰计算。但是对于大部分强相互作用，我们并不能直接通过pQCD计算，这是由于在低的动量转移区域，αS→1(Q2～1GeV/c2，Λ1QCD～1fm)导致微扰理论不能再适用。基于这个图像，我们必须采取非微扰计算或者模型的方法。1.1.5格点QCD格点QCD是最成功的非微扰理论，此方法提供了一个数学框架去研究非微扰现象，比如禁闭和夸克-胶子等离子体解禁闭的形成。格点QCD是格点规范理论构建在一系列分离的时空点上，这些点我们称之为“格点”(lattice)。当格点之间的距离趋近于零，计算空间的框架变得无穷大的时候，连续QCD可以得到恢复。根据强作用力高度非线性的行为，在低动量转移区获得微扰解是完全有可能的。这一动量截断是1/a量级，这里a表示格子空间。这使得理论正规化并在数学上使得格点QCD成为定义明确的理论。在格点QCD，格点所在的位置表示夸克场，连接临近点的线表示胶子常数4
【参考文献】：
期刊论文
[1]RHIC-STAR时间投影室的升级[J]. 杨驰,陈金辉,马余刚,徐庆华. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(10)
[2]Search for the chiral magnetic effect in heavy ion collisions[J]. Fu-Qiang Wang,Jie Zhao. Nuclear Science and Techniques. 2018(12)
[3]Collective Flows of 16O+16O Collisions with α-Clustering Configurations[J]. 郭琛琛,何万兵,马余刚. Chinese Physics Letters. 2017(09)
[4]Search for the QCD critical point with fluctuations of conserved quantities in relativistic heavy-ion collisions at RHIC: an overview[J]. Xiaofeng Luo,Nu Xu. Nuclear Science and Techniques. 2017(08)
[5]Collective flow and hydrodynamics in large and small systems at the LHC[J]. Huichao Song,You Zhou,Katarína Gajdosová. Nuclear Science and Techniques. 2017(07)
[6]Density fluctuations in baryon-rich quark matter[J]. Che Ming Ko,Feng Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(06)
博士论文
[1]反质子间相互作用的测量[D]. 张正桥.中国科学院研究生院(上海应用物理研究所) 2017
本文编号：2974591
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