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RHIC及LHC能区pp碰撞中奇异粒子产生特性的研究

作　者: 龙海燕
导　师: 冯笙琴
学　校: 三峡大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 奇异粒子 PACIAE模型 PYTHIA模型 奇异夸克压低 非弹性散射过程
分类号: O572.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
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内容摘要


2008年9月，欧洲核子研究中心（European Organisation for Nuclear Research,CERN）的大型强子对撞机（LargeHadronCollider,LHC）正式运行，开创了相对论性重离子碰撞机制研究的新纪元，建立了探究量子色动力学（Quantum Chromodynamics,QCD）物质特性的新平台。众所周知，奇异粒子产生特性是LHC能区相对论性核-核碰撞中极其重要的研究课题之一。在弦碎裂机制中，奇异（s）夸克对产生的几率较上夸克对、下夸克对（u，d）产生的几率低，它们之间的比值λ称为奇异夸克压低因子。最初，人们认为λ是一个常量，此观点在早期一些低能区的实验中得到了证实。然而，随着碰撞能量的不断地提升，人们在实验中发现这种压低会减弱，即λ会随着实验能量的增加而增大。1997年，奇异夸克压低随能量增加而减弱的新机制被提出来，成功的解释了CERN超级质子同步加速器（Super Proton Synchrotron,SPS）能区中pp，p+A和A+A碰撞中奇异夸克压低减弱的现象。这种机制认为，随着能量升高，强子-强子碰撞中的弦张力会随着能量的增加而增大，奇异夸克产额也随能量增加而增加，并将有效弦张力随能量增加而增大的现象，理解为随弦上胶子数目和硬度的增加而有效地增大。本文将用上述奇异夸克压低随能量增加而减弱的机制，讨论相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC）及LHC能区的奇异粒子产生。并用PACIAE模型为研究平台，对RHIC及LHC能区质子-质子(proton-proton,pp)碰撞中奇异粒子产生的实验结果做了系统性研究，并与PYTHIA模型的结果进行了对比。我们对奇异粒子在中心快度区的平均快度产额、横动量谱和Kπ比率进行了分析，发现修正PACIAE模型模拟的结果在一定程度上比PYTHIA模型模拟的结果更接近于实验结果。这说明PACIAE模型引入的部分子演化（散射）和强子演化（散射）具有一定的合理性。在研究RHIC及LHC能区奇异粒子时，考虑奇异夸克压低减弱机制能很好的解释实验现象。同时，我们分析了碰撞过程中部分子演化（散射）阶段中的非弹性散射效应，发现如果考虑此效应，可以很好的解决部分奇异粒子高横动量区出现地横动量谱高于实验结果的现象。这证明了在RHIC和LHC能区，非弹重散射的效应是不可忽略的。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
1 绪论  9-21
  1.1 相对论性重离子碰撞  9-11
  1.2 SPS到LHC能区重离子碰撞中奇异粒子的产生  11-20
  1.3 本文内容结构  20-21
2 模型简介  21-30
  2.1 PYTHIA模型简介  21-23
  2.2 PACIAE模型介绍  23-30
3 RHIC及LHC能区pp碰撞中奇异粒子产生的研究  30-42
  3.1 修正PACIAE模型对pp碰撞中奇异粒子产生的研究  30-37
  3.2 Kπ比值与对应的能量s之间的关系  37-38
  3.3 pp碰撞中奇异粒子的进一步研究  38-42
4 总结与展望  42-44
参考文献  44-47
后记  47-48
附录： 攻读硕士学位期间发表的部分学术论著  48

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 原子核物理学、高能物理学 > 高能物理学 > 粒子物理学
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