导读:本文包含了高能碰撞论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:夸克,离子,模型,动量,相对论,动力学,玻璃。
高能碰撞论文文献综述
王晨,陈自强,乔从丰[1]（2019）在《高能电子-质子碰撞中重夸克偶素的遍举产生》一文中研究指出夸克偶素产生和衰变研究对深入了解量子色动力学(QCD),研究夸克偶素,甚至探索其他高能相互作用和微观粒子的性质都具有重要意义。计算重夸克偶素在电子-质子高能碰撞中的遍举产生,发现它能为探究质子部分子的分布结构,验证非相对论量子色动力学,精确检验微扰QCD的适用范围提供有益的帮助。在共线因子化框架下,计算给出QCD领头阶重夸克偶素遍举产生的振幅和截面的解析结果,并以HERA实验为例,唯象分析HERA实验条件下J/ψ和Υ遍举产生截面随Q~2和W_(γp)的变化规律,与实验结果进行比对。还讨论了能标和重夸克质量不确定性带来的理论分析误差。(本文来源于《中国科学院大学学报》期刊2019年06期）
落海玲[2]（2019）在《高能碰撞中反应系统的动力学冻结温度与末态粒子的横向流速》一文中研究指出在高能核物理中,质子-质子(p-p)、质子-核(p-A)和核-核(A-A)碰撞中产生的带电粒子和中性粒子的横动量(pT)谱,是实验上非常重要的可观测量。特别地,在相对论性重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)上的碰撞过程,为人们提供了很好的机会来研究夸克-胶子等离子体(QGP)的产生信号和特征,多粒子产生特性,以及相互作用系统的特征。通过研究pT谱,可以获得一些有用的信息,其中包含但不限于相互作用系统的有效温度(T或Teff)、化学冻结温度(Tch)、动力学(或运动学)冻结温度(T0或Tkin),以及末态粒子的横向流速(βT)。通过研究相互作用系统的T0和末态粒子的βT,可以帮助人们更进一步地了解反应系统的横向激发程度和动力学膨胀特性。在高能碰撞中引入了许多模型。这些模型主要分为两大类:一类是流体动力学模型,另一类是热力学与统计模型。流体动力学模型主要描述系统的具体演化过程,侧重于多粒子的动力学行为。热力学与统计模型主要描述产生粒子的属性,侧重于研究末态粒子的集体或整体统计行为。流体动力学模型和热力学与统计模型都对相互作用过程及其产物给出了部分描述。为了对高能碰撞过程有更深刻的认识,在流体动力学框架中(比如冲击波模型中)嵌入了简单的统计分布(比如玻尔兹曼或萨利斯分布),从而发展了基于玻尔兹曼-吉布斯统计或萨利斯统计的冲击波模型。本论文完成的工作和取得的成果主要有以下两方面,每一方面都包含了较为丰富的内容。(一)用未经过流效应修正的萨利斯分布,描述了 ALICE合作组在每核子对质心能量((?))为2.76 TeV、在中心快度区、不同中心度的铅-铅(Pb-Pb)碰撞中所产生的不同粒子的pT谱,并获得了参数(有效温度、熵指数、归一化因子)与碰撞中心度和粒子静止质量的依赖关系。从pT谱中提取出的T随粒子静止质量的增大而增大,随中心度的减小而减小。从T和粒子静止质量的线性关系的截距中获得了动力学冻结时刻的发射源温度,同时在发射源的静止系中,从平均(横)动量与平均运动质量的线性关系的斜率中获得了粒子的(横向)流速。结果表明,发射源温度随粒子静止质量的增大而增大,同时得到了质量依赖的微分或多动力学冻结图像的一个证据。接着,用经过流效应修正的萨利斯分布分析了金-金(Au-Au.)、Pb-Pb在中心和边缘碰撞中产生的带电的π介子(π+和π-)、带电的K介子(K+和K-)、以及质子(p)和反质子(p)的pT谱。这些碰撞的(?)范围从RHIC能区的14.5 GeV到LHC能区的2.76TeV。对于具有较窄范围的pT谱,使用了改进后的萨利斯分布,即加流的萨利斯分布。对于具有宽范围的pT谱,则使用了改进后的萨利斯分布和反向幂次律的迭加形式进行描述。提取到的动力学冻结温度T0和径向流速βT均随着(?)的增加而增加,这表明在LHC上相互作用系统具有更高的激发程度和更大的膨胀特性。中心碰撞中的T0和βT值都略大于边缘碰撞中的值。(二)采用五种分布(或模型)分析了 RHIC和LHC能区的大碰撞系统如铜-铜(Cu-Cu)、Au-Au和Pb-Pb碰撞,以及小碰撞系统如氘-金(d-Au)、p-p和质子-铅(p-Pb)碰撞,在中心和边缘碰撞中产生的带电粒子(π±、K±、p和p)和中性粒子(Ks)的pT谱,提取了T0和βT参数。这些仅描述软激发过程的分布(或模型)包括:Boltzmann(玻尔兹曼)分布、Tsallis(萨利斯)分布、改进的萨利斯分布、基于Boltzmann-Gibbs(玻尔兹曼-吉布斯)统计的冲击波模型(BGBW模型:)和基于萨利斯统计的冲击波模型(TBW模型)等。对于硬散射过程,统一使用了反向幂次律。即,对于具有较宽范围的pT谱,分别使用了这五种分布(或模型)与反向幂次律的迭加形式进行描述。研究发现,通过使用零或接近零的βT的常规BGBW模型获得的,中心和边缘碰撞中的T0的相对大小与其他方法不一致。通过对此方法中边缘碰撞的βT进行修正,考虑βT取为～(0.40±0.07)c,重新计算之后得到的结果与其他方法一致。结果表明,中心碰撞中的T0略大于边缘碰撞中的T0,意味着在中心碰撞中有更多的能量沉积,相互作用系统因而有更高的激发程度,这是由于有更多参加者核子参与了激烈的碰撞。特别地,LHC上的T0大于或等于RHIC上的T0,从RHIC到LHC,略微增加或几乎不变的T0预示着碰撞能量的有限或最大沉积。对βT的研究表明,与边缘碰撞相比,除改进的萨利斯分布外,其他方法在中心碰撞中显示略大或几乎不变的βT,并且与RHIC相比,在LHC中显示略大或几乎不变的βT。从边缘到中心碰撞以及从RHIC到LHC,βT略微增加或几乎不变,这预示着相互作用系统承受的有限或最大冲击。对于小碰撞系统而言:,与:中心A-A碰撞相比,p-p碰撞更接近于边缘碰撞。.此外,在不同碰撞能区,收集了中心Au-Au、中心Pb-Pb、非弹性或非单衍射的p-p碰撞,在中心快度区(在大多数情况下)所产生的π-和π+、K-和K+以及p和p的产额。基于能量范围从几个GeV到高于1TeV的负粒子和正粒子的产额比π-;π+、K-/K+和p/p,得了不同类型轻粒子的化学势和不同味轻夸克的化学势,并研究了化学势对碰撞能量的依赖性。与其他能量相比,在几GeV(约4 GeV)时,化学势显示出不同的行为,而产额比并没有表现出不同的行为,尽管在非常高的能量下,化学势的极限值和产额比分别为0和1。(本文来源于《山西大学》期刊2019-06-01）
周晨升[3]（2019）在《高能重离子碰撞中的φ介子自旋排列》一文中研究指出粒子物理是以探讨“物质的基本组成”这一课题为目的之一的学科。在这一学科中发展出的量子色动力学(QCD),对核物质在高温、高密度的极端条件下的存在形式,提出了夸克-胶子等离子体(QGP)的预言。为了在实验室环境下创造这样的极端条件,科学家们发展出了名为高能重离子碰撞的实验手段。美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)就是为实现这一目的而研制的大型科学装置之一,它能将“金核-金核”加速到每核子对200GeV的碰撞能量。其中,依托于RHIC的STAR实验组经过多年的实验探测,积累的大量实验数据基本证明了在碰撞初期的极短时间内(若干fm/c范围内),确实产生了一种被称为强耦合夸克-胶子等离子体(sQGP)的高温、高密、存在强相互作用的新物质。在非中心的高能重离子碰撞中,由于系统的不对称性,参加碰撞的核物质在纵向动量上存在着梯度,这使得系统拥有较高的初始角动量。系统的轨道角动量可能导致参与碰撞的部分子发生极化,使得初始角动量被部分地转移到碰撞所产生的高温、高密度物质中。极化的部分子在强子化过程中可能保留极化信息,从而产生强子极化。倘若极化的强子在强相互作用中没有彻底丢失极化信号,则末态强子的极化将可以为实验所测得。由于涡流、自旋-轨道耦合以及磁场效应,碰撞产生的粒子的角分布可能存在某种依赖性。对这种依赖性的测量,即对自旋排列、极化的测量,是对QGP的涡流结构、流体结构和粒子产生机制的一个敏感的探针,可以提供有关夸克-胶子等离子体动力学的信息。φ介子是自旋S=1的介子,由一对正反奇异夸克组成。理论预言,在QGP中以φ介子为代表的奇异粒子的产额将会增加,这一预言在STAR的探测结果中得到了验证。φ介子与非奇异粒子的相互作用截面很小,更多地保留着系统演化早期的信息,对于QGP的形成是一个理想的探针。本论文工作中,选择了φ →K++K-反应道(这是一个有较大截面的反应道,分支比(49.2 ± 0.5)%),基于STAR实验中2010、2011以及2014年“金核-金核”碰撞的实验结果,并使用了满足名为最小偏差(Minimum-Bias,MB))的触发条件(Trigger)的数据样本,分别基于初阶事件平面和次阶事件平面测量了 φ介子的自旋排列因子ρ00,碰撞能量范围覆盖了(?)= 1.5,19.6,27,39,62.4,200GeV。在STAR探测器覆盖的动力学空间和中快度区间上,得到了明显的自旋排列信号:1、对碰撞能量(?)= 200GeV,相对初阶事件平面的测量结果为0.34±0.002(stat)±0.006(sys),相对次阶事件平面的测量结果为0.34 ± 0.001(stat)≈ 0.002(sys);2、对碰撞能量(?)=11.5-2.4GeV范围的低能量范围,相对初阶事件平面的测量结果为0.36 ± 0.005(stat)± 0.004(sys),相对次阶事件平面的测量结果为0.35±0.002(stat)± 0.0008(sys)。这一信号可能是由于系统的涡旋状态的贡献(主要来自极化的正反奇异夸克之间的重组)、以及碰撞过程中产生的磁场的贡献,这两个效果相反的效应共同造成的。其中,磁场的贡献占据主导地位。在本论文工作中,认真分析了 φ介子自旋排列的测量作为几何关系的测量,与关注粒子产额的谱学测量之间的差别。仔细考虑了可能对测量结果造成非物理影响的探测器效应,结合理论分析与模拟验证,发展出了一套关于探测器效率、事件平面分辨率、探测器接收度等探测器效应的修正方案,其中许多部分在相关研究领域属于首创。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-06-01）
王俊珍[4]（2019）在《高能碰撞中不同末态粒子分布特征的研究》一文中研究指出高能核碰撞中会产生很多的末态粒子,对于不同碰撞过程中产生的粒子分布的研究使我们更清楚地理解其碰撞性质。基于这些粒子的可观测量(如横动量、角关联、快度或赝快度等)的研究可以得到粒子的性质。在RHIC和LHC能区中,相关的研究已应用于核子和重离子碰撞的末态产物分析。为了直观地获取碰撞系统的演化信息,我们采用统计的方法分析了不同的末态粒子分布。本工作中,我们主要研究了高能核碰撞中末态粒子的角分布和横动量分布。本工作主要分为两个部分。第一部分中,在多源热模型的结构框架下,分析了光子诱导核反应中不同入射能量Eγ和不同末态能量W的光生η介子的角分布。将模型结果和实验数据进行了详细的分析比较,两者基本一致。研究了发射源的相互作用和热运动以及所导致的粒子出射各向异性性,提取出了源在动量空间的形变参数和平移参数。通过讨论粒子的多源产生,直观形象地给出了源的形变、平移与入射能量(或末态能量)之间的关系。在第二部分中,我们将Tsallis统计方法用于粒子产生的研究,结合多源产生,分析了(?)=5.02 TeV的Pb-Pb碰撞中D0、D+、D*+、Ds+介子和J/Ψ的横动量分布。同时,我们研究了(?)=2.76 TeV的Pb-Pb碰撞中的带电粒子的横动量分布。除了在低横动量区,模型结果与实验测得的横动量分布符合较好。在此基础上,我们计算了相应的核修正因子,提取出了热力学参数及其对碰撞中心度的依赖。核碰撞过程中蕴含丰富的热力学信息,末态粒子分布特征的热力学分析有助于了解碰撞系统中物质的演化。(本文来源于《山西大学》期刊2019-06-01）
张成[5]（2019）在《色玻璃凝聚框架下的高能质子-原子核碰撞的研究》一文中研究指出早在20世纪90年代,人们就提出了色玻璃凝聚(Color Glass Condendate,CGC)的想法去描述参与碰撞的高能强子中的小动量份额胶子的剧增以及最终达到饱和的现象,那时欧洲的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)和布鲁克海文(Brookhaven)国家实验室的相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC)还未启动。2012年,人们在大型强子对撞机上的高能重离子碰撞(heavy-ion collisions)实验中观察到似乎确有一种含有饱和胶子的新物质形态产生,给出了色玻璃凝聚物质形态存在的切实信号。本论文将介绍色玻璃凝聚理论框架下的色多极子(multipole)或多点关联函数(multipointfunction)在高能质子-原子和碰撞中扮演的重要角色,并计算八极子在大Nc极限下的解析表达式,并以此总结出一个2n极子的普遍解析表达式。我们以n=3为例演示怎样由我们总结的公式得到六极子的表达式。最后我们还讨论一种特殊情况:当多极子的坐标发生重合时多极子的表达式。然后我们将研究色玻璃凝聚理论框架下高能质子-原子核碰撞中产生的重夸克偶素(heavyquarkonium)和另外一个带电的轻强子之间的角关联。我们计算重夸克偶素与另外一个作为参考粒子的带电轻强子的角关联的第二阶傅里叶展开系数,也正比于通常所说的椭圆流(elliptic flow)。最近这个重介子和轻强子之间的角关联量刚被大型强子对撞机测到。实验结果显示重味介子(J/Ψ和D0)的椭圆流与轻强子的椭圆流几乎差不多大。我们的计算显示这个结果可以被很自然地理解为是高能质子中的部分子和原子核中的饱和胶子场的多重散射造成的。根据我们的计算,重夸克偶素的椭圆流似乎与该夸克偶素质量的依赖很小,所以我们预测r粒子应该与J/Ψ有差不多大的椭圆流。(本文来源于《华中师范大学》期刊2019-05-01）
李光磊[6]（2019）在《高能碰撞中的强子化机制与末态粒子关联的研究》一文中研究指出粒子物理的标准模型能精确地描述大量的实验数据,并预测一些新的物理现象,是粒子物理研究中的基本理论框架。但是这一模型存在着一些局限。标准模型中描述夸克和胶子之间的强相互作用的理论,量子色动力学(QCD),只有在夸克或胶子处于小距离、大动量转移的微扰运动区间才能得出严格的理论结果。对于深度非弹性碰撞、正负电子对撞、强子与强子对撞等实验证明了这一点。而对于远距离、小动量转移的非微扰现象,QCD计算遇到了困难。然而高能碰撞中的粒子产生过程中,存在着大量的非微扰过程。对于这些过程的描述通常需要各种唯象模型。本论文的着重点是对于高能碰撞中的强子化机制,以及末态粒子关联的研究。第二章和第叁章简要介绍了理论背景。第二章介绍了标准模型及其局限,以及标准模型框架下的高能重离子物理的理论和实验背景。第叁章介绍了作为研究重要工具和参考的几个Monte Carlo模型。之后是论文的研究主体部分。分别研究了以下课题:(1)讨论了一个考虑了夸克之间色荷相互作用的强子化机制。高能碰撞过程中的强子化过程是一个典型的非微扰过程,常常需要依赖于一些模型来计算,如PYTHIA用到的Lund弦模型、HERWIG用到的团模型、AMPT和PACIAE等用到的组合模型等。但是这些模型并未考虑色荷之间的相互作用。我们的目的是考察这种相互作用对于末态强子的产生、分布及关联的影响。我们的模型是一种基于分子动力学方法,考虑夸克的半相对论运动规律以及夸克色相互作用的组合(coalescence)模型。在这一模型中,夸克之间的相互作用采用一个唯象的类Cornell势能来描述。这种相互作用驱动强子化的发生,并最终将夸克组合成不同的色中性粒子团。为了研究这种作用势对于强子化的影响,我们使用PYTHIA产生高能pp碰撞过程中的夸克初态,然后通过选取不同的参数,模拟得到不同的末态强子的分布和关联。我们再将这些结果与只使用PYTHIA的情况作了比较,以此来考察这种相互作用对于强子化的影响。(2)对于两粒子方位角的关联的研究。我们分别根据高能碰撞中的两个碰撞相同核的在中心快度区间和非中心快度区间的初态几何对称性,得出两粒子方位角分布的一般形式,并据此得出了两粒子方位角关联系数。这些不同的系数对应着不同的相互作用模式,从而可以用来描述末态粒子集体行为的性质。对于这些系数与通常的流系数的关系也作了讨论。这些关联系数是根据一些初态的几何对称提出的,并不依赖于演化过程中描述所产生的部分子或强子相互作用等模型的细节。所以这些系数具有广泛的适用性,可以用来帮助对描述高能重离子碰撞的模型起到限制的作用。本文还使用了 AMPT事例产生器来产生的(?)=200 GeV的不同中心度间隔的Au+Au碰撞事例样本,然后分别计算和分析了在中心快度区和非中心快度区的一些相关的结果。目前这一研究的主要目的是提出两粒子分布在中心快度区和非中心快度区的一般形式。这些数值结果作为初步测试的例子来支持现在的理论。它们的具体数值依赖于不同模型中关于粒子相互作用的具体细节。(本文来源于《华中师范大学》期刊2019-05-01）
高建华,梁作堂,王群[7]（2019）在《宇宙“小爆炸”中的“华尔兹”——高能重离子碰撞中的自旋极化》一文中研究指出宇宙大爆炸(Big Bang)理论认为我们的宇宙诞生于137亿年前的一个致密炽热的奇点,在宇宙的早期,物质都是以基本粒子的等离子体形式而存在。而在我们地球上,能够重现这一宇宙早期物质形态的实验只有高能重离子碰撞,形成夸克胶子等离子体,所以高能重离子碰撞也被人们给予了一个更加形象的名字——宇宙"小爆炸"(Little Bang)。(本文来源于《现代物理知识》期刊2019年01期）
王宏民,王秀庭,孙献静[8]（2019）在《高能质子-原子核碰撞中的J/ψ抑制现象》一文中研究指出利用适用于较小x区域的KLR-AdS/CFT色偶极模型计算得到的偶极关联因子,在色玻璃凝聚(Color Glass Condensate,CGC)理论框架下研究了每核子对碰撞质心能量为5. 02、8. 16 Te V/c~2时质子-原子核碰撞中的J/ψ抑制现象。同时考虑原子核及核子的内部结构,假定质子-原子核碰撞中胶子饱和标度与核子参与数成正比,建立了新的研究J/ψ抑制现象的核效应模型。通过与传统核效应模型的计算结果比较发现:新的核效应模型可以更好地解释ALICE和LHCb合作组最新实验现象,但未考虑碰撞截面次领头阶的影响。(本文来源于《装甲兵工程学院学报》期刊2019年01期）
蔡燕兵[9]（2018）在《高能重离子碰撞中强子的光子诱导产生》一文中研究指出量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)预言相对论核-核碰撞中心区域产生的高温高密条件会导致强子物质发生相变,形成夸克胶子等离子体(quark–gluon plasma,QGP)。研究QGP的形成和演化是当前高能核物理领域的一个热门课题。为了研究QGP,科学家们基于不同的原理建立了许多模型,如微扰QCD模型和色玻璃凝聚(color glass condensate,CGC)模型。这些模型在一定的误差范围内都能较好地描述实验数据,以至于目前科学家们对QGP的形成和演化机制仍然不是很清楚。为了更深入地认识QGP,本论文利用微扰QCD因子化模型、非相对论量子色动力学因子化模型(non-relativistic quantum chromodynamics,NRQCD)和CGC模型研究了强子的光子诱导产生。本论文首先基于微扰QCD因子化模型,计算了大横动量强子的光子诱导产生截面。按照微扰QCD因子化模型,强子的产生截面可以因子化为叁个部分,即部分子分布函数,部分子散射截面和强子的碎裂函数。对于部分子分布函数,在以往的计算中通常只考虑初始部分子而忽略了光子的影响,本论文将加入光子的贡献,计算强子的光子诱导产生。光子的诱导产生过程包括半硬直接光子过程、半硬分解光子过程、深度非弹性直接光子过程和深度非弹性分解光子过程。这四种光子诱导过程的数值计算结果表明:(1)在相对论重离子碰撞中光子诱导过程的贡献对强子的产生是一个重要的修正;(2)虽然在强子的产生中初始部分子的硬散射过程占主导地位,但是光子诱导过程的总贡献超过10%,因此不能忽略该部分的影响。在考虑光子诱导贡献后,微扰QCD因子化模型能很好的描述大横动量的K_s~0、Λ、K、π产生,此外光子诱导的贡献使得奇异性增强更加明显。其次,基于NRQCD因子化模型,我们计算了大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)能区的重夸克偶素产生。计算中我们考虑光子诱导过程和碎裂过程对粲夸克偶数(J/ψ、ψ(2S)、χ_(cJ)、η_c、h_c)和底夸克偶数(Υ(nS)、χ_(bJ)、η_b、h_b)产生的贡献。数值计算结果表明:(1)在高能情况下,由于胶子密度高,碎裂过程和直接过程一样重要;(2)在LHC能区质子-质子碰撞和铅-铅碰撞中光子诱导过程和碎裂过程都起非常重要的作用,因此不能忽略光诱导的贡献。最后,基于CGC模型,我们计算了矢量介子的光子诱导产生截面。在CGC模型下,矢量介子产生过程可看作是光子涨落成正反夸克对(偶极子),然后该偶极子与另一个核(核子)通过交换胶子发生相互作用,最终正反夸克对结合成矢量介子。为了准确描述矢量介子产生过程,我们在原有CGC矢量介子产生模型中引进了一个矢量介子质量依赖的偏度修正因子,该因子有效的弥补了产生截面对矢量介子种类的依赖关系。利用此偏度修正因子,我们计算了LHC能区的矢量介子产生,计算结果显示我们改进了的模型能很好的描述极端边缘高能质子-质子碰撞的J/ψ和ψ(2S)实验数据,也表明质量修正的偏度因子在领头阶矢量产生过程中起重要的作用。此外,为了提高模型的精度,我们还推广了领头阶CGC矢量介子产生模型到次领头水平。我们首先通过数值方法求解rcBK方程,获取色偶极子截面的数值表示,然后把该截面引入到CGC矢量介子产生模型中,以提高模型的精度。理论模型与实验数据对比发现,由次领头阶模型计算获得的χ~2/d.o.f小于领头阶模型的情况,由此表明次领头阶效应在描述矢量介子产生中具有不可忽略的作用。(本文来源于《云南大学》期刊2018-06-01）
陈亚慧[10]（2018）在《基于粒子谱提取高能碰撞中动力学冻结时刻的事例图样》一文中研究指出高能粒子-粒子、粒子-核、核-核碰撞是粒子物理与原子核物理领域的一个重要研究方向。相对论性重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)的成功运行,开启了高能核-核碰撞研究的新时代,而高能核-核碰撞是目前实验上模拟研究宇宙演化的唯一途径。RHIC和LHC上的碰撞实验会形成极端高温高密的环境,因此不仅有丰富的多粒子产生过程,而且产生了夸克-胶子等离子体(QGP)。目前,在理论上,对高能碰撞过程的研究主要是使用唯象方法。通过分析末态粒子的各种性质来还原碰撞的原始过程,是高能核物理研究的一种重要方法。就模型和方法本身而言,本文的工作主要是基于多源热模型和朗道(Landau)流体力学模型,并通过热与统计方法对碰撞过程进行分析。为了尽可能详细地了解整个反应系统的相互作用过程,在模型中应用了事例重构和再现的方法。通过这个方法,可以部分地得到反应系统在动力学冻结时刻的事例图样。一般地,不同类型的碰撞在不同能量下产生的不同粒子,可反映出不同的事例图样。为了重构和再现动力学冻结时刻的事例图样,至少需要研究粒子在横平面(垂直束流方向)和纵向(束流方向)两个方向的分布特性。粒子在横平面的分布特性可以用横动量进行描述,而粒子在纵向的分布特性则需要用快度或赝快度进行描述。有多种方法可以描述末态粒子的横动量谱,如标准分布(Standard)分布、Tsallis统计、厄兰(Erlang)分布、反向幂次律(Inverse power law),但对横动量谱的描述方法不仅限于以上几种。在这些方法中,有些是基于热与统计模型,如标准分布、Tsallis统计和厄兰分布;另外一些则是基于量子色动力学(QCD)运算,如反向幂次律。一般说来,低横动量区主要由热与统计模型所描述,而高横动量区则由QCD运算所描述。在大部分情况下,需要一个两组分的分布来描述整个横动量谱。在快度谱的描述中,可以选择一组分、两组分或叁组分的高斯(Gaussian)分布,或者其他的模型,如叁火球模型或具有Tsallis统计或玻尔兹曼-吉布斯(Boltzmann-Gibbs)统计的双火球模型。高斯型的快度分布主要来源于朗道流体力学模型和它的修正版本。描述快度谱的大部分模型,不能直接给出一个解析的方法,而是给出一种数值解的方法。在已知被研究粒子的横动量、快度或赝快度概率密度分布的情况下,可以使用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法获取离散的横动量、快度或赝快度的值,进而得到需要的其他量,如速度、能量、速度分量、动量分量等的值,由此可构建粒子在叁维空间分布的散点图,即事例图样。就粒子谱分析和事例图样构建方面而言,本文完成的工作可以概括为叁方面。首先,在多源热模型的框架下,分析了 BRAHMS合作组在RHIC上测得的62.4和200 GeV金-金(Au-Au)在中心碰撞中产生的净重子(重子数减去反重子数)的横动量和快度谱。这个模型中的每个发射源用Tsallis统计来描述,我们从横动量谱中提取了表示反应系统有效温度的参数T和系统不平衡度的参数q,也从快度分布的描述中得到了表示快度移动的相关参数和代表各个发射源贡献率的参数k。在得到以上四类参数的基础上,使用蒙特卡罗方法提取了反应系统动力学冻结时刻,粒子在叁维空间分布的散点图,即事例图样。我们期望不同粒子在不同反应系统中会显示不同的事例图样。使用这种方法可以得到相关粒子的事例图样并解释粒子的产生过程,这对我们更好地理解重离子对撞过程和粒子间的相互作用机制是很有帮助的。在粒子谱分析和事例图样构建方面,本文完成的第二方面工作是,分析了ALICE、LHCb、CMS和ATLAS合作组在LHC上测得的2.76和7 TeV质子-质子(p-p)和2.76 TeV铅-铅(Pb-Pb)碰撞中产生的Z玻色子、重夸克偶素(如粲夸克束缚态cc,代表粒子J/ψ、ψ(2S)和底夸克束缚态bb,代表粒子Y(1S)、Y(2S)和Y(3S))和带电粒子的横动量谱与(赝)快度谱,用混合模型进行了描述。在这个模型中,横动量谱用两组分的分布,如厄兰分布、Tsallis统计,加上反向幂次律来描述,而(赝)快度谱则采用一或多组分的朗道流体力学模型,如双高斯分布来描述。基于从横动量谱和(赝)快度谱提取的参数,我们使用蒙特卡罗方法模拟研究了粒子在不同空间的分布特征。此外,分析了 LHC上ATLAS合作组测量的2.76 TeV能量下p-p和Pb-Pb碰撞中产生的带电粒子谱,比较了 p-p碰撞和不同中心度Pb-Pb碰撞所产生的带电粒子的横动量谱,不同赝快度区间的横动量谱,不同横动量范围内的赝快度谱,给出了相关参数的变化规律。还分析了相同条件下ALICE合作组测量的Pb-Pb在不同中心度下碰撞产生的带电粒子的椭圆流以及椭圆流对横动量分布的影响,同时给出了相同条件下π介子、K介子、正反质子的横动量谱和椭圆流随横动量变化的关系。在粒子谱分析和事例图样构建方面,本文完成的第叁方面工作是,分析比较了超级质子回旋加速器(SPS)上的束流能量扫描计划(Beam Energy Scan Program)中,NA61/SHINE和NA49合作组测得的不同能量、不同类型碰撞中π-介子的产生问题。用标准分布(玻尔兹曼分布)对入射束流动量分别在20、31、40、80和158 A GeV/c的非弹性p-p碰撞中,不同快度区间产生的π-介子的横动量谱进行了分析,提取了不同快度区间反应系统的有效温度,研究了参数的变化趋势。用双组分的流体力学模型对产生粒子的快度分布进行了描述,理论模型结果与实验结果符合得很好。在此基础上,提取了 p-p碰撞中产生的π-介子在叁维空间事例图样的精细结构,并与横质量谱和快度谱中提取的叁维空间事例图样的非精细结构进行了比较。用相同的方法,还分析了 p-p、铍-铍(Be-Be)、氩-钪(Ar-Sc)和Pb-Pb碰撞中产生的π-介子的横质量谱和快度谱,研究了各相关参数随入射能量和碰撞核半径的变化趋势,构建了π-介子在叁维空间的散点图,即事例图样。通过将模型结果与不同对撞机上各个合作组测量的横动量(横质量)和快度(赝快度)谱进行比较,发现在误差范围内两者基本符合。在模型中,使用不同的热与统计分布律对各个合作组的实验数据进行描述,证明了本文所用模型的合理性和灵活性。基于对横动量、横质量和快度、赝快度的描述,提取了不同碰撞中,在动力学冻结时刻,不同种类的粒子在不同空间的事例图样。一般情况下,散射粒子的事例图样与粒子种类和碰撞能量有关。在叁维速度空间,轻味粒子展示出一个粗糙的球体或沿束流方向的胖椭球,粒子主要分布在沿束流方向分量最大的区域;重味粒子则展示出一个粗糙的柱状体。轻、重味粒子的分布特性明显不同的主要原因是,不同粒子的产生阶段不同,和不同碰撞阶段粒子的产生机制不同。某些情况下各向异向流本身的值很大,但对粒子谱和事例图样的影响不明显。同时,在BES能区对粒子谱精细结构的研究发现,粒子谱的精细结构对事例图样和变量值的影响明显。因此,在构建事例图样的时候,可以忽略各向异向流的影响,但需要考虑粒子谱的精细结构。(本文来源于《山西大学》期刊2018-06-01）
高能碰撞论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在高能核物理中,质子-质子(p-p)、质子-核(p-A)和核-核(A-A)碰撞中产生的带电粒子和中性粒子的横动量(pT)谱,是实验上非常重要的可观测量。特别地,在相对论性重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)上的碰撞过程,为人们提供了很好的机会来研究夸克-胶子等离子体(QGP)的产生信号和特征,多粒子产生特性,以及相互作用系统的特征。通过研究pT谱,可以获得一些有用的信息,其中包含但不限于相互作用系统的有效温度(T或Teff)、化学冻结温度(Tch)、动力学(或运动学)冻结温度(T0或Tkin),以及末态粒子的横向流速(βT)。通过研究相互作用系统的T0和末态粒子的βT,可以帮助人们更进一步地了解反应系统的横向激发程度和动力学膨胀特性。在高能碰撞中引入了许多模型。这些模型主要分为两大类:一类是流体动力学模型,另一类是热力学与统计模型。流体动力学模型主要描述系统的具体演化过程,侧重于多粒子的动力学行为。热力学与统计模型主要描述产生粒子的属性,侧重于研究末态粒子的集体或整体统计行为。流体动力学模型和热力学与统计模型都对相互作用过程及其产物给出了部分描述。为了对高能碰撞过程有更深刻的认识,在流体动力学框架中(比如冲击波模型中)嵌入了简单的统计分布(比如玻尔兹曼或萨利斯分布),从而发展了基于玻尔兹曼-吉布斯统计或萨利斯统计的冲击波模型。本论文完成的工作和取得的成果主要有以下两方面,每一方面都包含了较为丰富的内容。(一)用未经过流效应修正的萨利斯分布,描述了 ALICE合作组在每核子对质心能量((?))为2.76 TeV、在中心快度区、不同中心度的铅-铅(Pb-Pb)碰撞中所产生的不同粒子的pT谱,并获得了参数(有效温度、熵指数、归一化因子)与碰撞中心度和粒子静止质量的依赖关系。从pT谱中提取出的T随粒子静止质量的增大而增大,随中心度的减小而减小。从T和粒子静止质量的线性关系的截距中获得了动力学冻结时刻的发射源温度,同时在发射源的静止系中,从平均(横)动量与平均运动质量的线性关系的斜率中获得了粒子的(横向)流速。结果表明,发射源温度随粒子静止质量的增大而增大,同时得到了质量依赖的微分或多动力学冻结图像的一个证据。接着,用经过流效应修正的萨利斯分布分析了金-金(Au-Au.)、Pb-Pb在中心和边缘碰撞中产生的带电的π介子(π+和π-)、带电的K介子(K+和K-)、以及质子(p)和反质子(p)的pT谱。这些碰撞的(?)范围从RHIC能区的14.5 GeV到LHC能区的2.76TeV。对于具有较窄范围的pT谱,使用了改进后的萨利斯分布,即加流的萨利斯分布。对于具有宽范围的pT谱,则使用了改进后的萨利斯分布和反向幂次律的迭加形式进行描述。提取到的动力学冻结温度T0和径向流速βT均随着(?)的增加而增加,这表明在LHC上相互作用系统具有更高的激发程度和更大的膨胀特性。中心碰撞中的T0和βT值都略大于边缘碰撞中的值。(二)采用五种分布(或模型)分析了 RHIC和LHC能区的大碰撞系统如铜-铜(Cu-Cu)、Au-Au和Pb-Pb碰撞,以及小碰撞系统如氘-金(d-Au)、p-p和质子-铅(p-Pb)碰撞,在中心和边缘碰撞中产生的带电粒子(π±、K±、p和p)和中性粒子(Ks)的pT谱,提取了T0和βT参数。这些仅描述软激发过程的分布(或模型)包括:Boltzmann(玻尔兹曼)分布、Tsallis(萨利斯)分布、改进的萨利斯分布、基于Boltzmann-Gibbs(玻尔兹曼-吉布斯)统计的冲击波模型(BGBW模型:)和基于萨利斯统计的冲击波模型(TBW模型)等。对于硬散射过程,统一使用了反向幂次律。即,对于具有较宽范围的pT谱,分别使用了这五种分布(或模型)与反向幂次律的迭加形式进行描述。研究发现,通过使用零或接近零的βT的常规BGBW模型获得的,中心和边缘碰撞中的T0的相对大小与其他方法不一致。通过对此方法中边缘碰撞的βT进行修正,考虑βT取为～(0.40±0.07)c,重新计算之后得到的结果与其他方法一致。结果表明,中心碰撞中的T0略大于边缘碰撞中的T0,意味着在中心碰撞中有更多的能量沉积,相互作用系统因而有更高的激发程度,这是由于有更多参加者核子参与了激烈的碰撞。特别地,LHC上的T0大于或等于RHIC上的T0,从RHIC到LHC,略微增加或几乎不变的T0预示着碰撞能量的有限或最大沉积。对βT的研究表明,与边缘碰撞相比,除改进的萨利斯分布外,其他方法在中心碰撞中显示略大或几乎不变的βT,并且与RHIC相比,在LHC中显示略大或几乎不变的βT。从边缘到中心碰撞以及从RHIC到LHC,βT略微增加或几乎不变,这预示着相互作用系统承受的有限或最大冲击。对于小碰撞系统而言:,与:中心A-A碰撞相比,p-p碰撞更接近于边缘碰撞。.此外,在不同碰撞能区,收集了中心Au-Au、中心Pb-Pb、非弹性或非单衍射的p-p碰撞,在中心快度区(在大多数情况下)所产生的π-和π+、K-和K+以及p和p的产额。基于能量范围从几个GeV到高于1TeV的负粒子和正粒子的产额比π-;π+、K-/K+和p/p,得了不同类型轻粒子的化学势和不同味轻夸克的化学势,并研究了化学势对碰撞能量的依赖性。与其他能量相比,在几GeV(约4 GeV)时,化学势显示出不同的行为,而产额比并没有表现出不同的行为,尽管在非常高的能量下,化学势的极限值和产额比分别为0和1。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高能碰撞论文参考文献
[1].王晨,陈自强,乔从丰.高能电子-质子碰撞中重夸克偶素的遍举产生[J].中国科学院大学学报.2019
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[10].陈亚慧.基于粒子谱提取高能碰撞中动力学冻结时刻的事例图样[D].山西大学.2018
论文知识图
