RHIC能区金核金核对撞中全局极化的方位角依赖性研究

RHIC能区金核金核对撞中全局极化的方位角依赖性研究

论文摘要

实验证据表明,在相对论重离子对撞机(RHIC)上的高能重离子碰撞中产生了高温高密强耦合的新物质形态夸克胶子等离子体。在非中心碰撞中,整个系统的角动量可以到达1000h,理论研究指出由于自旋与系统角动量耦合,夸克的自旋会平行于系统角动量,在碰撞系统演化的最后阶段以产生的粒子的全局极化的形式部分地显现出来。实验中,这种全局极化的效应可以通过测量∧超子的全局极化(PH)参数和Φ介子的自旋排列(P00)参数得到。RHIC上的STAR实验首次观察到非中心碰撞中产生的物质的角动量与A超子的自旋之间的关系,揭示了重离子碰撞中产生的物质是迄今为止观测到的最具旋涡性的系统。这种涡度被预测依赖于超子的方位角,但迄今为止,由于流体中自旋的输运方式不同,对全局极化的方位角依赖关系的理论指导并不一致。因此,研究超子极化的方位角关系,有助于我们了解系统的输运特性,揭示高涡旋、低粘性环境下的动力学特性。本文分析了RHIC-STAR实验上,金金碰撞的实验数据,重建了A和∧超子,测量了(?)=7.7,11.5,14.5,19.6,27,39,62.4,200 GeV,A和∧ 超子的极化随着方位角的分布。在对方位角依赖性做分辨率修正时,利用我们提出的数据驱动的分辨率修正方法,基于实验数据,通过模型模拟得到修正矩阵。在经过事件平面分辨率修正后,在质心系能量为(?)=7.7,14.5,19.6,200 GeV,中心度为20-50%的金金碰撞中,可以观测到人和∧超子的极化在沿着事件平面的方向最大,然后逐渐减小,在垂直事件平面的方向减小为0。这个测量结果预示着系统在反应平面方向的涡旋最大,垂直反应平面方向最小。到目前为止,并没有理论和模型计算得到与实验测量相同方位角依赖性。我们还发现∧和∧超子的极化的方位角依赖性的强度随这碰撞能量的升高而减小,展现出微弱的能量依赖性。我们将事件平面分辨率的修正方法推广到Φ介子自旋排列的测量中,重新定义了修正矩阵,并且通过了模型的验证。有限接受度会影响Φ介子自旋排列的测量,我们发现有限接受度对Φ介子自旋排列方位角依赖性的影响,包含两部分,一部分为有限接受度驱使的几何效果造成的自旋排列,另一部分为有限接受度使Φ介子在自身的螺旋坐标系中有自旋排列,并且考虑到Φ介子在其自身的螺旋坐标系下可能存在的局域极化对Φ介子自旋排列方位角依赖性的影响,分别为P(00,accept)(geo),P(00,accept)(HX),ρ(00,instrinsic)(HX)。我们提出了数据驱动的方法,通过L在三维空间中的旋转,可以消除这些影响,提取到真实的信号p(00)(real)。该方法通过了模型的验证,并且可以用在实验数据的修正上。本文在UrQMD模型的框架下,通过追踪质子中包含初始夸克的数目,我们研究了金金碰撞中,(?)=7.7,11.5,39,200 GeV,包含3,2,1,0个初始夸克的质子和反质子的椭圆流。包含包含2,1,0个初始夸克的质子的椭圆流与反质子椭圆流之间的差异小于或等于0。输运质子,即包含3个初始夸克的质子的椭圆流与反质子的椭圆流之间的差异,在(?)= 7.7,11.5,39 GeV时,大于0,并且在(?)=7.7,11.5GeV时,与STAR的结果吻合的很好,但是(?)=39GeV时,要高于STAR的结果。所有质子的v2要小于STAR的结果的。在UrQMD中,输运质子与反质子椭圆流之间的差异能部分的解释在相对论重离子对撞机(RHIC)的能量扫描计划(BES-I)中观测到的质子与反质子椭圆流之间的差异。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章: 对论重离子碰撞
  •   1.1 基本粒子的标准模型
  •   1.2 相对论重离子碰撞
  •   1.3 ∧超子极化及矢量介子的自旋排列
  •     1.3.1 理论现状
  •     1.3.2 实验现状
  •   1.4 椭圆流
  • 第二章 :RHIC-STAR实验装置
  •   2.1 相对论重离子对撞机(RHIC)
  •   2.2 STAR探测器
  •     2.2.1 时间投影室
  •     2.2.2 飞行时间探测器
  •     2.2.3 零度量能器
  •     2.2.4 束流计数器
  • 第三章 :RHIC能区A超子全局极化的方位角依赖
  •   3.1 研究动机
  •   3.2 A超子极化的观测量
  •   3.3 事件和径迹的挑选
  •     3.3.1 事件挑选
  •     3.3.2 径迹挑选
  •   3.4 A超子的重建
  •     3.4.1 粒子鉴别
  •     3.4.2 拓扑截断
  •   3.5 事件平面
  •     3.5.1 事件平面的重建
  •     3.5.2 事件平面分辨率
  •   3.6 探测器接受度的修正
  •   3.7 事件平面分辨率的修正
  •     3.7.1 事件平面相对反应平面的扰动产生的影响
  •     3.7.2 修正方法
  •     3.7.3 模型验证
  •     3.7.4 实验数据的修正一
  •   3.8 系统误差
  •   3.9 结果和总结一
  •     3.9.1 结果与讨论
  •     3.9.2 总结
  • 第四章: Φ介子自旋排列的方位角依赖中,分辨率修正和有限接受度的影响及修正
  •   4.1 研究动机
  •   4.2 Φ介子自旋排列的观测量
  •   4.3 分辨率修正
  •   4.4 有限接受度对Φ介子自旋排列方位角依赖性的影响及修正
  •     4.4.1 有限接受度产生的影响
  •     4.4.2 修正方法
  •   4.5 模型验证
  •   4.6 总结
  • 第五章: UrQMD中输运和产生质子的椭圆流
  •   5.1 研究动机
  •   5.2 UrQMD模型介绍
  •   5.3 观测量
  •   5.4 结果和讨论
  •   5.5 总结
  • 第六章: 总结与展望
  • 参考文献
  • 博士期间发表论文列表
  • 参加学术会议
  • 主要研究工作
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: 涂彪

    导师: 刘峰,Aihong Tang

    关键词: 相对论重离子碰撞,极化,自旋排列,方位角依赖,事件平面分辨率,修正矩阵,数据驱动,有限接受度,椭圆流

    来源: 华中师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 物理学,核科学技术

    单位: 华中师范大学

    分类号: O571.6

    总页数: 127

    文件大小: 9740K

    下载量: 31

    相关论文文献

    • [1].RHIC能区下超子极化转移的统计误差分析[J]. 原子能科学技术 2009(07)
    • [2].RHIC束流能量扫描实验中正反粒子椭圆流的平均场势效应(英文)[J]. 原子核物理评论 2015(02)
    • [3].Gluon saturation and baryon stopping in the SPS, RHIC, and LHC energy regions[J]. 中国物理C 2012(02)
    • [4].含有相变的流体力学模型与Au-Au在RHIC能量碰撞中带电粒子的横动量与横质量谱[J]. 南京大学学报(自然科学) 2017(04)
    • [5].RHIC能区重味强子的实验测量[J]. 中国科学:物理学 力学 天文学 2019(10)
    • [6].在RHIC和LHC中光子-核子碰撞产生的大横动量双轻子(英文)[J]. 原子核物理评论 2020(02)
    • [7].RHIC能区的Landau流体力学模型研究[J]. 武汉大学学报(理学版) 2010(06)
    • [8].相对论性重离子对撞机RHIC[J]. 现代物理知识 2013(03)
    • [9].RHIC能区STAR上重味夸克偶素产生的实验进展[J]. 中国科学:物理学 力学 天文学 2019(10)
    • [10].AGS,SPS和RHIC三个能区中的π介子和质子的快度分布特性的研究[J]. 中国科学(G辑:物理学 力学 天文学) 2009(01)
    • [11].基于RHIC能区光子椭圆流和LHC能区π~0衰变光子的背景研究[J]. 华中师范大学学报(自然科学版) 2009(02)
    • [12].质子自旋结构与RHIC上海夸克自旋分布的测量[J]. 中国科学:物理学 力学 天文学 2019(10)
    • [13].RHIC中Au-Au碰撞末态带电粒子快度分布的研究[J]. 科技创新与应用 2015(12)
    • [14].RHIC能区π介子HBT半径对方位角的依赖关系[J]. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 2010(01)
    • [15].RHIC能区J/Ψ粒子横动量谱的研究[J]. 三峡大学学报(自然科学版) 2012(03)
    • [16].RHIC能区粒子分布特征与中心度关系的研究[J]. 三峡大学学报(自然科学版) 2011(05)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    RHIC能区金核金核对撞中全局极化的方位角依赖性研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢