ALICE实验上sNN1/2=5.02TeV质子-铅核碰撞中∧c+产生的中心度依赖

论文摘要

量子色动力学预言,在高温高能量密度下,束缚在核子内的夸克和胶子会解禁闭,强子相会转化成新的物质相,即夸克胶子等离子体（QGP）。这种物质相存在于宇宙演化早期和中子星等致密星体内部,因此,夸克胶子等离子体对于宇宙早期物质结构属性的探索有着重大意义。人们提出,可以通过高能重离子碰撞的方法来实现实验室条件下的极端环境,进而有可能产生夸克胶子等离子体相。大型强子对撞机LHC上的大型重离子对撞机实验（ALICE）致力于重离子碰撞物理的研究,通过观测集体流效应、奇异粒子增强、喷注淬火等QGP产生信号,对碰撞过程中是否产生QGP进行判断,以及对QGP的性质进行研究,以便更好地探寻宇宙的起源及演化性质。重味夸克（c夸克和b底夸克）是质量较大的夸克,产生于部分子硬散射初期,能够经历整个碰撞演化过程,与热密物质相互作用,携带有关介质的信息。因此重味夸克是高能重离子碰撞中的优良探针,通过测量末态形成的重味强子（介子和重子）的产额,可以推测碰撞过程中发生的现象和介质的性质。LHC-ALICE中心区实验上进行了开粲强子的测量,如D介子(D0、D+、D*+、Ds+)、Ac、（?）。等,向前区也有关于J/ψ等重味夸克偶素的研究。为了对不同碰撞模式进行比较,更清晰地了解重离子碰撞中QGP热密物质的性质,LHC-ALICE实验上进行了质子-质子、质子-铅核以及铅核-铅核碰撞系统下的重味强子的研究。重离子碰撞中涉及热核效应,在核子-核碰撞中也有冷核效应的影响,小系统中的碰撞环境能够与QGP的热密环境形成对比。核修正因子RAA(核子-铅核碰撞中为RpA)反映了核-核碰撞与核子-核子碰撞中重味强子产额的数量关系,可以通过计算RAA来分析QGP介质相对于QCD真空的能量损失情况。此外,对不同能量和系统下∧c+/D0以及Ds+/D0比值的计算,可以挖掘核核碰撞的热密环境对粒子产生所造成的影响,并且有助于理解重味强子产生机制。本文旨在通过LHC上ALICE实验上2016年运行采集的（?）= 5.02 TeV的质子-铅核碰撞数据,利用∧c+→pKs0衰变道在不同横动量和中心度区间对∧c+粒子进行重建,最终得到Minimum Bias事件和不同中心度下的∧c+粒子产生的横动量谱,并分析其中心度依赖关系。本文首先简要说明夸克胶子等离子体及高能重离子碰撞的意义,对重味强子的的重要性和研究进展进行介绍,接着对ALICE实验装置和本分析工作涉及的4个子探测器进行叙述。实验分析方案将从事件筛选、备选粒子筛选、信号提取、重建效率修正、接受度修正、feed-down修正等部分进行阐述,并最终得到实验结果。本分析工作通过对KS0和∧c+衰变的拓扑结构进行分析,设定备选粒子筛选条件,重建出∧c,对∧c不变质量谱进行拟合提取出信号,进而经过效率修正和接受度修正得到其在Minimum Bias事件和不同中心度下的横动量谱。实验结果表明,∧c+产额表现出对中心度的依赖,即越是中心碰撞,产额越高。最后给出不同中心度下∧c+/D0比值随横动量的分布,比值在中等横动量区间有所升高。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 郭文达

导师: 殷中宝

关键词: 夸克胶子等离子体,高能重离子碰撞实验,重味强子,横动量谱,中心度依赖

来源: 华中师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 华中师范大学

分类号: O572.243

总页数: 56

文件大小: 7231K

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标签：夸克胶子等离子体论文;  高能重离子碰撞实验论文;  重味强子论文;  横动量谱论文;  中心度依赖论文;