半单举深度非弹性散射过程中的能量损失和核几何效应

摘要

深入研究冷核物质中的夸克传播和强子化过程有助于我们更好地理解夸克—胶子等离子体以及它的时空演化过程。在轻子-原子核作用产生强子的半举深度非弹性散射过程，来自入射轻子的虚光子被核内夸克吸收，带色的夸克在核物质中传播时，由于多重碰撞和软胶子辐射，存在一定程度的能量损失，随后演化为可观测的末态强子。因此，轻子-原子核半举深度非弹性散射的强子产生过程为研究冷核物质中部分子传播和强子化过程提供了一个理想的环境。如果夸克强子化发生在原子核外，那么轻子-原子核半举深度非弹性散射的强子产生过程就是研究出射夸克在冷核物质中能量损失的理想工具。
　　本文借助HERMES合作组给出的强子形成时间的表达式，以强子形成时间大于靶原子核的直径为标准，从HERMES合作组报道的轻子打击Ne核与D核产生π+介子的强子多重数比的实验结果中，挑选出夸克强子化发生在原子核外的实验数据。利用SW淬火权重和基于BDMPS淬火权重的参数化公式，计算半举深度非弹性散射的强子多重数比，并与强子化发生在原子核外的实验数据进行比较。发现考虑强子产生过程中的核几何效应的计算结果与实验数据符合甚好。对于没有有限能量修正的SW淬火权重，考虑核几何效应时，整体拟合实验数据得到的传输系数(q)=0.74±0.03 GeV2/fm;而没有考虑核几何效应时，得到的传输系数(q)=1.15±0.03 GeV2/fm。对于不依赖于夸克能量的BDMPS淬火权重，考虑核几何效应时给出的传输系数(q)=0.20±0.02 GeV2/fm;不考虑核几何效应时给出的传输系数(q)=0.29±0.03 GeV2/fm。显然，核几何效应对冷核物质中表征夸克能量损失的传输系数有明显的影响。因此，在研究轻子-原子核半举深度非弹性散射的强子产生过程时有必要考虑核几何效应。

目录

声明

Abstract

摘要

Contents

Introduction

1 Semi-inclusive deep inelastic scattertng on nuclei

1．1 Hadron production in deep inelastic scattering on nuclei

1．2 The Hadronization Process

1．3 Hadron formation time

2 The experimental data

2．1 HERMES experiment

2．2 CLAS experiment

3 Nuclear geometry effect and transport coefficient in semi-inclusive lepton-production of hadrons off nuclei

3．1 Studying motivation

3．2 Parton energy loss effect

3．3 Nuclear geometry effect in hadron production

3．4 transport coefficient based on SW quenching weight

3．4．1 SW quenching weight

3．4．2 Results and discussion

3．5 Transport coefficient based on BDMPS formalism

3．5．1 BDMPS gluon spectrum

3．5．2 Results and discussion

3．6 The uncertainty of hadron formation time

4 Summary and Prospects

Reference

Acknowledgments

攻读学位期间取得的科研成果清单