基于夸克重组合模型的喷注内组分夸克的分布与关联研究

摘要

在高能重离子碰撞中，探讨粒子产生机制的一个很重要的课题。人们从不同角度提出了许多种粒子产生机制来研究末态粒子产生过程。其中较为成功的是弦模型和部分子碎裂模型。但是，这两种模型都有一定的局限性。弦模型只适合于描述低横动量区域的粒子产生过程，部分子碎裂模型只适合描述相对比较高的横动量区域的强子化过程。在中等横动量区域，这两种模型都遇到了困难。它们不能合理的解释RHIC能区下的一些实验现象。近年来，重组合模型的提出加深了人们对描述粒子产生机制的认识。该模型能够适用于整个横动量区域，合理解释其它模型不能解释的许多实验现象。 本文所采用的夸克重组合模型是在强子结构的组分夸克模型的框架下，从碎裂函数的场算符形式得到的。在其模型中，作者从第一原理出发，采用与定义真空中单强子碎裂函数类似的方法，用场算符和组分夸克态来定义组分夸克分布函数，导出了在热密介质中单强子碎裂函数。所得到的碎裂函数可以表示成双组分夸克（或三组分夸克）分布和组分夸克重组合几率的卷积，而组分夸克重组合几率是由强子波函数决定的。这里把硬部分子的碎裂看成两个过程：（1）初始硬部分子演化成组分夸克；（2）组分夸克组合形成末态强子。该文献中还证明了组分夸克分布函数随能标演化满足DGLAP方程。利用DGLAP演化方程可以从已知标度下的夸克分布函数导出任意标度下的分布。该模型结合能量损失，可以得到碎裂函数在热介质中的修正，成功解释一些反常的物理现象并有可能预言在更高能区的一些新现象。 理论上，只要给出真空中喷注的组分夸克分布函数，就可以得到介质中的相应分布和末态粒子分布。但是与强子一样，组分夸克分布和强子波函数不能通过pQCD计算得到。组分夸克分布函数不依赖于硬部分子的产生过程，它只依赖于碰撞系统的能量。得到了这些分布，就可以得到不同碰撞系统中的末态粒子分布等信息。本文将试图解决喷注中组分夸克分布这一问题。 本文利用大家熟知的PYTHIA事例产生器模拟真空中喷注碎裂过程，得到喷注中组分夸克分布函数。由于该事例产生器能描述简单碰撞系统中各种末态粒子的谱及其关联，它能比较正确地反映了过程中QCD效应，特别是非微扰效应，希望由此给出的组分夸克分布接近于真实的分布。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

1.1标准模型

1.2高能碰撞与粒子产生

1.2.1弦模型

1.2.2部分子碎裂模型

1.3 PYTHIA事例产生器

1.4本文的组织

第二章 夸克重组合模型

2.1夸克重组合模型的提出

2.2夸克重组合模型的框架

2.3基于PQCD的夸克重组合模型

2.3.1基于PQCD的夸克重组合模型的提出

2.3.2组分夸克分布函数及其DGLAP演化

2.3.3组分夸克分布函数的求和规则

第三章 喷注内组分夸克的分布与关联

3.1强子谱与组分夸克

3.2单组分夸克的动量分布

3.3双组分夸克的联合动量分布

3.4喷注中不同夸克对间的关联

3.5讨论

第四章 小节与展望

参考文献

硕士期间发表的文章

致谢