RHIC和LHC能区质子—质子对撞中末态粒子的多重数产生

摘要

高能碰撞研究是目前粒子物理学与原子核物理学中比较热门的领域之一，它主要研究碰撞过程中的动力学演化及其现象和规律，量子色动力学(QCD)便是在研究当中不断地改进和发展起来的。QCD预言在高能核-核碰撞中将产生一种新的物质相——专克-胶子等离子体。长期以来，人们通过实验分析和理论探讨，试图研究高能碰撞过程的普遍规律、个性特征，并找寻夸克-胶子等离子体的相变信号，而多源热模型便是为研究高能碰撞过程而发展起来的一种热力学和统计模型。多源热模型在研究中具有图像清晰、计算简单、与实验测量量联系紧密等优点。在本文中，我们使用该模型，分析了末态粒子的分布特征，特别是多重产生过程的粒子分布特征。本文的主要研究内容包括以下两方面:
　　(1)利用多源热模型分析了质心系能量为200 GeV的质子-质子对撞中，末态喷柱的能谱和碎裂函数。在该模型的框架内，我们使用一个多组分厄兰(Erlang)分布，通过给出组分数和各个组分源的个数，得到的关于喷柱能谱的计算曲线与实验结果相符。同样地，我们在计算喷注的碎裂函数分布时，也得到了和实验相符的结果。研究表明，多源热模型在描述RHIC能区质子-质子碰撞中，有关喷注的能谱和碎裂函数分布方面是适合和正确的。
　　(2)利用多源热模型分析了质心系能量为0.9、2.36和7 TeV的质子-质子（质子-反质子）对撞中，末态粒子的多重数分布和赝快度分布。根据粒子碰撞的内部机制，我们将末态粒子源分成三个部分:射弹碎裂柱、中心柱和靶碎裂柱。通过对多源热模型与几何模型的联系比较，我们给出了相关的参数值，得到的结果与实验是相符的。结果表明，多源热模型在描述LHC能区质子-质子（质子-反质子）对撞中，末态粒子的多重数分布和赝快度分布方面是适合和正确的。

目录

摘要

第一章 引言

第二章 高能碰撞过程介绍

2．1 碰撞过程的研究方法

2．2 Pb+Pb及Au+Au碰撞中粒子的多重数分布

2．2．1 碰撞核子数的计算

2．2．2 Pb+Pb及Au+Au碰撞中多重数的计算

2．2．3 与实验结果比较

2．3 Pb+Pb及Au+Au碰撞中粒子的赝快度分布

2．3．1 模型介绍

2．3．2 与实验结果比较

2．4 本章小结

第三章 RHIC能区pp对撞中喷注的能谱和碎裂函数

3．1 基本图像

3．2 基本公式

3．3 与实验结果的比较

3．3．1 喷注的能谱

3．3．2 喷注的碎裂函数

3．4 本章小结

第四章 LHC能区pp碰撞中的多重数及赝快度分布

4．1 多重数分析

4．1．1 pp碰撞末态粒子的多重数分布

4．1．2 与实验结果比较

4．2 赝快度分析

4．2．1 pp碰撞末态粒子的赝快度分布

4．2．2 与实验结果比较

4．3 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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