相对论重离子对撞中喷注淬灭的研究

喷注淬灭现象是相对论重离子碰撞中可能产生高温高密新核物质—夸克胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma,QGP）的特征之一.我们分别测量质子-质子碰撞和重离子碰撞中的各种强子谱产额,并通过比较不同体系强子谱的产额,发现重离子碰撞中强子产额相对于质子-质子碰撞产额有所压低,进而研究喷注淬灭机制.不同强子产额的压低程度检验了一些理论预言,并为新的理论的提出提供重要的实验依据.     

200GeV下Cu+Cu碰撞中强子产额及其产额比的研究

在夸克组合图像下考虑因子化假设并计入净夸克的影响和强衰变、电磁衰变的贡献,推导出各种末态强子的产额公式.利用产额公式计算RHIC能区Cu+Cu碰撞中质心系能量为200GeV中间快度区不同中心度下的强子产额及产额比,并与实验数据进行比较.通过比较发现,质心系能量为200GeV的Cu+Cu碰撞从中心到边缘的理论计算结果在误差范围内与实验数据符合.     

高能Au+Au、Pb+Pb和In+In碰撞产生的大不变质量双轻子

利用部分子模型,计算了高能重离子碰撞的大不变质量双轻子产生.分析了双轻子产生的Drell-Yan过程的领头阶贡献和次领头阶(夸克-胶子康普顿散射、夸克-反夸克湮灭过程)贡献.数值计算结果能够较好地解释RHIC能区Au+Au 200A GeV碰撞和SPS能区Pb+Pb、In+In 158A GeV碰撞产生的大不变质量双轻子实验结果,验证了Drell-Yan过程在不变质量M4 GeV区域的主导作用.     

高能核-核碰撞中喷注淬火效应增强与直接光子各项异性的研究

通过计算给出了在LHC能区非对心核一核碰撞中由椭圆流v_2表示的高横动量直接光子的方位角不对称性.该高横动量光子是由喷注与热密介质相互作用而辐射出来的.光子椭圆流与强子椭圆流v_2相差π/2的相位,是直接光子椭圆流中负值的来源.同时,计算表明LHC能区直接光子v_2随粒子横动量p_T的变化趋势与RHIC上的实验结果一致,但LHC能区较RHIC能区直接光子流v_2值更小,且v_2值由负到正对应的转换p_T值更高.这表明在LHC能区喷注淬火效应更为明显,表面发射的直接光子对光子椭圆流的贡献份额增强.     

RHIC能区重味强子的实验测量

本文通过介绍重味强子与重味衰变电子的核修正因子与椭圆流的实验测量,总结与回顾了近年来高能重离子碰撞RHIC能区重味强子的实验进展.最新的测量结果表明,高横动量区D~0介子与重味衰变电子的核修正因子有显著压低,且程度与轻强子相当,说明粲夸克在碰撞产生的夸克胶子等离子体介质中有强耦合并且损失能量;同时测到了显著的D~0介子椭圆流与重味衰变电子的椭圆流,且其数值与轻强子相当,符合流体动力学特征.这两个实验证据都说明了粲夸克与碰撞产生的核介质有很强的相互作用.通过实验与模型的比较定量提取了粲夸克扩散系数等核物质的关键特征参数.     

相对论重离子碰撞中的喷注淬火和介质响应

本文简要回顾近年来在相对论重离子碰撞中喷注与夸克胶子等离子体相互作用方面的一些研究工作和进展,主要讨论以下4个方面:领头强子、整体喷注、重味夸克和介质响应.大横动量领头强子谱的压低是喷注淬火研究中最早被关注的观测量之一.在大横动量区间,系统研究了喷注淬火对部分子味道的依赖性,细致考虑了高能夸克和胶子对轻强子和重味强子的产生和核压低的贡献.在中低横动量区间,发现夸克组合机制和非微扰相互作用对解释轻强子和重味强子的核修正因子与椭圆流数据至关重要.整体喷注是近年来喷注淬火研究中的一个热点.利用贝叶斯分析研究了单举喷注和光子-喷注的横动量谱压低效应,定量提取了整体喷注的能量损失及其分布.系统性地研究了整体喷注的内部结构,如喷注形状函数、喷注腰围和喷注横动量弥散、整饰喷注的劈裂函数和劈裂半径、重组大半径喷注以及喷注内重味强子的径向分布等.介质响应一直是喷注淬火研究中的一个重点和难点.喷注在夸克胶子等离子体中的能动量损失会在喷注的传输方向激发出马赫锥等效应,同时在后方会产生扩散尾流.细致研究了介质响应对喷注周围的能量分布以及重子介子产额比的影响;提出了在光子或Z玻色子标记的喷注事例中探测扩散尾流的...     

相对论氘-金对撞中的末态效应研究

本文利用多相输运模型（AMPT）研究了相对论氘-金对撞中强子形成机制及随后的末态相互作用对强子产额的影响.如果考虑强子由弦碎裂产生并且引入末态强子散射机制,那么模型计算的反质子和π-介子增强幅度的比值与RHIC上的实验数据符合.对π-介子,K-介子,反质子,φ介子,Λ和Ξ重子对心碰撞相对于偏心碰撞的核修正因子（RCP）的系统研究表明,在中高横向动量区这些强子的RCP具有质量依赖性,这一质量依赖性起源于末态强子散射.如果强子由夸克重组产生,那么这种质量依赖性将会消失,强子的反奇异夸克组分对其增强幅度有较大影响.这一计算首次表明弦碎裂强子化和末态强子散射机制能够较好地描述RHIC能区氘-金对撞中Cronin效应的强子种类依赖性.模型预言的不同强子的相对增强幅度可供实验研究参考.     

核环境中的多重散射和能量损失

当快速部分子在核介质中传播时会和介质中的其他部分子发生多重散射,从而导致横动量展宽效应以及喷注淬火效应.本文综述了基于微扰QCD高扭度因子化计算核环境中部分子横动量展宽的最新进展,讨论了高扭度展开框架下的部分子能量损失计算及其在RHIC和LHC上高能核碰撞中领头强子产生中的应用.具体介绍了扭度-4过程的次领头阶计算,论证了核环境中双重散射的QCD因子化定理,证明了核介质性质的普适性并推导出了核介质性质的QCD演化方程,发现RHIC和LHC质子-原子核碰撞中向后快度区强子产生的核增强现象可被解释为非相干双重散射效应.进一步给出了高扭度展开框架下部分子能量损失效应对高能核核碰撞中大横动量强子谱产生的次领头阶数值计算方法,分别计算了π0,η,ρ0,?, KS0和ω等领头介子的产额及其核修正因子,讨论了不同领头强子的产额比,通过对核修正因子的理论计算与实验数据进行对比来抽取喷注输运参数,发现相对论重离子碰撞中领头强子谱的压低需要同时考虑初始喷注谱、能量损失机制和真空部分子碎裂函数这三个部分的影响.     

相对论质子-质子碰撞过程中产生的大横动量光子研究

利用微扰量子色动力学和部分子模型,研究了相对论质子-质子碰撞产生的大横动量光子.在微扰量子色动力学中,大横动量光子的产生源主要有康普顿散射、夸克-反夸克湮灭、胶子夸克单圈以及部分子散射末态的光子碎裂等.理论计算结果能够较好地解释各能区质子-质子碰撞产生的光子实验数据.     

组合机制下夸克横动量分布对强子横动量分布的影响

介绍了夸克组合模型的原理和夸克组合律(QCR)的基本步骤.解释了相对论重离子碰撞RHIC和夸克胶子等离子体QGP的产生,详细描述了夸克组合模型在相对论重离子碰撞中的应用.本文使用了蒙特卡罗方法通过程序实现组合机制下对RHIC反应的模拟,并在拟合实验的基础上重点分析了组合机制下夸克横动量分布对强子横动量分布的影响.本文绘制出重子介子比的动量谱并得出一些有意义的结论.     

SPS和RHIC能区横-纵相空间特性研究

从椭球衰变模型出发,通过研究对称碰撞系统特性,进而讨论横-纵相空间的对称性.在成功分析SPS能区的Pb Pb固定靶实验数据的基础上,进一步讨论RHIC能区的核-核对撞实验数据.     

重离子碰撞对QCD物质的若干检验

 采用重新拟合的σ_J/ψN数据计算核吸收效应,并结合能量损失以及核遮蔽效应因子.研究了E866、RHIC和HERA上J/ψ粒子产生中微分截面比R的x_F（或y）分布,结果与最新的实验数据进行了对比.结论表明：所选用的介质效应模型能较好地再现实验数据,体现冷核效应的幅度,尤其是RHIC的正快度区域(y＞0）及HERA的负x_F区域.文末还给出了对LHC上产值数据的预言.对冷核介质效应的研究,能协助甄别热核反应中的产值抑制是否预言中夸克-胶子等离子体形成的标志,从而有助于对QCD物质特征的检验.     

Coherent photoproduction processes in hadronic heavy-ion collisions

Recently, significant abnormal enhancements in J/ψ and dilepton production have been observed in peripheral heavy-ion collisions at very low transverse momentum by the STAR, ALICE and ATLAS Collaborations. The observed excesses cannot be explained by hadronic production combined with the cold and hot medium effects, though it can be well described by coherent photoproduction calculations with nuclear overlap. These experimental and theoretical results provide evidence of coherent photoproduction in hadronic heavy-ion collisions, which suggest novel probes for detecting the properties of quark-gluon plasma (QGP). In this work, we review recent experimental and theoretical progress regarding coherent photoproduction in hadronic heavy-ion collisions.     

喷注淬火的细致平衡效应

讨论了高能部分子穿过夸克胶子等离子体时热胶子的细致平衡效应，在热介质中，受激的热胶子发射降低部分子的能量，而热吸收增加部分子的能量，其净贡献导致部分子能量损失的减少。部分子能量损失的相对减少对中等能量的喷注是重要的，而对非常高能量的喷注可以忽略不计。修正后的能量损失对能量的依赖性将影响中等户t强子谱压低的形状。     

浅谈高等数学教学中数学思维的培养

根据色蒸发模型,应用EKS98及HKM04的程序,计算了在LHC上p-Pb碰撞过程中J/ψ粒子的微分产值比.在LHC的能量范围内,此比值近似于胶子的核效应因子.本文数据与未来LHC上p-Pb碰撞的实验数据对比,可以修正高能时此二种程序对束缚核子胶子分布函数的描述,对束缚核内胶子密度提供高能时的约束.     

重子数守恒对净质子快度分布的影响

从相对论重离子碰撞的非均匀集体流理论出发,分别讨论AGS、SPS和RHIC能区的净质子分布特征.与以前计算净质子分布不同的是,考虑了在相对论重离子碰撞中重子数守恒,通过重子数守恒限制,可以对RHIC能区的净质子分布在远离中心区的快度分布进行预言.     

质心能量200 GeV下d＋Au碰撞中末态强子的赝快度分布研究

利用热化组分模型详细讨论了RHIC能区不同中心度d＋Au产生的带电粒子赝快度分布.并把产生粒子的贡献归纳为射弹碎裂区、中心区和靶碎裂区3部分粒子贡献总和,中心区域形成集体流达到热化.并由此分析了RHIC能区d＋Au相互作用不同中心度粒子产生特性.     

多源热模型与高能质子-质子对撞中喷注的能谱和碎裂函数

评述了笔者和合作者以前提出和发展的多源热模型(或称多源理想气体模型),阐述了该模型的基本图像,针对几种物理量的分布规律讨论了发射源的空间分布.在此基础上,用该模型得到的多组分厄兰( Erlang)分布分析了高能质子-质子对撞中形成的喷注的能谱和碎裂函数,模型计算结果与相对论性重离子对撞机上质心系能量为200 GeV的质子-质子对撞的实验结果近似符合,表明高能质子-质子对撞中形成的喷注的能谱和碎裂函数服从组分数为1或2的多组分厄兰分布.     

放电等离子烧结制备碳化硅块材及其高温导热性能研究

通过放电等离子烧结制备了碳化硅块材,分析了烧结温度、保温时间等对碳化硅块材的密度、物相组成、微观形貌和硬度的影响,并对其高温导热性能进行了测试.结果表明,当烧结温度为1800℃,保温时间为5min时,通过放电等离子烧结能够获得致密度为98%的碳化硅块材.与传统热压烧结相比,放电等离子烧结制备的碳化硅块材的热导率略低,其主要原因是放电等离子烧结的保温时间较短与烧结样品的致密度略低,且晶界结合性较差所导致.     

基于LabVIEW虚拟仪器技术的湍流等离子体束热效率

为明确不同参数下等离子体发生器的热效率,并精准掌握等离子体束的实时能量,进而将等离子体技术应用于氮化铝粉体等材料制备领域,基于自行研制的两路进气式湍流等离子体发生器,利用虚拟仪器技术以实验方式实现对湍流等离子体束热效率在不同工作参数组合下的实时在线监测,并分析了其热效率特性。实验结果表明：热效率在保护气不变的情况下随主气的增大从51%增加到67%,而在主气不变的情况下,保护气的增大会使热效率呈现先增加后降低的现象。在其他工作参数相同的条件下,70 A电流下的热效率比100 A电流下的热效率高4%左右。