高能强子—强子碰撞中的多重产生(英文)

本文对强子—强子非衍射散射中的三火球模型作了总结性的评述。这一模型是在西欧中心CERN质子—反质子对撞机(SPS)的最新实验结果的基础上提出来的。这些结果包括:快度中心区的带电多重数满足KNO标度无关性,快度平台升高80%,长程快度关联,以及快度分布和横动量分布与多重数关联等等。模型的基本假设是:在非衍射散射过程中形成三个火球,每个火球的能量分布都是二维振子分布,火球爆破产生的末态粒子数目正比于火球的激发能。在此假定下,利用归一化条件就得到了与实验相符的中心区多重数分布的KNO标度无关性。假定三个火球的平均大小相近,可以得到非衍射多重数分布的KNO标度无关性,与较低能量的实验相符。如果假定中心火球所占比例随能量的升高而增大,可以得到540GeV的多重数分布,与(?)P对撞机实验结果相符。进一步利用能量—动量守恒还可以得到与实验大体一致的快度平台及分多重数快度分布。将63GeV和540GeV的平均多重数的实验值和上述模型中这两个能量下中心火球和两侧火球的大小之比结合在一起,可以看到当能量由63GeV升到540GeV时,两侧火球的大小保持不变。将这一事实向更高能量外推,就可以对更高能量下的多重数分布和快度分布作出预言。本文中就S~(1/2)=900和2000GeV作出了这一预言。在本文的最后,利用三火球模型对非衍射散射过程的物理图象作了一些讨论。     

高能质子碰撞的大横动量喷注产生

本文研讨了目前流行的几种部分子结构函数及其适用范围。根据QCD微扰论计算了Pr≥2Gev/C的各种部分子喷注的总截面随能量的变化。考虑到结构函数的标度破坏,但喷注的质量效应和部分子的内禀横动量分布对总截面影响并不显著。本文的结果为蒙特卡洛法研究宇宙线的双集团事例率,克服原朴素部分子模型预言的比实验偏低的困难提供理论依据。同时,为在超高能区验证微扰QCD的适用性提供重要信息。     

LHAASO实验中宇宙线次级粒子特性的模拟研究

高海拔宇宙线观测站(LHAASO)位于四川稻城海子山,海拔约4400 m,该实验采用多种手段,对进入大气层的宇宙线粒子进行精确的复合测量.高海拔区域,雷暴天气频繁,广延大气簇射中宇宙线次级粒子的数目、方向和能量都会受到雷暴电场的影响.本文利用Monte Carlo方法,模拟了宇宙线原初粒子进入大气层后的广延大气簇射过程,研究了次级粒子中光子、电子、μ子的纵向分布、横向分布和能量分布.结果表明,在LHAASO探测面,电子的数目比μ子多2～3倍、μ子横向分布范围比电子宽广、μ子的能量比电子大.若在雷暴期间,大气电场对电子(质量小、数目多)的影响将会更加明显.本工作对研究雷暴电场加速宇宙线次级带电粒子的物理机制具有重要意义,同时为理解地面实验的观测现象提供有用信息.     

超高能不等核碰撞的流体力学模型

超高能重离子碰撞能在原子核线度内产生高温高密度物质，导致夸克囚禁的解除，产生一种新的物质状态—夸克胶子等离子体。如果这种从强子物质到夸克物质的相变在实验中得到证实将是对强相互作用理论QCD（量子色动力学）的有力支持。由于超高能重离子碰撞目前主要发生在宇宙线事例中，而宇宙线事件一般是不等核碰撞，快度分布在核子—核子碰撞质心系中是不对称的。本文应用流体力学模型讨论宇宙线中不等核碰撞事例，得到了能量密度分布和不对称的快度分布。本文所讨论的流体力学将应用在今年的羊八井实验中直接从EAS事例数中挑选出超高能重粒子碰撞事例，寻找夸克胶子等离体。     

夸克-胶子等离子体模型与三火球模型

对比夸克—胶子等离子体模型与三火球模型物理图象的异同,以ＱＣＤ袋模型和统计流体力学模型的计算值对应三火球模型中重要参数及快度窗口粒子分布和多重数分布．     

不同味夸克产生的喷注硬度特性的比较研究

用蒙特卡洛模拟方法研究了e e对撞Zo强子衰变事件中胶子喷注和夸克喷注的硬度特性.发现夸克喷注和胶子喷注的硬度特性存在较大的差异;不同味的夸克喷注的平均多重数、平均横动量和平均快度随硬度的分布特性也存在明显的差异,而不同味的夸克发射的胶子产生的喷注的硬度特性是一致的;胶子喷注与夸克喷注的平均横动量、平均多重数与硬度之间存在较强的正关联,而平均快度与硬度之间存在较强的负关联.     

辨别胶子喷注和夸克喷注的能量法则研究

用蒙特卡洛方法研究了e^ e湮灭产生的3-喷注事件,将强子3-喷注按能量排序并通过与部分子层次的3-喷注配对来辨别胶子喷注和夸克喷注．分析了能量法则挑选喷注的纯度;用改进后的能量法则计算了3-喷注事件中的三个喷注的平均多重数,平均横动量随喷注能量的分布以及胶子喷注和夸克喷注的平均多重数之比和平均横动量之比．并与角度法则的相应结果进行了比较．结果显示用改进后的能量法则挑选喷注的方法是可行的．     

参数化模型的调整和宇宙线超高能强子族事例的特征

本文根据ＣＤＦ实验所显示的非弹过程中心赝快度密度随能量的增加呈ｌｎ２ｓ增长的趋势，对参数化模型中的非弹过程赝快度分布以及带电粒子多重数与质心系能量的关系进行了调整．假定原初宇宙线成份以重核为主，应用调整后的模型，对超高能宇宙线粒子在大气中的行为进行了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟（称为ＮＭＰＩ模型）．将ＮＭＰＩ模型模似结果同甘巴拉山铅乳胶室实验结果作的比较表明，模拟基本能说明实验结果．     

重建EAS膝区事例初能的一种新方法

重建原初宇宙线粒子的能量是基于地面宇宙线观测实验的关键工作．这一工作体现了高海拔和全覆盖两大突出的地面实验特点,利用广延大气簇射（EAS）和蒙特卡罗模拟程序,以及设置在高海拔的地面全覆盖探测器阵列,记录膝区宇宙线粒子质子和铁核成分产生的次级粒子信息,给出了对事例初能的重建方法．     

囚禁与物化

本文分析了层子的囚禁和物化(强子化),指出它们是物质结构新层次里出现的新特点。根据囚禁和强子化之间有紧密联系的观点,提出了一个层子强子化的模型。这一模型认为强子化过程就是层子在引起囚禁的等效位势作用下多次辐射介子的过程。利用这一模型得到了喷注中的平均多重数按质心系能量的对数增长,喷注张角和能量成反比,以及平均横动量是常数的结论。这一结果和10Gev 以下e~ e~-湮没所产生的喷注结构相符,同时也和10Gev以上出现的三喷注事件中层子喷注的结构相符。     

超高能强子—强子散射总截面计算

强子-强子散射,在超高能情况下,点模型预期其总截面趋于一个不变的常数。然而实验数据却表明总截面随能量的增大而上升,说明强子具有结构性。许多作者用不同的观点和方法,计算过p-p、p-K散射总截面,得出了与实验基本相符的结果。 本文将把作者之一提出的强子中亚夸克的动量分布函数和强子中夸克的动量分布函     

RHIC能区J/Ψ粒子横动量谱的研究

粒子横动量谱能反映强相互作用介质中强子化过程中的诸多信息.通过考虑末态随动者对J/Ψ粒子产额的影响和初态核子-核子碰撞几何分布对J/Ψ粒子分布的影响,利用传统爆炸波模型,对RHIC能区Au-Au、Cu-Cu的中心快度区间和向前快度区间的J/Ψ粒子横动量谱进行了讨论.     

超高能p-p碰撞大横动量直生光子

本文利用亚夸克模型导出的夸克层次的核子结构函数,对超高能p-p碰撞大横动量直生光子的不变微分截面进行计算,并与实验结果进行了比较,符合较好。     

超高能宇宙线质子在宇宙空间中的平均自由程

本文根据原子核物理学,粒子物理学和大爆炸宇宙论研究超高能宇宙线质子在宇宙空间中的平均自由程和宇宙线从产生处到达地球经历的平均温度.研究结果表明:仅当产生的宇宙线是单一能量时,在E=2.0×1020eV附近才会有宇宙线能谱的截断;但是,产生宇宙线的能量有一分布,因此,这个截断问题还值得研究.     

宇宙线粒子产生电磁簇射的进一步实验研究

在海拔1905m的昆明市区,用有效体积为45×45×14cm~3的多板云室,进一步测量了宇宙线贯穿粒子的电磁簇射几率,次级簇射电子的能量范围为0.4～2Gev以下。获得4259个有用事例,得到宇宙线粒子在1.25cm厚的铅层中产生电磁簇射的平均几率是(5.02±0.35)×10~(-3)。大于由理论和加速器数据推出的电磁簇射几率,支持了宇宙线中含有未知成份的想法。     

三火球模型对Tevatron和LHC能量下多重数分布的预言

从三火球模型出发，根据文献２所给的平均多重数（ｎ）的计算公式，预言了在Ｔｅｖａｔｒｏｎ和ＬＨＣ能量下强子－强子碰撞的总多重数分布Ｐ（ｎ），并将所预言的结果与文献３用二分量随机模型预言的多重数分布进行了比较。     

用多尺度分析方法分辨“膝”区原初宇宙线中的铁核成分

基于对ARGO-YBJ实验进行的Monte Carlo模拟计算,利用多重分形和离散小波方法在不同尺度下对“膝”区原初宇宙线粒子所产生的广延空气簇射中的次级粒子的横向分布特征进行了分析,得到了多个可以表征不同原初之间差异的参量,以这些参量作为人工神经网络的输入进行了多参量分析,并研究了该网络对原初粒子的分辨能力。     

简单重心法快速重建大EAS芯位

簇射芯位重建是基于地面的宇宙线观测实验的关键工作之一.利用广延大气簇射（EAS）和探测器蒙特卡洛模拟程序，模拟超高能原初宇宙线粒子质子和铁核成分产生的簇射前沿在探测器阵列的分布行为，根据模拟数据，分析了击中数最大探测器灵敏单元与簇射芯位的关系，以及重心法重建簇射芯位的精度，结合二者的特点，提出简单重心法重建簇射芯位，初步研究表明，该方法可快速重建EAS芯位，并使芯位重建精度提高到1 m.     

高能核乳胶碰撞中产生的单电荷粒子的多重数分布

随着粒子物理与原子核物理的发展,在高能核物理领域,人们提出了一些热力学与统计模型来描述粒子的分布特性。通过比较实验数据和理论模型,可以得到高能碰撞过程的一些重要信息。文章将研究碳(~(12) C)和硅(~(28)Si)在4.5A GeV/c动量下,在与核乳胶碰撞中,末态单电荷粒子(灰径迹粒子和簇射粒子或相对论性单电荷粒子)的分布规律。在多源热模型的基础上,应用厄兰(Erlang)分布或双组分厄兰分布,对核乳胶实验中测得的灰径迹粒子和簇射粒子的多重数分布进行了统一描述。     

高能核——核碰撞的灰粒子多重数,碰撞中心性和核内级联

本文用统计模型计算的灰粒子多重效分布与3.7AGeV、14.6AGeV Si 离子诱发乳胶核反应的实验数据相比较,表明靶核物质量、核内级联是灰粒子产生的重要因素,给出灰粒子多重数与碰撞中心性的强关联。