基于AMPT模型探究LHC下相对论重离子碰撞中的共振态产生

论文摘要

位于美国布鲁克文国家实验室的相对论重离子对撞机和欧洲核子中心的大型强子对撞机进行的相对论重离子碰撞实验,可以产生一种由量子色动力学预言的新形态物质——夸克胶子等离子体,它是由禁闭在强子内部的夸克胶子在极端高温高压的环境下退禁闭形成的。高能重离子碰撞包括初始碰撞、预平衡、QGP演化和强子相互作用及冻出这四个部分。随着膨胀系统不断降温,在强子相互作用阶段中,由QGP强子化形成的强子气体会经历化学冻结与动力学冻结,在这个过程中,寿命较短的共振态粒子发生衰变与重建,共振态信号可能会丢失,同时火球中的粒子会散射增加共振态产额。共振态信号的丢失可以用来研究火球中强子相寿命尺度,来源不同的共振态包含了不同时间尺度下的系统演化的动力学信息。因此共振态是探究QGP性质的有效探针之一。本研究中使用包含部分子相互作用以及强子相互作用的非平衡输运模型——AMPT模型,基于模型的String Melting版本研究了LHC的相对论重离子碰撞下K*0与φ共振态的产生与强子级联时间的关系。对比实验上测量的共振态的横动量谱,我们发现（sNN）1/2=2.76TeV下的Pb-Pb碰撞要用强子级联时间t≥10fm/c描述,对于碰撞系统尺寸较小的（sNN）1/2=5.02TeV下的p-Pb碰撞,要用更小的强子级联时间参数t≥4fm/c,这证明了Pb-Pb碰撞有着相较于p-Pb碰撞更长的强子相寿命,并且φ受到末态强子再散射效应的影响要小于K*0。将Pb-Pb中心碰撞下K*0/K—和φ/K—进行对比,在横动量小于2GeV/c时,发现K*0有更强烈的压低现象,这表明火球演化中更多的K*0共振态信号丢失了。随着强子级联时间增加,K*0椭圆流v2变化大于φ,证明LHC能量下K*0共振态的再散射比重建要占据更大的比重,K*0/K与φ/K以及K*0/π与φ/π的结果同样证明了这一点。此外,AMPT的弦融化版本可以很好地描述Pb-Pb和p-Pb中心碰撞下横动量在0-5GeV/c范围的p/φ比例,标志着高能重离子碰撞中的流体力学机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   1.1 标准模型
•   1.2 量子色动力学
•   1.3 相对论重离子碰撞
•   1.4 描述重离子碰撞的观测量
•   1.5 选题背景
• 第二章 AMPT模型简介
•   2.1 相空间初始化
•   2.2 部分子级联
•   2.3 强子化过程
•   2.4 强子再散射
•   2.5 AMPT模型的部分初始参数设定
• 第三章 结果与讨论
•   3.1 AMPT模型中强子相粒子产生的特点
• *0和φ横动量谱'>  3.2 K^*0和φ横动量谱
• *0与φ分别与K^-、π、p比例'>  3.3 K^*0与φ分别与K^-、π、p比例
• *0和φ的椭圆流分布'>  3.4 K^*0和φ的椭圆流分布
• 第四章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘雪莹

导师: 马春旺,陈金辉

关键词: 共振态,强子级联时间,再散射,重建,椭圆流

来源: 河南师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,核科学技术

单位: 河南师范大学

分类号: O571.6

DOI: 10.27118/d.cnki.ghesu.2019.000707

总页数: 47

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