非单衍质子-质子碰撞中J/Ψ光致产生的研究

论文摘要

J/ψ是研究相对论重离子碰撞中产生的夸克胶子等离子体的重要探针。J/ψ由于色荷德拜屏蔽造成的产额压低被认为是夸克胶子等离子体形成的标志信号。SPS,RHIC和LHC上的相对论重离子碰撞实验都观测到了 J/ψ产额压低。这对夸克胶子等离子体的寻找与特性研究提供了重要的实验数据。然而,最近LHC的ALICE实验和RHIC的STAR实验分别在偏心铅核-铅核与金核-金核对撞中观察到了极低横动量区间J/ψ产额的显著增强。通过与理论模型比较,表明这一增强很有可能来自于相干光致产生过程。这一过程的行为与强产生有很大的区别,并且在以前的J/ψ产额压低的讨论中往往被忽略。ALLICE与STAR的实验结果引起了人们对于这一过程的重视。例如,现在实验上测量夸克偶素的产额压低会将极低横动量区排除在外（PT>0.2 GeV/c）。但是,由于J/ψ的产额压低往往通过对比相对论重离子碰撞和质子-质子碰撞中的产额来研究。而且,由于质子的半径小于原子核的半径,质子-质子对撞中光致产生可能延伸到相对更高的横动量区。因此,对质子-质子碰撞中J/ψ光致产生的研究是很有必要的。一方面可以研究其对相对论重离子碰撞中J/ψ产额压低测量的影响,另一方面也可以研究J/ψ的相干光致产生机制本身。我们构建了一个唯象理论模型来研究非单衍质子-质子对撞中J/ψ的光致产生。利用Weizsacker-Williams方法根据质子的电荷分布计算了高速运动的质子产生的超强电磁场等效光子通量。收集了全球范围内的所有光子-质子相互作用截面测量数据并加工整理进行参数化。卷积上述两个量得到了不同能量下质子-质子碰撞中光致产生J/ψ的快度分布与横动量分布,并与强产生产额进行了比较。发现质子-质子对撞中光致产生的横动量分布比相对论重离子碰撞中的情形要宽,但其截面比强产生截面低3个数量级以上。在相对论重离子碰撞中J/ψ的产额压低的计算中的影响可以忽略。

论文目录

• 搞要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
•   1.1 J/ψ产额压低作为夸克-胶子等离子体形成的信号
•   1.2 光致产生概述
•     1.2.1 光子通量
•     1.2.2 实验特征
•   1.3 电子-质子对撞机上的光致产生
•     1.3.1 光致产生总截面
•     1.3.2 弹性矢量介子产生
•   1.4 强子对撞机上的光致产生
•     1.4.1 遍举（Exclusive）粒子产生
•     1.4.2 遍举矢量介子产生中的干涉效应
•     1.4.3 单举（Inclusive）的光致产生
•     1.4.4 衍射过程
•     1.4.5 偏心重离子碰撞中相干光致产生的实验研究
• 第2章 研究方法
•   2.1 光子通量
•   2.2 光子-核子反应截面
•     2.2.1 SPS有关数据获取
•     2.2.2 Fermilab标记光谱仪（Tagged-Photon Spectrometer）有关数据获取
•     2.2.3 HERA有关的实验数据获取
•     2.2.4 结果汇总与参数化
•   2.3 计算光致产生快度分布
•   2.4 计算光致产生横动量分布
•   2.5 强产生的贡献
•     2.5.1 强产生快度分布
•     2.5.2 强产生横动量分布
• 第3章 结果分析
•   3.1 快度分布结果
•   3.2 横动量分布结果
• 第4章 展望
•   4.1 确定胶子的分布函数
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曹泽华

导师: 唐泽波,查王妹

关键词: 光致产生,碰撞

来源: 中国科学技术大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 中国科学技术大学

分类号: O572.3

DOI: 10.27517/d.cnki.gzkju.2019.000342

总页数: 70

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