相对论重离子碰撞（RHIC）实验中phi介子的产生及奇异夸克性质测量
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈金辉 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-26 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 上海应用物理研究所 |
| 导师 | 马余刚 |
| 关键词 | 相对论重离子碰撞(RHIC) 奇异夸克 组分夸克标度 核修正因子 椭圆流 极化 |
| 其他题名 | Measurement of phi-meson production and strange quark properties in Au+Au collisions at sqrt(s_NN)=200 GeV |
| 中文摘要 | 量子色动力学(QCD)是一种描述强相互作用的基本的规范场理论。格点QCD计
算预言在高温和低重子密度的条件下会产生从普通的强子物质到一种夸克
解禁、局部热化的物质状态－夸克-胶子等离子体(QGP)的相变。位于美国布鲁克海
汶国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)在过去几年的运行中取得了
大量的可喜的结果。这些结果都证明在RHIC上已产生了一种新的高温、高密
度的且具有很强的集体运动特征的物质，这种物质不能用强子物质的自由度
来描述。另一方面，奇异夸克增强被认为是研究QGP形成信号及其性质的敏感探针之一。$\phi$介子，
作为最轻的禁闭奇异矢量介子($s\bar{s}$)，由于其在强子相中较小的作用截面和较长的寿命，
被认为是研究RHIC早期部分子动力学的理想探针。
本文分析了$\sqrt{s_{NN}}$=200 GeV
Au+Au碰撞中$\phi$介子的产额，测量了若干敏感实验观察量，
定性地探讨$\phi$介子产生机制和奇异夸克性质。通过$\phi \rightarrow
K^+K^-$反应道，我们重建了中快度区($|y|<0.5$)$\phi$介子的横向动量($p_T$)分布。分析发现中心碰撞的横向动量谱符合指数函数描述，而到周边碰撞时，
在较高$p_T$区间出现抬高的迹象，偏离指数函数描述，需要用~Levy函数才能恰当地描述。$\phi/K$产额比随着碰撞系统、能量、中心度的系统性研究和$\phi$介子
的$\langle p_T
\rangle$随着碰撞中心度基本上不变的行为，和以$K^+K^-$组合作为$\phi$介子产生的主要反应道的输运模型预言相矛盾。在~$p_T<4.0$~GeV/c~区间$\Omega/\phi$产额比随
$p_T$的依赖关系符合$\phi$介子是由处于热化的奇异夸克组合而来的理论预言；$\phi$介子的核修正因子$R_{CP}$和$K_{S}^{0}$的相符合而偏离于$\Lambda$的行为，支持介子-重子分类标度；$\phi$介子的椭圆流在中间$p_T$区间也表现出类似于其它介子行为。上述测量似乎表明~RHIC~Au+Au中心碰撞中，
$\phi$介子是由处于热化的奇异夸克组合产生，RHIC观察到的集体流效应是部分子层面的而不是强子层面的。
在夸克组合模型框架下，$\Omega(p_T/3)/\phi(p_T/2)$和$\Xi(p_T/3)/\phi(p_T/2)$分别表示的是奇异夸克和轻夸克在强子化时刻的分布。从RHIC实验数据分析中发现
奇异夸克的横向动量谱要平于轻夸克的，预示着奇异夸克在部分子演化过程中形成了强于轻夸克的径向流，这与流体动力学行为是相符合的。我们的分析对RHIC能区的部分子演化过程
提供了一个很好的参考基准。
我们还分析了RHIC下$\phi$介子的自旋排列行为。相对于反应平面(全局极化)，$\phi$介子的自旋密度矩阵元~$\rho_{00}=0.34
\pm 0.02 (stat) \pm 0.03 (syst)$
($0.4 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 102 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7246]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈金辉. 相对论重离子碰撞（RHIC）实验中phi介子的产生及奇异夸克性质测量[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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