夸克-胶子等离子体中双轻子、奇异性和光子的产生
文献类型：学位论文
| 作者 | 龙家丽 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 导师 | 贺泽君 |
| 关键词 | 化学非平衡夸克-胶子等离子体 有限重子数密度 双轻子 奇异性 硬光子 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 极端相对论重离子碰撞是研究夸克一胶子等离子体（QGP）产生的重要手段，这一研究己成为当今核物理学研究的重大前沿。在本文中我们阐述了夸克-胶子等离子体的形成条件、探测信号、系统特征和演化过程。我们也叙述了先前的演化模型，进一步在Juttner部分子分布函数的基础上，基于Bjorken的流体力学模型，给出了正在进行化学平衡的具有有限重子数密度的夸克-胶子等离子体系统的演化。解驰豫方程最后得到系统的温度、化学势以及夸克、s夸克和胶子逃逸因子的演化。在此基础上，我们研究了夸克-胶子等离子体形成的双轻子、奇异性和光子信号。对于双轻子信号，考虑了夸克湮qq-ll和热集夸克衰变（特别是胶子聚变gg-cc和夸克反夸克湮灭qq-cc所产生的热集夸克对）对双轻子产生的贡献，并给出了它们的双轻子谱。发现双轻子产额是初始夸克化学势的强增函数。另外，由于系统的高初始温度、高胶子密度、以及中等质量区反应gg-cc和qq-cc大的反应截面，来自反应gg-cc和qq-cc的热集夸克对中等质量双轻子产生有显著的贡献。接着，研究了夸克相和强子相的奇异性产生。在夸克相，发现奇异性产生对系统初始值的依赖非常敏感；其次，随着初始夸克化学势的增加夸克相寿命增加，导致奇异性产生的显著增强；另外，还发现本文首先研究了纳米生物传感检测中最基本的传感界面的表面修饰技术：应用硅烷化试剂和多聚赖氨酸修饰生物芯片和生物传感器的衬底，即应用多聚赖氨酸以及硅烷化试剂-3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-（2，3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷修饰硼玻璃衬底，并用微点阵点样仪和微通道在其上印刷含探针的微点阵。杂交后，使用荧光显微镜检测不同衬底的分子结合容量。结果显示：多聚赖氨酸修饰衬底的分子结合容量是3-（2，3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷修饰衬底的6倍。利用多聚赖氨酸修饰聚二甲基硅氧烷（Poly（dimethvlsiloxane），PDMS），使PDMS获得了很好的亲水性和生物相容性，溶液能顺利地流过微通道。对多聚赖氨酸修饰PDMS的机理进行了研究，发现：多聚赖氨酸上的氨基和PDMS上的乙烯基发生了加成反应，使多聚赖氨酸共价连接在PDMS表面上，并且氨基和乙烯基反应的机理在油酸和Tris反应中得到了验证。在上述表面修饰的基础之上，本文系统地研究了微悬臂生物传感器对DNA分子的检测。为了提高微悬臂对DNA分子的检测速度和检测灵敏度，利用镀金并在其上固定了DNA探针的微悬臂为正极，在靶杂交液槽内引入另一电极作为负极，构成电场驱动微悬臂DNA生物传感器。对该传感器系统施加静电场，驱动DNA分子朝正极迁移，使溶液中的DNA分子富集在微悬臂上，促进DNA分子的杂交。结果表明：（1）DNA在微悬臂上的杂交时间仅需3min，加快了微悬臂生物传感器对DNA分子的检测速度；（2）提高了微悬臂生物传感器的灵敏度，可以检测到Pg／m1级的DNA分子。通过施加电场，微悬臂生物传感器在检测速度和灵敏度方面有较大幅度的提高。（3）通过电场的洗脱，能够降低非特异性吸附，提高微悬臂生物传感器检测分析的准确度。在研究界面技术和实现了微悬臂生物传感器对DNA分子的单元检测基础之上，进一步研究了微点阵和微流控芯片相结合的多元检测系统：在活化的石英片上制作蛋白质和DNA微点阵，并可逆地将其与含有通道的PDMS封接在一起，在热力学平衡夸克-胶子等离子体系统和化学非平衡夸克-胶子等离子体系统中奇异性的产生有明显差别，它表明研究化学非平衡夸克-胶子等离子体系统的奇异性产生是非常必要的。在强子相，我们发一现比值K~-／π~-随初始温度T_0几乎是线性地增加；特别地，在冷冻点，比值K~-/π~-随初始温度T_0的变化比较敏感，其值大概在0.22-O.24的范围内，约为厕碰撞的3倍多，定性的解释了实验结果。最后，在光子信号的研究中，重点研究了夸克相中的下述光子产生过程：湮灭过程q+q-γ+g、Compton过程g十q-γ+q及g+q-γ+q、韧致辐射过程和带有单次散射的湮灭过程，分别给出了这些过程的光子谱。发现在所有这些光子产生过程中物致辐射过程的贡献是占统治地位的；以及它们总的光子产额随夸克化学势的增加而增加。同时，我们还研究了不同演化时间段的光子产生，发现系统演化初期的贡献占统治地位。最后，也和热力学平衡系统的结果进行了比较，它们之间的显著差别显示了在化学非平衡系统中研究光子产生的必要性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 98 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7403]  |
| 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 | 龙家丽. 夸克-胶子等离子体中双轻子、奇异性和光子的产生[D]. 中国科学院上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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