介子、重子和輕核（氘，氦—3）的產(chǎn)生：RHIC能區(qū)金金對撞試驗(yàn)中對系統(tǒng)freeze-out動(dòng)力學(xué)以及高動(dòng)量部分子性質(zhì)和作用的研究.pdf

1、量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)是一種描述強(qiáng)相互作用的基本的規(guī)范場理論。格點(diǎn)QCD計(jì)算預(yù)言在高溫和低重子密度的條件下會(huì)產(chǎn)生從普通的強(qiáng)子物質(zhì)到一種高溫、高密度、夸克解禁閉、局部熱化的新物質(zhì)狀態(tài)-夸克膠子等離子體(QGP)的相變。美國布魯克海汶國家實(shí)驗(yàn)室(BNL)的相對淪暈離子對撞機(jī)(RHIC)上已往的結(jié)果顯示，正如格點(diǎn)QCD所預(yù)言，RHlC試驗(yàn)中的相對論重離子對撞產(chǎn)生了一種新的高溫、高密度的物質(zhì)，這種物質(zhì)不能用強(qiáng)子物質(zhì)的自由度來描述。在STAR探測

2、器上，通過聯(lián)合飛行時(shí)間譜儀(樣機(jī))(TOF)和時(shí)間投影竄(TPC)中電離能損(dE/dx)，π介子、質(zhì)子、反質(zhì)子和輕核子能夠在大橫動(dòng)量區(qū)間被鑒別出來。在本文中，我們將給出RHIC金金200GeV對撞試驗(yàn)中，關(guān)于π介子、質(zhì)子、反質(zhì)子和輕核產(chǎn)生的最新結(jié)果。 在對撞末態(tài)粒子中有少量輕核子，由于這些輕核的結(jié)合能很低，所以它們只能在對撞的末期通過核子的相互結(jié)合產(chǎn)生。岡此，輕核的產(chǎn)生為我們研究系統(tǒng)的末態(tài)性質(zhì)和末態(tài)演化提供了有利的工具。我們通

3、過對氘、氦-3以及它們的反粒子在中橫動(dòng)量區(qū)間的不變產(chǎn)額和橢圓流的測量的深入研究，我們得到輕核的結(jié)合參數(shù)(B<,2>和B<,3>)。我們發(fā)現(xiàn)B<,2>與平方根B<,3>具有相似的值，這表示了氘、氦-3以及它們的反粒子有相似的freeze-out時(shí)刻。我們還把輕核的結(jié)合參數(shù)與π介子的HBT結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在不同中心度對撞中，輕核子的結(jié)合參數(shù)和π介子的freeze-out體積成正比。我們系統(tǒng)地比較了不同對撞能量下的B<,2>的值，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)

4、平方根s<,NN>>20GeV時(shí)，氘核的freeze-out體積不隨對撞能量的變化而改變。通過對中橫動(dòng)量輕核橢圓流的測量，我們發(fā)現(xiàn)氘核與反氘核的v<,2>在誤差范同內(nèi)服從組分核子數(shù)(A)的標(biāo)度不變性；而氦核與反氦核的v<,2>卻在一定程度上偏離核子數(shù)的標(biāo)度不變性。我們還測量了低橫動(dòng)量的反氘核的v<,2>，這是RHIC上觀測到的第一個(gè)負(fù)值橢圓流。通過對Blast-wave模型的比較和研究，我們發(fā)現(xiàn)重粒子(氘)的負(fù)值橢圓流與大徑向流圖像相吻

5、合。另外，通過對不同對撞系統(tǒng)(AA，pA，pp，γp，e<'+>P<'->)和不同對撞能量中反氘核和反質(zhì)子的產(chǎn)額比(d/p)的研究，我們發(fā)現(xiàn)在各種反應(yīng)機(jī)制中，膠子的參與是(反)重子產(chǎn)生的暈要條件。 在本文中，還將給出利用我們研制的MRPC-TOF時(shí)間飛行譜儀探測器(樣機(jī))的π、p數(shù)據(jù)和時(shí)間投影室中獲得的帶電粒子的電離能量損失(dE/dx)的數(shù)據(jù)，發(fā)展了一種可以鑒別高動(dòng)量區(qū)間的π介子和質(zhì)子的新技術(shù)，將STAR的π，p的粒子鑒定橫動(dòng)

6、量區(qū)間擴(kuò)展到12GeV/c。通過測量帶電強(qiáng)子(π<'±>，p，p)的橫動(dòng)量譜(0.3<12GeV/c)。我們觀察到在中橫動(dòng)量區(qū)間有相對重子加強(qiáng)的現(xiàn)象，這可以用部分子的結(jié)合模型來解釋。pQCD盼汁算顯示在穿過高溫、高密的QGP時(shí)，高能膠子會(huì)比高能輕夸克(uds)損失更多的能量，岡而pQCD預(yù)言在高橫動(dòng)量區(qū)間，中心對撞事例中重子產(chǎn)額會(huì)比介子有更大的壓低。而我們的測量結(jié)果顯示在高橫動(dòng)量區(qū)間，重子產(chǎn)額與介子產(chǎn)額有著相同大小的壓低，這