高能重離子碰撞中全同粒子量子傳輸?shù)母缮鎸W(xué)分析.pdf

1、高能重離子碰撞的主要目標(biāo)是探尋夸克膠子等離子體(QCP)，而粒子發(fā)射源的時(shí)空結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)信息是分析QCP相關(guān)信號(hào)的重要前提。強(qiáng)度干涉學(xué)，又稱Hanbury-Brown Twiss(HBT)效應(yīng)，是研究粒子發(fā)射源時(shí)空性質(zhì)的重要工具，同時(shí)也是檢驗(yàn)量子色動(dòng)力學(xué)(QCD)相變的一種有效方法。由于全同粒子對(duì)間的HBT干涉本質(zhì)上是量子效應(yīng)，而粒子發(fā)射源的膨脹、激發(fā)態(tài)粒子衰變和源內(nèi)粒子的多重散射會(huì)影響HBT結(jié)果。因而，需要發(fā)展一種好的HBT技術(shù)，幫助

2、人們更好地理解HBT結(jié)果的意義和源的演化。這也成為本文的主要任務(wù)。
　　首先，利用路徑積分方法，通過研究兩個(gè)相互干涉的全同粒子的量子傳輸過程，給出了包含集體流和多重散射效應(yīng)的兩粒子關(guān)聯(lián)函數(shù)形式。由于多重散射與吸收截面有關(guān)，利用分波法，推導(dǎo)了兩體散射的散射截面公式?？紤]到7r7r和7rⅣ是零重子數(shù)密度和有限重子數(shù)密度源內(nèi)的兩種主要反應(yīng)過程，通過擬合實(shí)驗(yàn)上相關(guān)的相移數(shù)據(jù)，得到了7丌和丌Ⅳ的吸收截面隨質(zhì)心能量的變化關(guān)系。這樣就建立了一種

3、適用于加速器多種能量范圍的量子傳輸路徑積分方法。
　　分析了美國交變梯度同步加速器(AGS)和相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)(RHIC)能量下粒子發(fā)射漯的27r干涉學(xué)。研究了三種粒子產(chǎn)生模式，化學(xué)凍結(jié)產(chǎn)生(CFO)，部分化學(xué)平衡產(chǎn)生(PCE)和熱凍結(jié)產(chǎn)生(TFO)。三種模型中PCE模型更符合現(xiàn)實(shí)，我們也在該模型下研究了激發(fā)態(tài)粒子衰變和多重散射對(duì)HBT半徑的影響。結(jié)果表明，粒子衰變使PCE模型的HBT半徑大于CFO模型的半徑。多重散射的效果以吸

4、收因子的形式修改了粒子發(fā)射源的密度，限制7r介子在源的中心產(chǎn)生。AGS能量下，多重散射使HBT半徑增大；RHIC能量下，多重散射對(duì)HBT的影響基本可以忽略。多重散射和激發(fā)態(tài)粒子衰變的聯(lián)合效應(yīng)使HBT半徑大于化學(xué)凍結(jié)的HBT半徑，而小于熱凍結(jié)的HBT半徑。
　　使用量子傳輸?shù)姆椒ǎ芯苛颂m州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)(CSR)能量下，源內(nèi)多重散射、激發(fā)態(tài)粒子衰變和集體流對(duì)2-n-干涉學(xué)的影響。研究結(jié)果表明，對(duì)于演化源，CFO模型和PCE

5、模型的HBT半徑小于TFO模型的HBT半徑；CFO模型的HBT壽命比PCE模型和TFO模型的HBT壽命短。粒子衰變使HBT半徑和壽命增大，而源的膨脹使HBT半徑減小。多重散射對(duì)HBT結(jié)果的影響在CSR能量上可以忽略。
　　最后，由于德國反質(zhì)子、離子碰撞研究設(shè)備(FAIR)上的重離子碰撞可能會(huì)產(chǎn)生高重子數(shù)密度的QGP，并且人們預(yù)言在該能量上將會(huì)有QCP到強(qiáng)子相的一級(jí)相變發(fā)生。因此，本文分析了FAIR能量的2K和27r干涉學(xué)，研究表明