RHIC上質(zhì)子質(zhì)子對(duì)撞和金金對(duì)撞中高橫動(dòng)量強(qiáng)子譜的測(cè)量.pdf

1、相對(duì)論重離子碰撞物理研究至今，人們相信一種新的物質(zhì)形態(tài)(夸克膠子等離子體)可以在相對(duì)論重離子碰撞中產(chǎn)生。高橫動(dòng)量噴注碎裂的壓低是重要特征之一。在高橫動(dòng)量區(qū)域，強(qiáng)子主要由高橫動(dòng)量噴注碎裂產(chǎn)生。微擾量子色動(dòng)力學(xué)的模型預(yù)言：高能部分子穿越夸克膠子等離子介質(zhì)會(huì)損失能量，也就是噴注淬滅現(xiàn)象。這一特點(diǎn)為探測(cè)夸克膠子等離子體的特性提供了極好的途徑：測(cè)量噴注淬滅效應(yīng)相關(guān)的高橫動(dòng)量強(qiáng)子。RHIC上的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)， STAR和PHENIX，通過核修正因子(RA

2、A)的測(cè)量都已經(jīng)觀察到了重離子碰撞中強(qiáng)子產(chǎn)額相對(duì)于質(zhì)子質(zhì)子碰撞產(chǎn)額有所壓低。此外，依賴于色動(dòng)力學(xué)的色荷因子的能量損失使得膠子比夸克丟失的能量更多。這會(huì)引起(反)質(zhì)子產(chǎn)額的壓低比pion和kaon產(chǎn)額的壓低都要大。然而，我們從STAR實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到：pion和質(zhì)子產(chǎn)額在比較大的誤差有著相似的壓低，而這似乎與模型預(yù)期是相反的。噴注色味轉(zhuǎn)變機(jī)制(jet conversion)試圖解釋這一現(xiàn)象。在噴注色味轉(zhuǎn)變機(jī)制中，噴注中的部分子和夸克膠子等離子體

3、中熱化的部分子強(qiáng)烈作用，例如：d,u→s oru,d→g，使得出射粒子的味道轉(zhuǎn)變。基于此假設(shè)，在pT＞5 GeV/c，RAA(K)的預(yù)期值大約是0.4。
　　 為了進(jìn)一步研究噴注組分的演變和噴注色味轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，我們不但需要核核碰撞中的各種強(qiáng)子譜的測(cè)量，而且需要質(zhì)子質(zhì)子碰撞中相應(yīng)的譜。質(zhì)子質(zhì)子碰撞中的強(qiáng)子產(chǎn)額可以為高橫動(dòng)量區(qū)域的高階微擾量子色動(dòng)力學(xué)計(jì)算提供很好的檢驗(yàn)。基于微擾量子色動(dòng)力學(xué)的模型，單舉過程中每個(gè)強(qiáng)子的產(chǎn)額都可以由部分子

4、分布函數(shù)，部分子相互作用，以及碎裂函數(shù)共同描述。然而，對(duì)于可鑒別的強(qiáng)子譜的碎裂函數(shù)，e+e-和其他實(shí)驗(yàn)未能很好地限制他們的參數(shù)。質(zhì)子質(zhì)子碰撞中的強(qiáng)子譜的測(cè)量可以為這些部分子碎裂模型提供更好的限制，并且提高他們參數(shù)的準(zhǔn)確性。因此，質(zhì)子質(zhì)碰撞中的粒子產(chǎn)額的測(cè)量是至關(guān)重要的，并且可以作為金金碰撞中的參考。
　　 本論文工作在數(shù)據(jù)分析方面有兩個(gè)技術(shù)性的創(chuàng)新：1)重新刻度時(shí)間投影室的能量損失，進(jìn)而改善強(qiáng)子的鑒別；2)把BEMC當(dāng)作帶電強(qiáng)子

5、觸發(fā)器去獲取攜帶高橫動(dòng)量強(qiáng)子的事例。這些方法不僅適用于STAR探測(cè)器，也可為L(zhǎng)HC上的實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)很好的方法。本論文還把200GeV質(zhì)子質(zhì)子碰撞中的π±，K±,0，p和(-p)不變截面測(cè)量擴(kuò)展到pT=15GeV/c。一些高階的微擾量子色動(dòng)力學(xué)計(jì)算很好地描述π的橫動(dòng)量譜，比如：Albino-Kniehl-Kramer(AKK)和DeFlorian-Sassot-Stratmann(DSS)計(jì)算。然而，他們卻不能夠描述我們高橫動(dòng)量

6、區(qū)域的p(-p)和K±譜?；谫|(zhì)子質(zhì)子碰撞中測(cè)量的擴(kuò)展，金金碰撞中核修正因子的測(cè)量也能夠延伸到更高的橫動(dòng)量區(qū)域。因此本論文也做了金金中心碰撞中的RAA(π±)，RAA(K±)，RAA(p，-p)，并且與RAA(ρ)作比較。我們的結(jié)果顯示RAA(π)～RAA(ρ)，這表明輕夸克之間是沒有質(zhì)量效應(yīng)的。相反地，RAA(p)和RAA(K)測(cè)量值系統(tǒng)地高于RAA(π)。這些特性和噴注色味轉(zhuǎn)換機(jī)制的預(yù)言相符合。在本論文中，我們還把測(cè)量結(jié)果與其他一些