結合高能多重產(chǎn)生過程研究強子產(chǎn)生機制和噴注與介質相互作用機制.pdf

1、強子的內部結構及相關問題一直是粒子物理理論和實驗研究的熱點領域，需要深入探索。近年來實驗上發(fā)現(xiàn)了許多新的奇特強子態(tài)，例如，XYZ粒子。這些新強子態(tài)的結構與其產(chǎn)生機制密切相關。結合不同高能反應過程，研究這類強子（包括奇特強子態(tài)）的產(chǎn)生機制，從而深入理解其結構，也是深入研究QCD的自然途徑。
　　相對論重離子碰撞加強了人們對新物質形態(tài)、強子化機制和噴注與介質相互作用機制等方面的認識，為強相互作用開辟了新的領域。特別是，在LHC能區(qū)相對

2、論重離子碰撞實驗中測量的單舉噴注壓低現(xiàn)象、雙噴注不對稱性和孤立光子-噴注關聯(lián)等實驗結果，為深入研究QGP的性質提供了機遇和挑戰(zhàn)。噴注與介質相互作用機制的研究是探索QGP性質的有效途徑，其理論研究可以通過兩方面來進行，一方面是通過直接研究受介質影響后噴注的特性，另一方面還可以通過研究噴注對介質的“反作用”，即對介質造成的影響。
　　高能反應中強子產(chǎn)生機制和強子結構，以及高能重離子碰撞中噴注與介質相互作用機制的研究都離不開高能多重產(chǎn)生

3、過程。本文結合高能多重產(chǎn)生過程對上述兩方面的問題開展了深入研究，具體工作如下:
　　在高能e+e-湮滅過程中研究了雙重重子和四夸克態(tài)強子的產(chǎn)生機制。首先，根據(jù)SU(3)群分析了四體重夸克系統(tǒng)c(c)c(c)存在的特殊的色聯(lián)接方式，其中只有一種可以導致雙重重子和四夸克態(tài)強子產(chǎn)生。然后，針對典型的3-噴注事例形狀進行分析，計算了雙重重子Ξcc和四夸克態(tài)強子Tcc的產(chǎn)生率。最后，利用Lund弦碎裂模型和夸克組合模型研究了這種特殊色聯(lián)接方

4、式的強子化，通過比較這兩種模型的結果發(fā)現(xiàn)，這種特殊色聯(lián)接方式在強子化過程產(chǎn)生的特征性的弦效應與強子化模型無關。
　　在高能強子-強子碰撞中研究了強子束縛態(tài)的產(chǎn)生機制。首先，討論了與強子束縛態(tài)產(chǎn)生和衰變有關的非相對論波函數(shù)框架。然后，研究了近年來在各種實驗中觀測到的某些強子束縛態(tài)的高能產(chǎn)生過程，并提出了計算強子束縛態(tài)產(chǎn)生截面的一系列關鍵信息。由于非相對論波函數(shù)框架需要用到束縛態(tài)中組分強子產(chǎn)生振幅的模方，這個量是不能用量子場論直接計算

5、的，因此，我們利用事例產(chǎn)生器通過給出的兩粒子關聯(lián)外推，計算了強子束縛態(tài)的產(chǎn)生截面。最后，給出高能pp碰撞中強子束縛態(tài)的快度分布和橫動量分布。這些產(chǎn)額和動力學分布特征對在高能多重產(chǎn)生中研究強子束縛態(tài)和奇特強子態(tài)產(chǎn)生具有重要的參考價值。上述兩個工作也是目前在衰變過程中研究特殊強子及強子束縛態(tài)的有益補充，可相互參照。
　　在高能強子-強子碰撞中研究了前向π0粒子的產(chǎn)生機制。高能pp碰撞中前向π0粒子產(chǎn)生率的測量和分析有助于人們了解極高能

6、宇宙線現(xiàn)象，這些現(xiàn)象對極端能量下大快度π0粒子的產(chǎn)生細節(jié)非常靈敏。宇宙線實驗的發(fā)展對現(xiàn)有的強相互作用模型提出了很多挑戰(zhàn)。我們利用夸克組合模型計算了質心能量√s=7TeV的pp碰撞中前向π0粒子在快度y＞8.9不同快度區(qū)間的橫動量譜，計算結果與LHCf的實驗數(shù)據(jù)符合的很好，并抽取了前向快度區(qū)域夸克的分布信息。這項工作表明，夸克組合機制在此快度范圍也能很好地描述強子產(chǎn)生，為宇宙線觀測提供了有用的參考。
　　在高能重離子碰撞中研究了噴注

7、與介質的相互作用機制。首先，我們利用事例產(chǎn)生器PYTHIA描述高能重離子碰撞中初始噴注的產(chǎn)生，根據(jù)噴注的核修正因子選取了一種簡單合理的能量損失模型，并將噴注損失能量轉化為新生夸克，利用夸克組合模型描述了介質的獨立強子化和新生夸克與介質的混合強子化，構建了一個噴注“嵌入式”夸克組合模型事例產(chǎn)生器。然后，利用此模型計算了√SNN=2.76 TeV的Pb+Pb中心碰撞的中心快度區(qū)帶電粒子和中性奇異強子相對噴注軸的平均多重數(shù)和平均橫動量等一些可