RHIC上質子質子對撞和金金對撞中高橫動量強子譜的測量.pdf

1、相對論重離子碰撞物理研究至今，人們相信一種新的物質形態(tài)(夸克膠子等離子體)可以在相對論重離子碰撞中產生。高橫動量噴注碎裂的壓低是重要特征之一。在高橫動量區(qū)域，強子主要由高橫動量噴注碎裂產生。微擾量子色動力學的模型預言：高能部分子穿越夸克膠子等離子介質會損失能量，也就是噴注淬滅現(xiàn)象。這一特點為探測夸克膠子等離子體的特性提供了極好的途徑：測量噴注淬滅效應相關的高橫動量強子。RHIC上的兩個實驗， STAR和PHENIX，通過核修正因子(RA

2、A)的測量都已經觀察到了重離子碰撞中強子產額相對于質子質子碰撞產額有所壓低。此外，依賴于色動力學的色荷因子的能量損失使得膠子比夸克丟失的能量更多。這會引起(反)質子產額的壓低比pion和kaon產額的壓低都要大。然而，我們從STAR實驗觀測到：pion和質子產額在比較大的誤差有著相似的壓低，而這似乎與模型預期是相反的。噴注色味轉變機制(jet conversion)試圖解釋這一現(xiàn)象。在噴注色味轉變機制中，噴注中的部分子和夸克膠子等離子體

3、中熱化的部分子強烈作用，例如：d,u→s oru,d→g，使得出射粒子的味道轉變?；诖思僭O，在pT＞5 GeV/c，RAA(K)的預期值大約是0.4。
　　 為了進一步研究噴注組分的演變和噴注色味轉換現(xiàn)象，我們不但需要核核碰撞中的各種強子譜的測量，而且需要質子質子碰撞中相應的譜。質子質子碰撞中的強子產額可以為高橫動量區(qū)域的高階微擾量子色動力學計算提供很好的檢驗?；谖_量子色動力學的模型，單舉過程中每個強子的產額都可以由部分子

4、分布函數，部分子相互作用，以及碎裂函數共同描述。然而，對于可鑒別的強子譜的碎裂函數，e+e-和其他實驗未能很好地限制他們的參數。質子質子碰撞中的強子譜的測量可以為這些部分子碎裂模型提供更好的限制，并且提高他們參數的準確性。因此，質子質碰撞中的粒子產額的測量是至關重要的，并且可以作為金金碰撞中的參考。
　　 本論文工作在數據分析方面有兩個技術性的創(chuàng)新：1)重新刻度時間投影室的能量損失，進而改善強子的鑒別；2)把BEMC當作帶電強子

5、觸發(fā)器去獲取攜帶高橫動量強子的事例。這些方法不僅適用于STAR探測器，也可為LHC上的實驗和其他實驗提供一個很好的方法。本論文還把200GeV質子質子碰撞中的π±，K±,0，p和(-p)不變截面測量擴展到pT=15GeV/c。一些高階的微擾量子色動力學計算很好地描述π的橫動量譜，比如：Albino-Kniehl-Kramer(AKK)和DeFlorian-Sassot-Stratmann(DSS)計算。然而，他們卻不能夠描述我們高橫動量

6、區(qū)域的p(-p)和K±譜?；谫|子質子碰撞中測量的擴展，金金碰撞中核修正因子的測量也能夠延伸到更高的橫動量區(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。我們的結果顯示RAA(π)～RAA(ρ)，這表明輕夸克之間是沒有質量效應的。相反地，RAA(p)和RAA(K)測量值系統(tǒng)地高于RAA(π)。這些特性和噴注色味轉換機制的預言相符合。在本論文中，我們還把測量結果與其他一些