导读:本文包含了净质子分布论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:高能重离子碰撞,蒙特卡洛模型,净质子数,高阶矩
净质子分布论文文献综述
陈坦[1]（2014）在《高能重离子碰撞中的净质子数分布的高阶矩和中心快度区K~-/π比值的研究》一文中研究指出量子色动力学(QCD)被认为是一种可以描述强相互作用的正确理论,QCD物质具有非常丰富的相结构,如强子物质相,夸克胶子等离子体相等等。QCD物质在我们可以观测的范围内一般是以强子气体形式存在。我们可以用二维的QCD相图来表示强相互作用描述的核物质的相结构,QCD二阶相变有一个临界点,简称为QCD临界点(QCD Critical Point),它可能存在于相图的一阶相变边界的终点。迄今为止,科学家任然无法确定QCD临界点是否存在,以及如果存在它的位置在哪里。近期的研究发现高温高密度核物质的高阶涨落守恒量分布(如重子数等)的高阶矩(方差(σ2),偏度(s),峰度(κ))能够直接与相应的格点QCD理论联系起来。并且发现实验上观察到的净质子数的涨落可以较好的近似表现出净重子数以及净电荷数的涨落。STAR研究小组通过相对论重离子对撞机(RHIC)对高能重离子碰撞实验中的净质子数分布的高阶矩进行了系统地测量,并将该测量结果用于寻找QCD临界点,终于发现了QCD临界点确实是存在的,它处于重子的化学势大于200MeV的区域。本文的第一个工作是通过蒙特卡洛模型AMPT、RQMD和UrQMD模拟高能重粒子碰撞后的高温高密度核物质状态,对高能重离子对撞实验中净质子数分布的高阶矩进行模型分析。我们可以将蒙特卡洛模型在净质子数的峰度系数、偏度系数等高阶矩的分布上的模拟结果作为理论原理的参考,并且能为我们对实验结果的理解提供思路。该结果也可以作为当前在RHIC运行的低能量重离子碰撞的一个基线预测。本文的第二个工作是通过蒙特卡洛模型AMPT、RQMD和UrQMD研究高能重粒子碰撞中中心快度区K-/π的规律。格点QCD预言在足够高的能量密度下的物质应该是以夸克胶子退禁闭的状态存在。人们很久以前就发现奇异性的产生是探测该退禁闭状态存在与否的一个敏感探针,一个常见的探测奇异性增强的可观测量就是K-/π比值。有理论学家提出了一个新的实验可观测变量ω,认为K-/π比值可以作为该实验变量ω的函数。实验上已经观察到K-/π比值在低能重离子碰撞中随着ω的增加而线性递增,而在高能RHIC碰撞下达到一个饱和状态。本文通过蒙特卡洛模型研究了高能重离子碰撞中心快度区K-/π比值对实验变量ω、碰撞中心度、碰撞能量和碰撞系统等的依赖关系。它能为理论学家提出的新实验变量ω的理论提供一定支持,也能为我们理解实验结果提供新思路。(本文来源于《华中师范大学》期刊2014-04-01）
陈丽珠[2]（2013）在《STAR净质子多重数分布的六阶矩测量》一文中研究指出量子色动力学(QCD)是描述强相互作用的基本理论,它预言在足够高的温度或低重子密度条件下会产生从强子物质到夸克胶子等离子体的相变。这个相变可以通过极端相对论重离子碰撞观察到。位于布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机运行的主要目的就是寻找可能形成的夸克胶子等离子体的信号和探寻量子色动力学的相图。格点QCD计算表明在μB=0时,从夸克胶子等离子体到强子相的相变不是一个真正的相变,而是一个解析的平滑过渡。而基于QCD的唯像模型表明在μB很大的时候是一级相变。目前RHIC许多观测量都已经表明在高能相对论重离子碰撞中形成了强耦合的夸克胶子等离子体。为了理解QCD相图,RHIC提出了能量扫描计划。实验上,我们能通过改变初始碰撞质心系能量,进而达到改变T和μB,从而研究QCD相结构。由于对QCD相变的敏感性,守恒荷(例如净重子,净电荷,净奇异数)的高阶矩比值是重离子碰撞中探寻QCD相图的一个重要观测量。在QCD相图的平滑过渡区间,守恒荷的矩的比值将偏离泊松期待值(1)。格点QCD预言六阶矩与二阶矩的比值(C6/C2)将比四阶矩与二阶矩的比值(C6/C2)更大的偏离。特别说明的是,如果化学冻结曲线在相变线附近,C6/C2的值将从正的变到负的这样一个符号的转变。C6/C2成为STAR能量扫描计划中探寻QCD相图的重要组成部分。理论研究预言了净质子数多重数分布的起伏可以反应净重子数起伏。基于热平衡蒙特卡罗事件产生器Thcrminator,我们计算了200GeV时C6/C2四种情况下的中心度依赖性：有衰变和没有衰变的净重子多重数分布,有衰变和没有衰变的净质子多重数分布。我们发现在横动量(0.4<pT<0.8GcV/c)和快度(|y.5)的区间内,C6/C2都与泊松期待值保持一致。在快度从(|y|0.3)到(|y|<5)的区间内,我们也研究了C6/C2的快度依赖性,结果仍然与泊松期待值保持一致。因此,在热平衡下,不同的动量空间截断以及共振衰变对C6/C2的影响很小。在这篇论文中,我们第一次系统分析了高能重离子碰撞中净质子多重数分布的六阶矩(C6/C2)行为。我们所用的事件是STAR探测器在2010年和2011年采集的能量为7.7GeV,11.5GeV,19.6GeV,27GeV,39GeV,62.4GeV和200GeV的金-金碰撞事件。在快度(|y|<0.5)和横动量(0.4<pT<0.8GeV/c)的区间内,质子及反质子能够被时间投影室(TPC)很清楚的鉴别。此次是第一次在实验上测量C6/C2,我们对许多探测器效应进行了系统的分析。首先,C6/C2对净质子数分布末端的少数事件非常敏感。通过系统分析,我们发现STAI探测器并没有截断净质子数分布的末端,探测器能够很精确的测量到净质子数的整体分布。在金金碰撞中没有截断效应。我们也研究了探测效率和质子鉴别能力对C6/C2的影响。通过模拟,我们发现STAR探测器的质子的纯度对C6/C2的影响很小,并且这个效应已经被考虑到系统误差内。通过Hijing+GEANT的模拟,在统计误差范围内,STAR的探测器并没有改变C6/C2的值。我们测量了C6/C2在200GcV和39GeV时对中心度和快度的依赖性。在|y|<0.5,0.4,0.3快度窗口内,C6/C2明显偏离了泊松期待值。随着快度窗口变窄,C6/C2比值会越来越接近1.然而C6/C2的值在快度窗口|y|<0.4与|y|<0.5的结果非常接近。我们也测量了C6/C2在0-40%跟40-80%两个中心度的能量依赖性。在能量高于39GeV时,C6/C2比泊松期待值小。在统计误差内,当能量小于39GeV时,C6/C2与泊松分布的期待值一致。因此更高的统计量是必要的。为了更好的理解实验结果,我们第一次测量了C6/C2在UrQMD输运模型中的行为。在边缘碰撞区,C6/C2随着碰撞能量的增大而减小。这个趋势可以用重离子碰撞中重子数的守恒率来解释。由于中心碰撞中统计不确定性比较大,这些结果与泊松期待值一致,也和实验数据一致。我们也将结果与PQM模型(有相变的热平衡模型)的结果做了比较。我们发现在目前的统计量下,PQM模型的结果也STAR的结果是一致的。最后,在目前实验数据的统计量下,我们并没有测量到格点计算所预言的负的C6/C2。我们期待将来在RHIC再次能量扫描计划的新结果。(本文来源于《华中师范大学》期刊2013-04-01）
罗晓峰[3]（2011）在《极端相对论重离子碰撞中逐事件净质子数分布的高阶矩测量》一文中研究指出自然界中四大基本作用力的强相互作用把夸克和胶子禁闭在强子中。能成功解释许多物理现象的量子色动力学(QCD)被人们认为是描述强相互作用的正确理论。强相互作用描述的核物质的相结构可以用二维QCD相图表示,纵坐标参数是温度(T),横坐标是重子化学势(μB)。由自由夸克和胶子自由度组成的夸克胶子等离子体(QGP)被人们认为存在于宇宙大爆炸以后几十微秒的能量密度和温度都极高的早期宇宙。格点QCD预言在高温低重子密度区域发生的从强子物质到夸克胶子等离子体的相变是平滑穿越,然而在高重子密度区域发生的相变是一阶相变。这个一阶相变边界有一个终点,这个终点是一个QCD二阶相变临界点,被简称为QCD临界点(QCD Critical Point),同时它也是穿越区的起点。尽管理论家和实验家做过许多努力去标定这个相变临界点的位置,但是它的位置甚至是存在性始终没有被确定。布鲁克海汶国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)通过加速重离子以及让它们每对核子以上限200 GeV的质心能量对撞,产生出高温高密的核物质。这给我们提供了理想的实验工具去研究QCD相结构和夸克胶子等离子体的性质.在进行了大约十多年研究之后,RHIC实验上发现了许多证明强耦合夸克胶子等离子已经实现的证据,比如：椭圆流(u2)的流体行为以及夸克数标度,数量级与轻强子椭圆流可比拟的多奇异强子椭圆流以及高横动量(PT)粒子产额压低-喷注淬火现象。最近,一系列研究发现高阶涨落-守恒量,例如重子数,电荷数和奇异数,分布的高阶矩(方差(σ2),偏度(S),峰度(κ))能够直接与相应的格点QCD和强子共振气体模型的热力学感受(Susceptibility)系数联系起来。理论计算表明实验可观测的净质子数(质子数减去反质子数)的涨落能够很好的反应出净重子数和净电荷数的涨落。这样使得从实验上探测高温高密核物质的整体性质以及检验QCD非微扰区域成为可能。同时,理论模型计算表明,净质子数分布的高阶矩正比于QCD临界点相关的关联长度(ξ)的高阶指数,比如叁阶累积量<(δN)3>～ξ4.5和四阶累积量<(δN)4>-3<(δN)2>2～ξ7)。高阶矩观测量对关联长度的高灵敏度启发我们,可以通过将净质子数分布的高阶矩测量直接应用到核物质的QCD临界点的寻找。QCD临界点的实验确认能够大大的增进人们对有限温度下核物质性质以及QCD理论的理解和认识。因此在高能重离子对撞实验中开展净质子数分布的高阶矩测量对研究高温高密核物质的性质有着重大的科学意义。在这篇论文中,首次在高能重离子对撞实验中对净质子数分布的高阶矩进行了全面系统地测量。这项研究开创了通过重离子对撞实验来探测高温高密核物质的整体性质的全新领域和有效方法。并且首次将净质子数分布的高阶矩测量直接应用到核物质相变中QCD临界点的寻找,研究结果表明QCD临界点存在于重子化学势大于200 MeV区域,相应的研究成果已经发表在美国物理学会物理评论快报上,并获得了国际同行的高度认可。另一方面,通过将实验数据与第一性原理格点QCD计算结果比较,能够检验QCD理论在非微扰区域的性质以及给出QCD基本参数的限制。通过这种方法,在世界上首次直接从净质子数分布的高阶矩的实验测量中确定了QCD相图的标度,也就是在零重子化学势下对应的相变穿越温度Tc=175±1/7MeV,从实验数据提取得到的这个相变穿越温度与格点QCD理论计算得到温度符合得很好,相应研究成果已经接收发表在《科学》杂志上。在2010年(Run 10), RHIC已经启动了它的能量扫描计划,它将金金碰撞的能量从39 GeV降低到7.7 GeV,对应的重子化学势覆盖范围是112<μB<410MeV。这样使得我们能够访问和探测到QCD相图中比较宽广的区域。QCD临界点出现的特征信号是对碰撞能量的非单调依赖行为。如果QCD临界点真实存在于自然界中,那么在具有均匀大接受度以及好的粒子鉴别能力的RHIC中的STAR探测器上,将有很好的机会利用灵敏的探针在重离子对撞实验中发现QCD临界点。这篇论文中,在世界上首次对净质子数分布的各阶矩(M,σ2,s,κ)以及矩乘积(κσ2,Sσ)对能量以及系统大小的依赖进行系统地测量。这些碰撞系统包括金金碰撞,质心碰撞能量分别是(?)=200,130,62.4,39,19.6,11.5和7.7 GeV(包含能量扫描的3个能量点),铜铜碰撞,(?)=200,62.4和22.4 GeV,氘金碰撞,(?)=200 GeV,以及质子质子碰撞,(?)=200和62.4 GeV。为了保证质子和反质子的纯度和相似的探测效率,我们利用STAR探测器上的时间投影室(TPC)测量到的电离能损来鉴别横动量范围在0.4<PT<0.8 GeV/c以及中心快度区域(|y|<0.5)的质子和反质子。研究发现各阶矩(M,σ,s,κ)的碰撞中心度依赖符合中心极限定理(CLT)的预期结果(在多独立发射源假设下)。同时,体积无关的重子感受(Susceptibility)系数比可以和实验中的净质子数分布的高阶矩乘积联系起来(κσ2=XB(4)/XB(2)和Sσ=XB(3)/XB(2))。实验上观测到矩乘积κσ2没有显示出碰撞中心度依赖,然而Sσ有弱的碰撞中心度依赖性。在金金中心碰撞中,矩乘积的能量依赖显示,在高能量区(200,130和62.4 GeV)矩乘积κσ2和Sσ与格点QCD和强子共振气体模型的结果一致,然而在能量点39,19.6,11.5和7.7 GeV,它们偏离强子共振气体模型的预期结果。最近基于线性σ模型计算显示,当QCD临界点被从高能的平滑穿越区逼近的时候,矩乘积κσ2将会一直小于它的泊松统计的期望值1。对κσ2,格点QCD在19.6 GeV能量点计算得到的结果是负值,然而由于有限的事件量,实验结果具有较大的误差。幸运的是,这个不确定性可以很快被Run 11的19.6 GeV大统计量数据澄清。飞行时间探测器(TOF)被用来鉴别高横动量的质子与反质子,这样可以研究观测量的相空间依赖。高能重离子碰撞中系统的热化与否是一个长期被关注的问题,但是始终没有最终的结论。碰撞中产生物质的热化被认为是在高能重离子碰撞中形成夸克胶子等离子体的两个必要条件之一,另外一个是夸克的解禁闭。通过研究发现净质子数分布的矩乘积Sσ与用热力学巨正则系综描述碰撞系统时用到的热力学参数能够直接关联起来：Sσ＝tanh(μB/T),并且它对中心快度电荷密度(dNch/dη)和碰撞能量的依赖关系有指数形式的标度。这个标度接下来就可以预言热力学参数比μB/T也同样具有相似的标度性质,这个已经被从热模型拟合实验观测粒子产额得到的热力学参数所验证。重离子碰撞中粒子产额和涨落可以看作是一个硬币的两面。从热模型提取出来的热力学参数比μB/T与从涨落观测量Sσ提取出来的比互相吻合给重离子碰撞中产生出来的热密介质的热化假设提供了一个有力的证据。同时,实验结果与格点QCD理论计算结果的一致也为系统的热化提供了进一步的证据。论文详细描述了对高能重离子对撞实验中净质子数的数据处理和计算方法,特别是对净质子数分布的高阶矩的分析获得了叁个最新研究结果。1.首次将其应用到高能重离子对撞实验中寻找QCD临界点,观察到金金碰撞中的高能量点200,130和62.4 GeV实验结果与格点QCD和热模型计算结果符合,但是在能量点39,19.6,11.5和7.7 GeV,实验结果偏离热模型的预期值。这个偏离可能与QCD手征相变和QCD临界点有关。同时,格点QCD在19.6 GeV能量点计算得到的κσ-2结果为负值,然而STAR/RHIC实验Run 2,19.6 GeV的实验结果由于统计量小而具有较大的误差。这个不确定性可以很快被Run 11的大统计量19.6 GeV数据澄清。2.首次将其应用到碰撞系统的热化问题研究上,得到的结果强有力的支持了高能量重离子对撞系统的热化假设。3.首次将实验分析得到的净质子分布高阶矩结果用于验证非微绕QCD理论,并通过对实验数据和格点QCD的比较确定了QCD相图的一个重要标度-在零重子化学势下的相变温度Tc。我们得出的结论是Tc=175±1/7MeV。这个穿越温度是强相互作用物质的一个重要基本参数。这个研究成果已经被杂志《科学》接收发表。高能重离子碰撞中净质子数分布的高阶矩测量为探测核物质整体性质开创了一个全新的研究领域以及提供了有效的研究方法。对高能重离子碰撞物理以及核物理研究有着重大的科学意义。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-05-01）
钟洋,冯笙琴[4]（2009）在《重子数守恒对净质子快度分布的影响》一文中研究指出从相对论重离子碰撞的非均匀集体流理论出发,分别讨论AGS、SPS和RHIC能区的净质子分布特征.与以前计算净质子分布不同的是,考虑了在相对论重离子碰撞中重子数守恒,通过重子数守恒限制,可以对RHIC能区的净质子分布在远离中心区的快度分布进行预言.(本文来源于《叁峡大学学报(自然科学版)》期刊2009年02期）
净质子分布论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
量子色动力学(QCD)是描述强相互作用的基本理论,它预言在足够高的温度或低重子密度条件下会产生从强子物质到夸克胶子等离子体的相变。这个相变可以通过极端相对论重离子碰撞观察到。位于布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机运行的主要目的就是寻找可能形成的夸克胶子等离子体的信号和探寻量子色动力学的相图。格点QCD计算表明在μB=0时,从夸克胶子等离子体到强子相的相变不是一个真正的相变,而是一个解析的平滑过渡。而基于QCD的唯像模型表明在μB很大的时候是一级相变。目前RHIC许多观测量都已经表明在高能相对论重离子碰撞中形成了强耦合的夸克胶子等离子体。为了理解QCD相图,RHIC提出了能量扫描计划。实验上,我们能通过改变初始碰撞质心系能量,进而达到改变T和μB,从而研究QCD相结构。由于对QCD相变的敏感性,守恒荷(例如净重子,净电荷,净奇异数)的高阶矩比值是重离子碰撞中探寻QCD相图的一个重要观测量。在QCD相图的平滑过渡区间,守恒荷的矩的比值将偏离泊松期待值(1)。格点QCD预言六阶矩与二阶矩的比值(C6/C2)将比四阶矩与二阶矩的比值(C6/C2)更大的偏离。特别说明的是,如果化学冻结曲线在相变线附近,C6/C2的值将从正的变到负的这样一个符号的转变。C6/C2成为STAR能量扫描计划中探寻QCD相图的重要组成部分。理论研究预言了净质子数多重数分布的起伏可以反应净重子数起伏。基于热平衡蒙特卡罗事件产生器Thcrminator,我们计算了200GeV时C6/C2四种情况下的中心度依赖性：有衰变和没有衰变的净重子多重数分布,有衰变和没有衰变的净质子多重数分布。我们发现在横动量(0.4<pT<0.8GcV/c)和快度(|y.5)的区间内,C6/C2都与泊松期待值保持一致。在快度从(|y|0.3)到(|y|<5)的区间内,我们也研究了C6/C2的快度依赖性,结果仍然与泊松期待值保持一致。因此,在热平衡下,不同的动量空间截断以及共振衰变对C6/C2的影响很小。在这篇论文中,我们第一次系统分析了高能重离子碰撞中净质子多重数分布的六阶矩(C6/C2)行为。我们所用的事件是STAR探测器在2010年和2011年采集的能量为7.7GeV,11.5GeV,19.6GeV,27GeV,39GeV,62.4GeV和200GeV的金-金碰撞事件。在快度(|y|<0.5)和横动量(0.4<pT<0.8GeV/c)的区间内,质子及反质子能够被时间投影室(TPC)很清楚的鉴别。此次是第一次在实验上测量C6/C2,我们对许多探测器效应进行了系统的分析。首先,C6/C2对净质子数分布末端的少数事件非常敏感。通过系统分析,我们发现STAI探测器并没有截断净质子数分布的末端,探测器能够很精确的测量到净质子数的整体分布。在金金碰撞中没有截断效应。我们也研究了探测效率和质子鉴别能力对C6/C2的影响。通过模拟,我们发现STAR探测器的质子的纯度对C6/C2的影响很小,并且这个效应已经被考虑到系统误差内。通过Hijing+GEANT的模拟,在统计误差范围内,STAR的探测器并没有改变C6/C2的值。我们测量了C6/C2在200GcV和39GeV时对中心度和快度的依赖性。在|y|<0.5,0.4,0.3快度窗口内,C6/C2明显偏离了泊松期待值。随着快度窗口变窄,C6/C2比值会越来越接近1.然而C6/C2的值在快度窗口|y|<0.4与|y|<0.5的结果非常接近。我们也测量了C6/C2在0-40%跟40-80%两个中心度的能量依赖性。在能量高于39GeV时,C6/C2比泊松期待值小。在统计误差内,当能量小于39GeV时,C6/C2与泊松分布的期待值一致。因此更高的统计量是必要的。为了更好的理解实验结果,我们第一次测量了C6/C2在UrQMD输运模型中的行为。在边缘碰撞区,C6/C2随着碰撞能量的增大而减小。这个趋势可以用重离子碰撞中重子数的守恒率来解释。由于中心碰撞中统计不确定性比较大,这些结果与泊松期待值一致,也和实验数据一致。我们也将结果与PQM模型(有相变的热平衡模型)的结果做了比较。我们发现在目前的统计量下,PQM模型的结果也STAR的结果是一致的。最后,在目前实验数据的统计量下,我们并没有测量到格点计算所预言的负的C6/C2。我们期待将来在RHIC再次能量扫描计划的新结果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
净质子分布论文参考文献
[1].陈坦.高能重离子碰撞中的净质子数分布的高阶矩和中心快度区K~-/π比值的研究[D].华中师范大学.2014
[2].陈丽珠.STAR净质子多重数分布的六阶矩测量[D].华中师范大学.2013
[3].罗晓峰.极端相对论重离子碰撞中逐事件净质子数分布的高阶矩测量[D].中国科学技术大学.2011
[4].钟洋,冯笙琴.重子数守恒对净质子快度分布的影响[J].叁峡大学学报(自然科学版).2009