《相對論重離子碰撞中粲偶素的實驗研究》是依託中國科學技術大學，由唐澤波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：相對論重離子碰撞中粲偶素的實驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：唐澤波
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高能重離子碰撞的主要物理目標是尋找和研究量子色動力學預言的一種新的物質形態-夸克膠子電漿（QGP）。理論研究表明，由於大量帶色荷的自由夸克的存在，粲偶素在一定溫度的QGP中會由於色荷禁止效應而分解。因此粲偶素在重離子碰撞中的產額壓制是尋找QGP的一個非常重要的實驗依據。並且由於不同粲偶素中粲夸克和其反夸克的作用強度不一樣，其分解所需的溫度也不一樣，因此不同粲偶素在重離子碰撞中的產額測量可以用來進一步確定QGP的溫度這一重要參數。由於實驗條件和實驗方法等的限制，目前重離子碰撞中粲偶素的研究主要集中在中低橫動量J/psi研究。本項目旨在利用RHIC-STAR的實驗數據，研究聯合新安裝的由中美聯合研製的大面積飛行時間計數器和時間投影室、 電磁量能器等現有探測器的粒子鑑別方法，對重離子碰撞中尚未實現的eta_c,chi_c,psi'等粲偶素的重建進行前瞻性的探索
結題摘要
本項目圍繞RHIC能區粲偶素的產生進行了四個方面的研究。 （1） 通過強子道重建eta_c，chi_c和psi（2S）的前瞻性探索。利用RHIC-STAR的氘核-金核數據，通過質子+反質子衰變道觀測到了顯著度超過3 sigma的eta_c信號，並在同一個不變質量譜上觀測到了J/psi信號和chi_c0的疑似信號。通過K+K-衰變道在chi_c0和chi_c2峰附近看到了產額增強。通過e+e-和J/psi + \pi^+ \pi^- 兩個衰變道重建了psi（2S），並測量了psi（2S）與Jpsi的產額比。這些探索顯示在RHIC能區研究這些粲偶素是可能的，為開闢這一新的研究方向奠定了基礎。 （2）質子-質子對撞中J/psi產生機制的研究。測量了200GeV 質子-質子碰撞中J/psi的橫動量譜，並通過J/psi與強子的關聯獲得了B強子衰變產物所占比分及J/psi背向關聯強子的橫動量譜。通過比較這些測量與理論計算，在加深對J/psi產生機制的理解方面取得了重要的進展。 （3）金核-金核對撞中J/psi產額壓制（suppression）的研究。首次測量了200GeV金核-金核碰撞中高橫動量J/psi的核修正因子，並與理論計算進行了比較。實驗結果顯示高橫動量J/psi在中心金核-金核碰撞中有顯著的產額壓低，這很可能來自於粲夸克的色荷禁止效應。而這一效應是夸克膠子電漿形成的標誌。同時也測量了39GeV和62GeV金核-金核碰撞中J/psi的核修正因子。通過調整束流能量來研究冷核物質效應、色荷禁止效應和粲夸克聚並效應對J/psi產額壓制的貢獻。 （4）相對論重離子碰撞中J/psi集體流研究。一方面較為精確的測量了200GeV金核-金核碰撞中J/psi的橢圓流。實驗發現J/psi的橢圓流在零附近。與理論計算比較表明pT＞2 GeV/c的J/psi不是主要來自於熱化粲夸克的聚並。另一方面用自創的基於Tsallis的爆炸波模型研究了RHIC和SPS能區J/psi的徑向流。發現實驗結果與徑向流為零的物理圖像符合。
