《STAR實驗200GeV d+Au碰撞數據奇異粒子產生分析》是依託清華大學，由朱相雷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：STAR實驗200GeV d+Au碰撞數據奇異粒子產生分析
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：朱相雷
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相對論重離子碰撞實驗是在實驗室中研究強相互作用相變和產生新的物質形態- - 夸克膠子電漿（QGP）的唯一機會。奇異性產額增強是高能核碰撞中產生QGP的重要實驗信號。本項目將分析美國布魯克海汶國家實驗室的相對論重離子對撞機（RHIC）上的STAR探測器 2008年獲取的200GeV d+Au碰撞原始數據，得到此反應中各種奇異強子（Ks, Λ、Ξ、Ω）的橫動量譜、產額以及核修正因子等相關實驗數據。通過與STAR以前得到的200GeV Au+Au碰撞、Cu+Cu碰撞以及p+p碰撞中相關奇異強子數據的比較，我們希望能夠系統地了解從p+p到d+Au以及各種中心度的Cu+Cu、Au+Au碰撞中奇異性增強的機制。這對考察RHIC的高能Au+Au或者Cu+Cu碰撞中是否產生QGP提供重要的參照。尤其是d+Au碰撞中各種奇異強子核修正因子的測量將為理解Cronin效應提供重要線索。
結題摘要
研究量子色動力學（QCD）的相結構和夸克膠子電漿這一新物態的特性，是美國Brookhaven國家實驗室的相對論重離子對撞機（RHIC）的首要物理目標。STAR是RHIC上的兩個大型探測器之一。奇異粒子是重離子碰撞中產生的熱密物質物態的極好探針。本項目系統地分析了STAR探測器2008年獲取的每核子對質心繫能量200 GeV氘核-金核（d+Au）碰撞以及2010-2011年束流能量掃描獲取的每核子對質心繫能量為39、27、19.6、11.5和7.7 GeV的金核-金核（Au+Au）碰撞中的奇異粒子產生。對d+Au碰撞，我們得到了最中心碰撞中的K0S、Λ和Ξ在中心快度區的橫動量譜、產額及核修正因子等實驗數據的初步結果。結果顯示：1、最中心d+Au碰撞中同樣存在顯著的奇異性產額增強，尤其是多奇異重子Ξ，這表明奇異性產額增強並不是重核-重核碰撞中獨有的現象；2、各個奇異粒子的核修正因子在中等橫動量顯示出可能的粒子類型依賴，即所有重子（質子和Λ）的核修正因子都近似相等並顯著大於近似相等的各個介子（π、K0S和φ）的值，這意味著末態效應可能對Cronin效應有一定影響。在束流能量掃描實驗中，我們得到了五個碰撞能量下的各個奇異粒子（K0S、Λ、Ξ、Ω和φ）在中心快度區的橫動量譜和產額，並在國際上首次獲得了此能區的φ介子橢圓流參數(v2)、各個奇異粒子的核修正因子、重子-介子產額比值等數據。數據顯示：1、在每核子對質心繫能量降到11.5 GeV時，φ介子v2開始顯著偏離組分夸克標度規律；2、K0S介子的核修正因子在能量降到11.5 GeV時開始顯示出隨橫動量增大而單調增加的趨勢，這與更高能量下K0S在高橫動量的產額壓低現象存在顯著差別；3、中等橫動量的Ω和φ產額比值在11.5 GeV時也顯著低於27 GeV時相同橫動量區間的值；4、反Λ的平均橫質量在11.5 GeV處顯示出一個極小值。這些數據暗示能量在11.5GeV以下的重離子碰撞中產生的火球的物態與更高能量下的存在顯著差異，也即退禁閉相變的起始能量點可能位於11.5 GeV與19.6 GeV之間，這些結果對確定QCD相邊界具有重要意義。目前d+Au和束流能量掃描的奇異粒子分析工作仍在進行，部分結果正在整理並撰寫論文。
