ALICE新内寻迹系统——硅像素探测器

正大型重离子对撞机实验(ALICE)是大型强子对撞机(LHC)上唯一致力于研究极端相对论下的原子核碰撞的实验。其目标是研究强相互作用物质在实验室达到的极高能量密度下的物理特性。在极高能量密度下,能够产生一种新的物质形态——夸克-胶子等离子体。宇宙被认为在大爆炸后的最初几百万分之一秒就处于夸克-胶子等离子体状态。在实验室里重现宇宙初期的物质形态并理解它是如何演化的,将有助于理解当今物质世界的形成和组分以及夸克和胶子的禁闭机制等物理学前沿重大科学问题。     

大型强子对撞机LHC上的ALICE实验

 ALICE 大型离子对撞机实验(A Large Ion Collider Experiment)是欧洲核子中心(CERN) 的大型强子对撞机LHC 上的4 个主要国际合作项目之一。合作组包括36 个国家的132 个研究单位的约1200 位物理学家、工程师和技术工人。其中包括约200 多研究生。中国原子能科学研究院、华中师范大学和华中科技大学参与了ALICE国际合作。     

一种新的物质形态——夸克胶子等离子体

进入21世纪以来,随着美国Brookhaven国家实验室的相对论重离子对撞机和欧洲核子中心的大型强子对撞机的相继运行,对于物质深层次状态的认识达到了前所未有的高度。特别是对于夸克胶子等离子体这种新的物质形态的研究得到蓬勃发展,取得很多成就。文章主要介绍:(1)强相互作用和量子色动力学的相结构;(2)夸克胶子等离子体的物理性质;(3)夸克胶子等离子体在重离子碰撞实验中的信号。     

LHC能区ALICE实验及其PHOS触发选判

综述了CERN/LHC能区的大型重离子碰撞实验(ALICE)的现状, 并对ALICE实验中的光子谱仪(PHOS)的触发选判机制进行了模拟研究.     

大型强子对撞机团队发现第三种“五夸克”粒子

<正>记者从清华大学工程物理系副教授张黎明处获悉,他所在的大型强子对撞机(LHC)LHCb团队近日发现了第三种"五夸克"(pentaquarks)粒子。新结果有望进一步揭示夸克理论的诸多奥秘。此前,五夸克态的物质存在,只停留在理论阶段,     

重离子碰撞中QCD物质整体极化的实验测量

高能重离子碰撞中Λ超子和φ, K^*0矢量介子的整体极化的实验数据证实了夸克物质整体极化的新现象,引起了研究人员的广泛关注,成为高能核物理前沿新的热点研究方向.本文主要从实验测量上回顾整体极化研究,着重阐述相对论重离子对撞机(RHIC)上的螺旋径迹探测器(STAR)合作组在不同对撞能量点开展的Λ超子和φ, K^*0介子的整体极化测量结果,并拓展到含有多个奇异夸克粒子Ξ,Ω的整体极化测量和Λ沿着束流方向的局域极化研究.本文也将简单点评大型强子对撞机(LHC)能区和HADES实验低能区的测量结果,并对这些实验结果给出的物理信息进行简单描述.     

相对论重离子碰撞的输运模型研究

美国的布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机（RHIC）和欧洲核子中心的大型强子对撞机（LHC）的大量实验结果表明,在相对论重离子碰撞中已经产生了一种近似完美流体的强耦合部分子物质。基于一个多相粒子输运模型（AMPT）理论工具,对RHIC和LHC实验上的一些重要结果的开展了三个方面的理论研究工作（集体流、喷注淬火、手征磁效应）,研究结果揭示了初始的夸克胶子等离子体（QGP）能量密度涨落经过部分子输运演化产生末态粒子的各阶次的集体流、喷注和部分子物质的相互作用导致喷注的能量损失、末态相互作用严重影响手征磁效应的大小等物理过程作用机制。The experimental results from the BNL Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) and the CERN Large Hadron Collider (LHC) show that a nearly perfect fluid (i.e. strong-coupling Quark Gluon Plasma) has been created in relativistic heavy-ion collisions. I introduce our theoretical results based on a multi-phase transport (AMPT) model. Several important topics such as collective flow, jet quenching, chiral magnetic effect, are addressed. The simulation results indicate that the initial fluctuations of energy density of the QGP lead to all orders of harmonic flows of final particles via parton cascade, the strong interactions between jet and the QGP make jet lose much energy, and the final state interactions play an important role to affect the initial chiral magnetic effect in relativistic heavy-ion collisions.     

LHCb发现5种新的重子

正即使对于地球上最强大的粒子加速器来说,发现一种新粒子也是一件重要的事。大型强子对撞机(LHC)上的LHCb实验发现了5种新的重子。这一具有历史意义的发现,将帮助研究人员改进关于强相互作用的理论,强相互作用将夸克束缚在一起成为像质子和中子那样的重子,以及如4夸克和5夸克那样的更奇异的粒子。     

北京谱仪实验物理成果

当前描述物质微观基本结构最成功的理论是粒子物理的标准模型,包括描述强作用力的量子色动力学,描述弱相互作用和电磁作用力的电弱理论。在量子色动力学方面,人们对夸克禁闭问题和低能非微扰性质还不能完全理解;在电弱理论方面,需要实验上提供更加精确的参数约束和检验。北京正负电子对撞机和北京谱仪实验是我国最早的大科学装置,也是目前国际上唯一运行在陶粲能量区域的高亮度实验装置,致力于在强子物理、量子色动力学的非微扰性质、电弱理论检验和寻找超标准模型的新物理等方面开展研究。文章将介绍北京谱仪多年来在实验上取得的科学成果,包括陶轻子质量精确测量、R值测量、奇特强子态研究和粲强子弱衰变测量等。     

ALICE实验内径迹系统探测器升级

大型重离子对撞实验(A Large heavy-Ion Collision Experiment，ALICE)按计划在大型强子对撞机(Large Hadron Collider，LHC)的第二次停机(2019—2021)期间进行探测器升级工作。为了对强相互作用物质——夸克胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma，QGP)的性质进行更细致的研究，作为升级计划中重要的一个内容是把ALICE实验现有的内径迹系统探测器(Inner Tracking System，ITS)全面升级为基于单片有源像素传感器(Monolithic Active Pixel Sensor，MAPS)技术的硅像素探测器(习惯称之为ITS2)，并在Run 3和Run 4期间采集更多的铅核-铅核碰撞数据。新的ITS2共由7层(内3层，中间2层和外2层)探测桶面组成，共由24 000余片尺寸为3 cm × 1.5 cm的MAPS硅像素芯片(该芯片称之为ALPIDE)构成，有效探测面积达10 m2，共约120亿像素。ALPIDE芯片厚度为50 μm，单个像素的尺寸是27 μm × 29 μm，该芯片具有低功耗、高空间分辨率和高速读出等特点。ITS2将使ALICE探测器在测量极低横动量粒子时具备优异的探测效率和碰撞参数分辨率，同时也使ALICE探测器适应于LHC高束流亮度环境。目前ITS2的探测器模块量产和测试已于2019年完成，并在欧洲核子中心(CERN)洁净室完成了7层桶面的组装与安装，于2020年完成试运行测试。2021年1月启动ITS2在ALICE探测器中的安装与试运行工作，计划于2021年5月底完成ITS2的安装与测试。本工作将对ALICE/ITS2的探测器结构、ALPIDE芯片和升级进展等方面进行介绍。