Collision geometry and particle production in high energy heavy ion collision experiments

An overview of research status of soft physics in high energy heavy-ion collision experiments and recent experimental results are presented. This paper includes four parts: 1) Theoretical predictions of quark-gluon plasma and introduction for high energy heavy ion collision experiments. 2) Experimental status on collision     

Correlations and fluctuations in high energy heavy ion collision experiments

An overview of research status of soft physics in high energy heavy-ion collision experiments and recent experimental results are presented. The experimental status on fluctuations and correlations has been reviewed and the outlook for research status of soft physics in LHC/ALICE has been introduced in this paper.     

Collective expansion and hadronization in high energy heavy ion collision experiments

An overview of research status of soft physics in high energy heavy-ion collision experiments and recent experimental results are presented.     

Collective expansion and hadronization in high energy heavy ion collision experiments

An overview of research status of soft physics in high energy heavy-ion collision experiments and recent experimental results are presented.     

Correlations and fluctuations in high energy heavy ion collision experiments

An overview of research status of soft physics in high energy heavy-ion collision experiments and recent experimental results are presented.The experimental status on fluctuations and correlations has been reviewed and the outlook for research status of soft physics in LHC/ALICE has been introduced in this paper.     

高能重离子碰撞实验中的软物理研究现状

高能重离子碰撞实验中的软物理研究能够帮助我们清楚认识系统的集体演化过程,并且有助于理解碰撞产生的热密系统的性质.本文介绍了高能重离子碰撞实验中软物理的研究现状及其新近取得的实验成果,包括七部分内容:1)高能重离子碰撞简介;2)碰撞几何方面的研究现状;3)粒子产生方面的研究现状;4)关联与起伏方面的研究现状;5)集体膨胀方面的研究现状;6)强子化方面的研究现状,7)LHC/ALICE实验上的软物理预期.最后,本文对高能重离子碰撞实验中的软物理研究现状进行总结.     

软X射线激光探针诊断高$lt;i$gt;Z$lt;/i$gt;材料等离子体

激光辐照靶产生的等离子体电子密度的诊断对于惯性约束聚变、高能量密度物理等相关领域的研究具有重要意义,特别是高Z材料等离子体临界面附近的电子密度分布信息的测量. 利用软X射线激光作为探针是诊断等离子体电子密度分布的一种重要方法,但在诊断激光辐照高Z材料产生的等离子体研究中,遇到了高Z材料等离子体自发辐射过大的问题,难以开展. 为此,针对软X射线激光的特点,发展了多种具体的实验技术. 通过综合利用这些技术,大大的抑制了待测等离子体自发辐射对信号的影响,使得软X射线激光探针诊断高Z材料等离子体成为可能. 作为典型例子,实验诊断了激光辐照金平面靶的等离子体,获得了清晰的实验图像,表明相关的技术是有效和可行的. 关键词： 等离子体诊断 激光探针技术 软X射线激光 Z材料等离子体')" href="#">高Z材料等离子体     

＝1800GeV pp碰撞荷电粒子多重性分布的计算

假设高能强子—强子碰撞的多重性分布中，软相互作用部分和硬相互作用部分都服从ＫＮＯ无标度性，只是它们各自的参数不同．由已有的实验数据，计算出＝１８８ＧｅＶ处，碰撞的平均多重性〈ｎ〉＝４７．０及其荷电粒子的多重性的分布．可供实验检验．     

核能和物理学

本文分别讨论了实现裂变和聚变核能的利用与物理学各学科（核物理、中子物理、等离子体物理、磁流体力学、材料物理、热物理、剂量防护、堆物理）研究工作的相互促进关系。     

软物质物理学及其创始人德热纳

介绍了诺贝尔物理学奖获得者德热纳教授在获博士学位后的50年科学生涯中的学术思想、方法、成就;阐述了他开创软物质物理学的丰功伟绩;从而使我们对软物质物理学研究的内容、现状及意义有所了解与认识.     

超高能诱发核反应的国际合作实验研究进展

综述超高能诱发核反应的国际合作实验进展及相关的重离子物理研究现状.内容包括:1.有关夸克物质(夸克胶子等离子体QGP)的理论预言.2.超高能重离子碰撞的实验:(1)BNL/AGS能区的固定靶实验回顾;(2)CERN/SPS能区的固定靶实验回顾;(3)BNL/RHIC能区的对撞实验现状;(4)CERN/LHC能区的对撞实验现状.     

质子碰撞电离过程中程函近似效应的理论研究

分别利用连续扭曲波方法和初态程函近似-连续扭曲波方法对质子碰撞电离氖原子1s,2s,2p壳层后随电离电子能量变化的单重微分散射截面(SDCS)和二重微分散射截面(DDCS)及总截面进行了计算,所得结果与部分实验数据符合得很好.详细探讨了各壳层SDCS和DDCS的细致结构以及质子碰撞的电离机制.结果表明,对于氖原子2p壳层,随着入射质子能量的增加,SDCS的区域变长,幅度减小,在低能区以软电离为主;而DDCS出现的峰均迅速减小.此外,分析了初态程函近似对SDCS和DDCS的影响,发现该效应对截面的影响在低能入射时非常明显,随着入射能量的增大,这种影响逐渐减弱.     

弱电离大气等离子体电子碰撞能量损失的理论研究

在前期计算电子能量分布函数的基础上, 求出弱电离大气等离子体中各碰撞反应过程的电子能量损失. 由于在弹性碰撞中电子-重粒子能量交换很少, 同时氮气、氧气分子又有很多能量阈值较低的转动、振动能级存在, 因此在大气等离子体中弹性碰撞电子能量损失所占份额很小(直流电场下小于6%). 研究发现, 弱电离大气等离子体中在不同能量区间占主导的能量损失过程不同. 随着有效电子温度(或约化场强)增加, 占主导的电子能量损失过程依次为转动激发、振动激发、电子态激发、碰撞电离、加速电离产生的二次电子. 在约化场强E/N=1350 Td (或有效电子温度为14 eV)附近, 平均电离一个电子所需的能量最小, 约为57 eV. 因此可以根据不同的需求调节电场强度, 从而达到较高的能量利用率. 关键词： 弱电离大气等离子体 碰撞反应过程 电子能量损失     

激光驱动薄膜产生等离子体射流的条件分析

 以聚乙烯薄膜材料为研究对象,从实验物态方程出发,对强激光驱动薄膜材料时影响激光在薄膜后表面形成等离子体射流的主要因素,包括激光强度、波长、脉宽、气库膜材料及厚度,进行了理论和数值分析。研究表明,到达薄膜后表面的冲击波强度足够高时,能够产生气态或等离子体射流,否则卸载过程仍然为凝聚态;对于聚乙烯材料,形成等离子体射流的基本条件是到达薄膜后表面的冲击波强度达到约80 GPa以上;采用短波长、较高功率密度、较长激光脉宽的激光驱动具有低汽化温度、低电离阈值的薄靶,更容易实现等离子体射流。     

激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展

激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍（属于内禀困难）是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控制,对其研究涵盖高能量密度物理、等离子体物理、流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等多个学科,同时还要具备大规模多物理多尺度多介质流动的数值模拟能力和高功率大型激光装置等研究条件。作为新兴研究课题,高能量密度非线性流动问题充满了各种新奇的现象亟待探索。此外,流体力学不稳定性及其引起的湍流混合,还是天体物理现象（如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸）中的重要过程,涉及天体物理的一些核心研究内容。本文首先综述了高能量密度非线性流动研究的现状和进展,梳理了其中的挑战和机遇。然后介绍了传统中心点火激光聚变内爆过程发生的主要流体力学不稳定性,在大量分解和综合物理研究基础上,凝练出了目前制约美国国家点火装置（NIF）内爆性能的主要流体不稳定性问题。接下来,总结了国外激光聚变流体不稳定性实验物理的研究概况。最后,展示了内爆物理团队近些年在激光聚变内爆流体不稳定性基础性问题方面的主要研究进展。该团队一直从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制,以及聚变靶物理研究与设计,注重理论探索和实验研究相结合,近年来在内爆重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等方面取得了一系列重要成果,有力地推动了该研究方向在国内的发展。     

Numerical studies of QGP instabilities and implications

Because of the flat initial shape of the QGP in a heavy-ion collision, the momentum distribution becomes anisotropic after a short time. This leads to plasma instabilities, which may help explain how the plasma isotropizes. We explain the physics of instabilities and give the latest results of numerical simulations into their evolution. Non-Abelian interactions cut off the size to which the soft unstable fields grow, and energy in the soft fields subsequently cascades towards more ultraviolet scales. We present first results for the power spectrum of this cascade.     

The main injector particle production experiment at Fermilab

We describe the physics capabilities and status of the MIPP experiment which concluded its physics data taking run in March 2006. We show some preliminary results from this run and describe plans to upgrade the spectrometer.     

Application of microscopic transport model in the study of nuclear equation of state from heavy ion collisions at intermediate energies

The equation of state (EOS) of nuclear matter, i.e., the thermodynamic relationship between the binding energy per nucleon, temperature, density, as well as the isospin asymmetry, has been a hot topic in nuclear physics and astrophysics for a long time. The knowledge of the nuclear EOS is essential for studying the properties of nuclei, the structure of neutron stars, the dynamics of heavy ion collision (HIC), as well as neutron star mergers. HIC offers a unique way to create nuclear matter with high density and isospin asymmetry in terrestrial laboratory, but the formed dense nuclear matter exists only for a very short period, one cannot measure the nuclear EOS directly in experiments. Practically, transport models which often incorporate phenomenological potentials as an input are utilized to deduce the EOS from the comparison with the observables measured in laboratory. The ultrarelativistic quantum molecular dynamics (UrQMD) model has been widely employed for investigating HIC from the Fermi energy (40 MeV per nucleon) up to the CERN Large Hadron Collider energies (TeV). With further improvement in the nuclear mean-field potential term, the collision term, and the cluster recognition term of the UrQMD model, the newly measured collective flow and nuclear stopping data of light charged particles by the FOPI Collaboration can be reproduced. In this article we highlight our recent results on the studies of the nuclear EOS and the nuclear symmetry energy with the UrQMD model. New opportunities and challenges in the extraction of the nuclear EOS from transport models and HIC experiments are discussed.     

因果代数及其在物理学中的应用

依据定量因果原理,给出了物理学中的一个因果代数的应用,当满足定量因果原理的互逆可消条件且又满足消去律的解时, 得到因果分解代数;由因果分解代数导出了结合律和单位元,进而导出了因果分解代数又具有群的结构特征,同时给出了这新代数系统在高能物理学中的应用.严格地给出了在高能物理中既不是群又不是环的反应,发现因果代数和因果分解代数是严格描述粒子物理反应的基本工具,得到了所有各种相加性、相乘性物理量和各种粒子反应都必须满足的统一恒等式,给出了因果代数和因果分解代数对高能物理的具体应用.利用因果代数的表示和超对称的R数,得到了含有超对称粒子反应中相乘性的超对称的P_R=(-1)^R对称性.还得到了一个关于电子自旋角动量的任意分量间的一个对称关系式,利用这对称关系式,可以化简多电子相互作用的计算.利用互逆可消条件定义了一般的逆元,可重新定义群,使群的公理减少一个,消除了重复定义. 关键词： 对称性 群论 因果原理 粒子物理     

强光一号Z箍缩实验研究

 在强光一号装置驱动电流峰值1.4~2.1 MA、上升时间80~100 ns条件下,研究了喷Kr气、喷Ne气、W丝阵和Al丝阵负载Z箍缩等离子体的辐射特性和聚爆过程。实验研究中,用分压器和两个罗戈夫斯基线圈分别测量二极管的电压和流过负载的电流波形,用过滤型X射线二极管和100~1 400 eV平能谱响应闪烁探测器测量X射线时间谱,用镍薄膜量热计测量X射线总能量,用纳秒时间分辨软X射线图像诊断系统记录了Z箍缩的聚爆过程,用时空分辨的椭圆弯晶谱仪诊断了Z箍缩等离子体产生的keV级特征X射线的能谱分布。其中,喷Kr气负载的X射线辐射总能量大于60 kJ,峰值功率约1.7 TW,总能量转换效率可达23%;W丝阵负载的辐射总能量大于30 kJ,峰值功率约1.30 TW,总能量转换效率约为12.5%;喷Ne气负载的keV级辐射总能量5.6 kJ,峰值功率约256 GW,能量转换效率可达2%; Al丝阵负载的keV级辐射总能量2.3 kJ,峰值功率约94 GW,能量转换效率可达0.8%。喷气负载在Z箍缩聚爆过程中存在“拉链”现象,丝阵负载在Z箍缩聚爆过程中存在先驱现象。