矢量介子及其激发态的讨论

在Regge唯象下, 首先研究自旋-宇称多重态中六个介子质量间的关系式. 运用验证后的关系式, 重点计算基态矢量介子多重态(1³S₁)中尚未观测到的双重粲-底介子 B_c^*的质量. 还计算了径向激发态2³S₁多重态的介子质量和轨道激发态1³G₅介子九重态的质量. 根据计算结果结合实验数据和其他理论进行讨论, 建议在6355 MeV附近寻找和研究 B_c^*介子, 将 D(2600)和 D_s1(2700)分别作为主要成分为 nc(2³S₁)和 sc(2³S₁)的态进行研究; 分别在5812, 5917, 6896 MeV附近寻找矢量介子第一径向激发态 B^*(2S), B_s^*(2S)和 B_c^*(2S). 建议将 ω₅(2250)安排在1³G₅介子九重态的同位旋标量态, 实验上在2259 MeV附近进一步研究 ρ₅(2350)的性质, 在2438 MeV附近寻找和研究 φ₅(1³G₅). 研究结果对于相关介子的自旋-宇称安排和通过实 验寻找新的介子激发态具有重要的参考价值. 关键词： Regge唯象 矢量介子 质量谱     

在具有伸缩子的QCD势模型中的重介子

从伸缩子–胶子有效耦合理论得到的重夸克–反夸克势模型出发,计算了重介子的自旋平均能谱及轻子衰变和辐射跃迁宽度,并与Cornell势模型所得到的相应结果作了比较.结果表明,新的重夸克势的计算结果与重介子的实验数据更好地符合,而且估计的伸缩子质量5?7MeV很好地位于有关伸缩子质量的其他理论途径所估计的范围之内.     

介子超精细质量劈裂的统一描述

利用能量依赖的夸克-反夸克间自旋-自旋作用势建立了介子超精细质量劈裂公式.数据分析表明该公式能统一描述基态和激发态、同位旋为零及非零介子的超精细质量劈裂.     

夸克模型下的轻介子质量谱

最近,文献[1]将辅助场方法应用于准相对论性夸克模型中,获得了一个解析的非奇异轻介子质量公式。本文将这种方法推广到奇异轻介子的情况,得到了一个味道依赖的轻介子质量公式。结果表明,质量公式预言的低激发态质量谱与实验值吻合良好,平均误差在30 MeV左右。质量公式预言的高激发态质量谱和其他文献（特别是弦模型）的计算相比,也符合较好。Recently, with the help of auxiliary field method, Ref.[1] obtains an analytical mass formula for nonstrange light mesons in quasi-relativistic quark model. In this work, we generalize this method to the case of strange light mesons, and obtain a mesonic mass formula which is flavor-dependent. The results show that the mass of low excitations given by the mass formula are in good agreement with the experimental data and the average error is around 30 MeV. Our mass predictions for the high states also agree well with the other calculations in the literatures, particularly, the string model calculations.     

重离子碰撞中的矢量介子自旋排列

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的系统具有巨大的轨道角动量,从而使产生的夸克胶子等离子体具有极强涡旋场,并通过自旋-轨道相互作用导致部分子的自旋极化,经过强子化导致重子的自旋极化以及矢量介子的自旋排列等可观测效应.矢量介子的自旋排列是指其自旋密度矩阵的00元素ρ00偏离1/3.在矢量介子衰变到两个赝标介子的过程中,衰变产物的极角分布只与ρ00有关,以此可以对自旋排列进行测量.理论研究表明,重离子碰撞过程中,重子的自旋极化反映了夸克自旋极化的时空平均效应,而矢量介子自旋排列则反映了夸克反夸克自旋极化的局域相空间关联.本文回顾了相对论重离子碰撞中矢量介子自旋排列的相关理论工作.重点以非相对论夸克融合模型为例,明确地计入夸克极化的相空间依赖性,展示了矢量介子自旋排列与夸克反夸克自旋极化特别是它们之间相空间关联的关系.本文还讨论了涡旋、电磁场、有效φ介子场以及它们的局域涨落对φ介子自旋排列的贡献,结果显示强作用场的时空关联效应是导致φ介子自旋排列的主要因素.矢量介子自旋排列为探索强相互作用物质和强相互作用场的性质提供了新途径.     

夸克-介子耦合模型

对夸克-介子耦合模型的研究进展及现状进行了简述.在此基础上,利用非拓扑孤子袋模型的思想和改进的夸克质量密度相关(IQMDD)模型,考虑夸克之间的排斥作用而加入ω介子,称为IQMDD-Ⅰ模型,得到了基态波函数和介子场满足的方程.利用平均场近似方法,通过得到的基态夸克波函数计算了核子的均方根半径和磁矩等可观测量,其结果与实验值吻合得较好.     

物理学家发现新介子

物理学家在日本KEK实验室可能已发现了第一个“混合介子（hybrid meson）”．这种25年前首次预言的介子看来除去在通常的介子中含有的夸克与反夸克外，还含有一个胶子（Choi S-K et al．Phys．Rev．Lett．2005，94：182002）．通常称该介子为Y（3940）粒子，因为其质量为3940MeV／c^2．这个新的介子是由Belle国际合作组在KEK进行的正负电子对撞中观察到的．     

夸克和弦模型中非奇异轻介子的类雷吉谱(英文)

本工作重新考察了相对论弦模型和准相对论夸克模型中轻介子的类雷吉谱。基于辅助场技术,提出了非奇异轻介子的一个解析质量公式,由此推导出了一个准线性的Regge-Chew-Frautschi轨迹关系,并将此关系用相应介子的实验数据（PDG）进行了检验。检验结果表明,和实验观测数据比较,夸克模型对介子质量的预言与弦模型的相符,但在角动量较大时,夸克模型的预言稍微优于弦模型。We revisit the Regge-like spectra of light mesons in the relativistic string model and the simirelativistic quark model. An analytical mass formula is proposed for light mesons based on the auxiliary field technique, and a quasi-linear Regge-Chew-Frautschi plot with flavor dependence is derived and verified with the experimental data(PDG) for light mesons.The results show that the quark model predictions for meson masses agree with those of the string model, but are slightly better when the angular momentum is relatively large as compared with the observed data.     

推广的介子云口袋模型和核力

利用介子云口袋模型, 本文计算了π场对核子-核子间相互作用势的贡献. 本文证明, 在核子之间距离较大的条件下由介子云口袋模型给出的结果与单π交换势相符. 此外, 为考虑矢量介子对核力的贡献, 我们推广了介子云口袋模型使包含矢量介子和夸克的相互作用. 利用这个推广的介子云口袋模型和两核子体系的Breit-Fermi方程, 通过Foldy-Wouthuysen变换, 在非相对论近似下, 本文计算的核子间相互作用势与通常核理论的结果相符, 但本文考虑了核子体积大小(形式因子)对核力的影响.     

粒子数分布对s夸克及K－介子产生率的影响

基于相对论重离子碰撞所产生膨胀的热夸克-胶子等离子体火球模型,在考虑了火球内部的粒子数分布后,运用相对论流体力学方程,研究了s夸克和K^－介子的产生率,结果表明对总的s夸克和K^－介子产生率有很大地增强.     

单个谐振子波函数中的有效β值

当一个简单谐振子波函数(SHO)作为有效波函数时,在SHO波函数里面一个重要的参数是有效$ \, \beta$值。得到了简单谐振子波函数有效$ \, \beta$值($ \, \beta_{\rm eff}$)在坐标空间和动量空间的解析表达式。将解析式运用到轻介子系统($u\bar{u}, \, u\bar{s}$)比较 $ \, \beta_{\rm eff}$的行为,结果表明在基态时坐标空间的$ \, \beta_ {{\rm eff}, \, \boldsymbol{r}}$和动量空间的$ \, \beta_ {{\rm eff}, \, \boldsymbol{p}}$在康奈尔势下的值不相同,而在高激发态时两者大小相近。     

双重味重子的理想混合角

本工作研究了双重味重子的理想混合角。理想混合角是将$^{2S+1}(l_\lambda)_J$态转换为具有确定重夸克对称性的态时所对应的旋转角度。在标准的$\rho-\lambda$图像下,求得了$L_\rho=0$情形时重夸克对称性的态$\left(J, j_\ell\right)$和$\left(J, s_{\rm q}+j_\rho\right)= $$ \left(J, \{^4l_\lambda/^2l_\lambda\}\right)$态之间的理想混合角,其中${\boldsymbol{j}}_\ell={\boldsymbol{l}}_\lambda+{\boldsymbol{s}}_{\rm q}$, ${\boldsymbol{s}}_\rho={\boldsymbol{s}}_{\rm Q1}+{\boldsymbol{s}}_{\rm Q2}$和${\boldsymbol{j}}_\rho={\boldsymbol{s}}_\rho+{\boldsymbol{L}}_\rho$。本工作指出当研究双重味重子的衰变性质时,需要采用$(1S1p)1/2^-$和$(1S1p)3/2^-$等理想混合态。     

等效质量模型中的重子质量谱

在等效质量模型框架下,考虑线性禁闭和一阶微扰相互作用的贡献并通过拟合$ \mathrm{p} $、$ \mathrm{n}$、$\Lambda$和$ \Delta $的质量来得到模型参数。发现,等效质量模型能够较好地给出符合实验的重子质量谱。而禁闭强度$D$、强耦合常数$\alpha_{\rm{s}}$以及夸克质量因子$f$与微扰强度$C$之间都存在关联,并能够很好地用解析公式逼近。除此之外,单胶子交换相互作用的色磁部分在重子质量谱中起着重要作用,从而使自旋$J=1/2$和3/2的重子之间的质量差最高达到300 MeV。为了更好地描述超子质量,对于包含奇异夸克的一对夸克间的相互作用我们进一步采用不同的强耦合常数,其具体的模型参数通过拟合$ \Sigma $和$ \Xi $的质量得到。基于本工作得到的等效质量模型参数组,能够更好地描述$ \mathrm{ud}$夸克物质团、奇异子以及致密星。     

利用格点量子色动力学研究手征平滑过渡温度和手征相变温度

回顾了最近关于手征平滑过渡温度和手征相变温度的研究结果。首先给出了在零重子化学势能下的手征平滑过渡温度为156.5(1.5) MeV,其次,给出了在非零重子化学势能下手征相转变曲线的二阶及四阶曲率分别为0.012(4)和0.000(4)。接着讨论了在格点QCD中第一次得到的量子色动力学的手征相变温度。在热力学极限、连续极限及手征极限下,我们得到手征相变温度为132$^{+3}_{-6}$ MeV。     

Os-Pt区核的基态三轴形状

在偶-偶核基态中寻找稳定的三轴形状, 其中最大三轴形变为$ \left| \gamma \right| $≈30°,仍然是核结构的一个主要主题。 在本工作中,使用推转Woods-Saxon(WS)壳模型来研究Os-Pt区基态和集体转动态中可能的三轴形状。为寻找核态可能存在的三轴形变,具体用对力-形变-转动频率自洽推转壳模型对偶-偶176-202Os和182-204Pt同位素进行了总Routhian面计算。计算是在四极形变($\;{\beta _2} $, $ \gamma $)网格中进行的,而十六极形变$\;{\beta _4} $可变。事实上,在四极形变($\;{\beta _2} $, $\gamma $)的每个网格点上,计算的能量相对于十六极形变$\; {\beta _4} $最小化。发现某些核的基态譬如196Os和188-194Pt既非扁椭球亦非长椭球, 而是在这些核中基态极小值是形状非轴对称的,即三轴形变。同时, 我们把从实验数据提取出的转动惯量与我们的计算结果作比较, 显示实验数据不能很好地与转动假定相一致,说明有振动行为。此外,我们使用一种辅助的方法提取了平衡$\gamma _{0} $值,该值支持我们的预言。     

3M⊙ AGB星中26Al核合成的网络计算和反应率灵敏度分析

研究了3$M_{\odot}$AGB星中26Al核合成的网络计算和核反应率的灵敏度分析。结合最新的核反应率数据,建立了一个从碳到硅完整的核反应网络,计算了26Al的丰度。结果表明,26Al首先在AGB星中有效合成,随着核反应的进行,然后被一系列的核反应消耗。MgAl循环出现在26Al的网络中。我们将核反应网络中的主要核反应分为三类:(n, ${\rm{\gamma }}$),(p,${\rm{\gamma }}$)和($\alpha$, ${\rm{\gamma }}$),并对核反应率的灵敏度进行了详细的分析。已经确定了每一类中最有影响的核反应,它们是25Mg(n, ${\rm{\gamma }}$)26Mg,25Mg(p, ${\rm{\gamma }}$)26Al,26Mg(p, ${\rm{\gamma }}$)27Al,21Ne(p, ${\rm{\gamma }}$)22Na,18O($\alpha$, ${\rm{\gamma }}$)22Ne和22Ne($\alpha$,${\rm{\gamma }}$)26Mg。在目前网络所涉及的所有核反应中,25Mg(p, ${\rm{\gamma }}$)26Al是对26Al的产量有最大的影响,它值得核实验物理学家的关注。     

中子星可观测量与不同密度段核物质状态方程的关联

中子星物质主要是由高密度非对称核物质组成.目前通过地面重离子碰撞等实验来认识高密度非对称核物质的物态还存在很大的不确定性.随着对中子星天文观测精度的提高以及可观测量的增多,基于对中子星的天文观测来反向约束高密度非对称核物质物态成为了可能.从理论上去探讨中子星的可观测量与不同密度段物态方程的关联程度,将有助于上述反向对中...     

一些近期发现的同核异能态的壳模型解释

近期,在101In、123,125Ag和218Pa等核中,首次观测到同核异能态。本工作通过原子核壳模型解释In、Ag同位素和$N\!=\!127$同中素中的这些同核异能态及相关的同核异能态背后的物理原因。101-109In这五个奇A核In同位素中,观测到的$1/2^{-}$同核异能态的激发能非常接近。这可以通过引入中子近期,在101In、123,125Ag和218Pa等核中,首次观测到同核异能态。本工作通过原子核壳模型解释In、Ag同位素和$N\!=\!127$同中素中的这些同核异能态及相关的同核异能态背后的物理原因。101-109In这五个奇A核In同位素中,观测到的$1/2^{-}$同核异能态的激发能非常接近。这可以通过引入中子$0g_{7/2}$和$1d_{5/2}$轨道间的很强的组态混合来解释。更进一步分析表明,这些奇A核In同位素中,从$9/2^{+}$基态到$1/2^{-}$同核异能态,一个质子从$1p_{1/2}$轨道激发到$0g_{9/2}$轨道。这一质子组态变化可能引发中子$0g_{7/2}$和$1d_{5/2}$轨道的单粒子能变化。这样一个原子核内的组态依赖的壳演化被称为第二类壳演化。与In同位素类似,123,125Ag的同核异能态被发现是$1/2^{-}$态,对应着一个质子空穴在$1p_{1/2}$轨道。但之前观测到的115,117Ag的$1/2^{-}$态是基态。这意味着质子$1p_{1/2}$轨道和$0g_{9/2}$轨道在$N\!=\!72$附近发生了反转。壳模型分析表明张量力是造成这两个轨道反转的决定性原因。之前观测到的奇奇核$N\!=\!127$同中素210Bi、212At、214Fr和216Ac中,基态是$1^{-}$态,同时存在高自旋的同核异能态。然而,基于$\alpha$衰变性质和壳模型计算,推荐218Pa中的基态和新发现的同核异能态分别为$8^{-}$态和$1^{-}$态。奇奇核$N\!=\!127$同中素基态和同核异能态的演化是由质子中子相互作用从粒子粒子形式转化为空穴粒子形式以及质子组态混合所导致。总的来说,壳模型对这些双幻核100Sn、132Sn和208Pb附近核中新发现的同核异能态有较好的描述。双幻核附近核中的同核异能态,也称为壳模型同核异能态,是核结构研究中非常重要的。因为这些同核异能态常常提供了中重质量区域极端丰中子和缺中子原子核中的第一个谱学性质,并包含了丰富的物理信息,比如质子中子相互作用及其在壳演化中的作用。     

相对论重离子对撞机上重味衰变电子的测量数据中粲和底成分的分离

重味夸克(即粲和底),尤其是底夸克,具有预期不同于轻夸克的性质,被认为是夸克胶子等离子体的理想探针。然而,很少有对底强子或其衰变的轻子的测量。利用最近相对论重离子对撞机上$\sqrt{s_{\rm NN}}=200\;{\rm{GeV}}$ 的金核-金核碰撞中产生于中心快度下的粲强子和重味衰变电子的测量数据,我们发展了一种数据驱动的方法,用于分离重味衰变电子中粲和底的成分。从粲强子的测量数据出发,通过模拟其半轻子衰变得到粲衰变电子,从而从重味衰变电子中提取出底的成分。初步的结果展示了在最小偏向的金核-金核碰撞中粲和底衰变电子的横动量谱、核修正因子和椭圆流的分布。在中等至较高横动量区,相比于粲衰变电子的核修正因子,底衰变电子的核修正因子受到了较小的压制;在较低至中等横动量区,底衰变电子获得了比粲衰变电子更小的椭圆流。     

碳离子治疗计划中的RBE加权剂量鲁棒优化方法

提出基于混合束模型的相对生物学效应(RBE)加权剂量鲁棒优化方法,用于减少碳离子束射程和摆位偏差对生物剂量分布的影响。建立概率组合鲁棒优化模型,利用二次型目标函数表达式,分别制定针对物理吸收剂量和RBE加权剂量的碳离子束治疗计划,并基于共轭梯度优化算法求解出各自最优的权重解,使得靶区和危及器官(OAR)实际剂量分布在射程和摆位偏差组合情况下尽量满足剂量要求。采用C型靶模型测试鲁棒优化方法的有效性。与基于计划靶区(PTV)的常规优化方法相比,针对物理吸收剂量的鲁棒优化计划临床靶区(CTV)的$ \Delta {D}_{95{\text{%}} } $减少10.00 cGy,OAR的$ \Delta {D}_{5{\text{%}} } $和$ \Delta {D}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}} $分别减少21.50和35.97 cGy,计划的鲁棒性得到了很好的提升。针对RBE加权剂量的鲁棒优化计划CTV的$ \Delta {D}_{95{\text{%}} } $降低14.00 cGy(RBE),OAR的$ \Delta {D}_{5{\text{%}} } $和$ \Delta {D}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}} $分别减少19.00和26.28 cGy(RBE),说明该方法不仅减少了CTV的生物剂量变化,也减少了OAR的生物剂量热点。该结果证明了基于混合束模型的RBE加权剂量鲁棒优化方法在有效提高碳离子放疗计划鲁棒性的同时使OAR也得到了很好的保护。