重离子对撞机实验中令人费解的信号

两位研究人员对重离子对撞机(RHIC)实验上观测到的令人费解的信号做出了解释．他们认为这种信号是伴随着夸克一胶子等离子体或早期宇宙中类似的奇特物质而产生的核物质原初形态的证据．在美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的相对论性RHIC上，物理学家们使两束金原子核对撞，企图生成夸克一胶子等离子体，这是一种夸克和胶子在其中自由运动的原初物质．     

相对论重离子对撞机（RHIC）开始铜-铜对撞

美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)已经开始进行铜离子束流之间的对撞．RHIC由周长为4km的双环构成，其主要使命是产生重离子之间(特别是有金核参与)的对撞．从能量密度上看，用中等尺寸的铜原子核进行对撞虽然比不上先前进行的金核之间的对撞，但是却远高于金离子和更轻的氘之间的对撞．这对于理解在重离子对撞中观察到的一些新现象非常重要．金一金对撞的能量曾经被为足够高，     

铜-铜对撞产生更多的奇异性

在铜离子对撞中,每个核子产生的奇异夸克比更重的金离子对撞要多很多．这是在美国BNL实验室的相对论性重离子对撞机RHIC上物理学家的一项惊人发现．夸克通常被束缚在强子中．预期高能重核碰撞会产生早期宇宙中曾存在过的夸克-胶子等离子体．对夸克一胶子等离子体的研究不仅可以增进对把夸克束缚在一起的强力的了解,而且能提供关于早期宇宙的微观图像．     

AGS和RHIC能区核-核碰撞中的领头粒子效应与双柱模型

在总结双柱模型计算结果的基础上, 用该模型对交变梯度同步加速器(AGS)和相对论性重离子对撞机(RHIC)能区核－核碰撞中的领头粒子效应进行了统一分析. 结果表明:在AGS和RHIC能区, 不同中心性核－核碰撞中带电粒子(赝)快度分布的不同, 主要由领头粒子的贡献影响; 如果扣除领头粒子的贡献, 不同中心性核－核碰撞中带电粒子的(赝)快度分布有相同的形状.     

地球上最热最密的物质可能已在实验室内诞生

最近美国BNL实验室的科学家们在他们的一个学术报告会上 (2 0 0 3年 6月 18日 )宣布 ,在该实验室的相对论性重离子对撞机 (RHIC)上进行的最新实验结果表明 ,在金原子核与金原子核对撞中已创造了不寻常的高温高密度条件 ,非常接近夸克胶子等离子体 (QGP)的条件生成 .夸克胶子等离子体曾存在于大爆炸后的百万分之一秒的时间内 .2 0 0 3年 6月 19日 ,纽约时报也以“科学家们报告从未见过的最热最密的物质”为题 ,对这一研究结果作了报道 .2 0 0 2年 2月 ,欧洲粒子物理研究中心 (CERN)的研究人员曾宣布在CERN的加速器上生成了一种新物质…     

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.     

北京正负电子对撞机BEPC和BEPCⅡ

对撞机是一种把两束相向运动的带电粒子加速到高能量,并使之在其中进行对撞的加速器,是探索物质微观世界的强有力的工具。北京正负电子对撞机由四大部分构成:注入器与束流输运线、储存环、北京谱仪和同步辐射装置。直线加速器产生的正负电子束分别由两支束流输运线注入到储存环。正负电子束流在储存环中积累并达到所需要的流强和能量时,在对撞点交叉、对撞。安放在对撞点的北京     

我们从相对论重离子对撞机上了解到了什么

 金原子核组成的高能束流的对撞在微观上再现了宇宙大爆炸时的高热、高密度物质状态。3年来,布鲁克海文实验室一直用相对论重离子对撞机(RelativisticHeavyIonCollider,RHIC)在极端相对论能区做高达每核子100GeV的重核对撞实验。这种非同寻常的新加速器在探寻物质新的高能状态,继续探究几个世纪以来的老问题,试图从根本上了解自然和物质的起源。RHIC实验的早期结果揭示了高温和高密度状态下核物质的奥秘;在高温和高密度状态下,核子和介子已不复存在,核物质只以夸克和胶子的形态存在。     

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.     

MRPC探测不同带电粒子的输出信号与工作气体中dE/dx之间的关系

由28个多气隙电阻板室(MRPC)模块组成的探测阵列-STAR/TOFr, 在相对论重离子对撞机(RHIC)实验上获得了大量的数据. 利用质心能量62.4GeV Au+Au对撞的实验数据, 分析了MRPC探测不同带电粒子(K介子、π介子、质子等)时的输出信号与气体中的电离能损(dE/dx)之间的关系, 给出了MRPC的气体电离和雪崩放大一些新的实验结果. 为了进一步解释实验结果, 针对工作条件下MRPC输出信号的特点, 对MRPC的气体电离和雪崩过程进行Monte Carlo模拟, 深入探讨了影响MRPC输出信号幅度的原因.     

CSRm纵向束流绝热俘获研究

在研究重离子储存环纵向相振荡运动特性的基础上,对CSR主环CSRm内重离子的绝热俘获及加速过程进行了模拟,得出与CSR机器特性相适应的高频参数,并给出了高频参数在绝热俘获过程中随时间的变化曲线     

CSRm变谐波加速

 在研究兰州重离子冷却储存环(HIRFL-CSR)纵向相振荡运动特性的基础上,对主环(CSRm)内重离子的加速过程进行了模拟研究。选取由扇聚焦回旋加速器（SFC）剥离注入的能量为7 MeV/u,动量散度为±0.5%的¹²C⁶⁺典型离子,模拟了CSRm内束流的加速过程,加速的最终能量为1 GeV/u。在加速过程中采用了变换谐波的方式,解决了较低能量下的加速问题。模拟结果给出了不同时刻粒子在纵向相空间的分布以及各主要高频参数随时间的变化曲线。     

理想磁流体力学中的相对论性Kelvin圈积分定理

探讨了理想磁流体力学中的相对论性Kelvin圈积分定理。相对论性Kelvin圈积分定理是指温度涡旋在圈积分下是一个守恒量。首先简略的回顾了相对论重离子碰撞中的理想磁流体力学相关结果。本文的核心是推导出理想磁流体力学中的相对论性Kelvin圈积分定理的表达形式。同时,也将已知的理想磁流体力学的解析解运用到该定理上。这一主要结果也可以运用到相对论重离子碰撞中磁流体力学的研究中。     

EicC束流冷却方案设计与模拟

对核子内部结构的研究是当前理论和实验研究的重要前沿,高能散射实验是探索核子结构的理想工具。中国科学院近代物理研究所计划在已开建的强流重离子加速器项目(HIAF)的基础上,升级建造中国极化电子离子对撞机(EicC)。EicC将提供质心系能量为15～20 GeV的电子和质子双极化束流,对撞亮度设计指标为2×10³³ cm^-2s^-1,离子束的有效冷却是EicC实现亮度目标的关键。针对离子束流初始发射度大、能量高、流强强的特点,EicC采用两级束流冷却方案,首先在增强器(BRing)中利用常规直流电子冷却器降低离子束流发射度,其次在对撞环(pRing)中采用基于能量回收型直线加速器(ERL)的高能束团冷却系统,抑制对撞过程中的离子束发射度增长。以质子束为例,模拟研究了EicC束流冷却装置中电子束的尺寸、温度、冷却段的磁场和束流光学参数对冷却速率和冷却过程的影响,最终得到了满足亮度要求的束流冷却参数。     

(S_(NN))~(1/2)=130GeV时Au Au碰撞中的反重子与重子比率

按照夸克随机组合的简单组合模型,本文通过分析得出重子反重子比率与夸克反夸克平均产生几率的关系．进一步计算了相对论重离子碰撞过程中各种反粒子与粒子的比率,不需要任何额外假定, 预言的比率与RHIC加速器时Au Au碰撞STAR实验的结果基本一致．表明夸克组合模型能够解释相对论重离子碰撞过程的反粒子与粒子比率．     

S~(1/2)=200GeV质子对撞中横质量谱劈裂效应的PYTHIA模拟研究(英文)

在质心系能量为200GeV的质子-质子对撞中,高横质量区域产生的强子横质量谱分裂成两类——重子和介子．应用PYTHIA产生器进行Monte Carlo分析其内在的物理机制．模拟结果表明,这种劈裂效应不仅在弦碎裂模型中出现,而且独立碎裂模型中也有,并且在RHIC能区(200GeV)下主要来源于胶子的贡献．在PYTHIA6．3版本中引入的新的物理机制表明复杂的弦纠缠(string junction)形式可能是这种重子一介子差异的主要原因．     

√S=200GeV质子对撞中横质量谱劈裂效应的PYTHIA模拟研究

在质心系能量为200GeV的质子－质子对撞中, 高横质量区域产生的强子横质量谱分裂成两类——重子和介子. 应用PYTHIA产生器进行Monte Carlo分析其内在的物理机制. 模拟结果表明, 这种劈裂效应不仅在弦碎裂模型中出现, 而且独立碎裂模型中也有, 并且在RHIC能区(200GeV)下主要来源于胶子的贡献. 在PYTHIA6.3版本中引入的新的物理机制表明复杂的弦纠缠(string junction)形式可能是这种重子--介子差异的主要原因.     

在RHIC和LHC中光子-核子碰撞产生的大横动量双轻子

研究了RHIC和LHC能区的Au-Au和Pb-Pb周边重离子碰撞中,来自光子-核子相互作用产生的大横动量双轻子。利用微扰QCD 参数化和Weizs?cker-Williams近似计算了双轻子的产率。经过与领头阶和碎裂过程的双轻子产生数值计算结果相比较,光-核碰撞过程产生的大横动量双轻子在RHIC能区是可忽略的。但是在LHC能区,光-核碰撞在大横动量区域是周边重离子碰撞的一个重要的双轻子源。     

相对论性粒子的拉格朗日方程的推导

一、引言 相对论性粒子的拉格朗日(Lagrange)方程通常是由哈密顿(Hamilton)原理推导出来的[1-3].在本文中,我们由牛顿第二定律出发,推导出拉格朗日方程与相应的相对论性粒子的拉格朗日方程.二、相对论性的拉格良日方程 相对论性粒子的运动方程是其中F是作用在粒子上的力. P=ma (2)这里F是粒子的动量,a是粒子的速度,并且粒子的相对论性的质量m为 　 我们假定,粒子不受约束.同时采用广义坐标q1,q2和q3来描述粒子的运动.在广义坐标中,粒子的位矢表示为 广义坐标中的速度矢量 用a与(1)式点乘,利用方程(5),得其中Qi是广义力.现在把方程(6)可写…     

γ光子对撞机

 实在的对撞机是一种把带电粒子（正负电子、质子与反质子、重离子等）加速到高能量并使之在其中对撞的加速器,相应地有正负电子对撞机、质子－质子对撞机、质子－反质子对撞机、电子－质子对撞机和重离子对撞机等．可是,光子对撞机又是何物呢？光子能发生相互作用吗？怎样才能得到高能光子并让它们对撞呢？下面就让我们来谈谈这些有趣的问题．光子能发生相互作用吗？常识告诉我们,光子和光子不能发生相互作用．每天我们都与光打交道,两束光照到一起时,您看见过它们变成别的什么了吗？没有,从来没有．或许您见过光的干涉现象,那只是光作为一种电磁波在迭加时幅度加强或减弱的效应．