强相互作用自旋-轨道耦合与夸克-胶子等离子体整体极化

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的原子核物质系统具有巨大的初始轨道角动量,经过强相互作用的自旋-轨道耦合,这一巨大的轨道角动量可以转化为产生的夸克-胶子等离子体的整体极化.整体极化效应在理论上提出后,首先被美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上的STAR实验所证实,激发了人们对相关问题的研究,成为重离子碰撞物理研究的一个新方向——重离子碰撞自旋物理.本文简单回顾了整体极化原始基本思想、理论计算体系与主要结果以及近几年的理论进展.     

退极化因子与形状因子

以球形或椭球形颗粒介质为例,从颗粒介质内外电势分布出发,得出了颗粒介质内部退极化场,从而进一步讨论了退极化因子和形状因子的关系.     

LHC能量下D介子的核修正因子

高能质子-质子(p-p)和质子-原子核(p-A)碰撞过程中产生的D介子是分析碰撞后生成的饱和胶子性质的重要途经。考虑领头阶下的强耦合效应,在色玻璃凝聚理论(CGC)框架下研究了LHC(Large Hadron Collider, LHC)能量下p-p(p-A)碰撞过程中的D介子产生。采用由KLR-AdS/CFT色偶极模型通过傅里叶变换得到的偶极关联因子,同时利用Glauber模型考虑冷核物质效应,计算了质心能量为5.02 TeV时质子-铅核(p-Pb)碰撞中不同碰撞中心度下D介子的产生截面,并在此基础上研究了p-Pb碰撞中D介子产生及其半轻子衰变过程中的核修正因子。通过与大型强子对撞机(LHC)实验结果比较发现:考虑强耦合效应后的理论结果与ALICE和LHCb合作组的最新实验数据符合得更好。最后,本文对LHC碰撞质心能量为8.16 TeV时p-Pb碰撞中D介子产生的核修正因子给出了理论预言, 结果显示此能量下核修正因子理论值比5.02 TeV时略大。     

自旋与手征动力学的输运模拟研究

自旋相关的物理是多个研究领域的热门课题。核子和夸克都是自旋为1/2的费米子,在非对心重离子碰撞中受到自旋-轨道相互作用以及磁场的影响,会产生有趣的自旋动力学,特别是在垂直于反应平面方向上会出现自旋极化。在相对论重离子碰撞中,由于产生了极端的高温高密环境,夸克可以近似看作无质量粒子,此时自旋动力学过渡为手征动力学。在外界电磁场、涡旋场作用下以及在电荷与手征荷不对称的条件下,会产生一系列手征反常效应。本文介绍我们课题组基于输运模拟在自旋与手征动力学方面开展的一系列研究工作,包括中能重离子碰撞及相对论重离子碰撞中粒子的自旋极化、理想体系及相对论重离子碰撞中的手征磁波等。     

核子(质子)奇异性形状因子的实验进展

本文简要地介绍了为测量奇异性海夸克对核子电磁形状因子的贡献的实验的理论基础;详细地介绍了在各个实验室、各个实验时期的实验内容,包括奇异性形状因子的早期测量-MIT Bates设备上SAMPLE组测量奇异性磁形状因子的实验;最近JLab CEBAF设备上HAPPEX合作组对奇异性电和磁形状因子的组合测量;Mainz的MAMI上PVA4实验;HAPPEX的高精度实验及首次单个地测量出奇异性电形状因子;以及JLab的G0组的大接收度、奇异性形状因子对四动量转移平方的依赖关系实验。并介绍了各实验室的不同的实验方法,给出了世界上各实验室在不同的运动学量上的测量的结果,以及进一步可能的实验。     

核子(质子)奇异性形状因子的实验进展

本文简要地介绍了为测量奇异性海夸克对核子电磁形状因子的贡献的实验的理论基础;详细地介绍了在各个实验室、各个实验时期的实验内容,包括奇异性形状因子的早期测量-MIT Bates设备上SAMPLE组测量奇异性磁形状因子的实验;最近JLab CEBAF设备上HAPPEX合作组对奇异性电和磁形状因子的组合测量;Mainz的MAMI上PVA4实验;HAPPEX的高精度实验及首次单个地测量出奇异性电形状因子;以及JLab的G0组的大接收度、奇异性形状因子对四动量转移平方的依赖关系实验.并介绍了各实验室的不同的实验方法,给出了世界上各实验室在不同的运动学量上的测量的结果,以及进一步可能的实验.     

相对论重离子碰撞中部分相干源的相干因子

给出了两种统计系综下相对论重离子碰撞中部分相干源的相干因子的表达式     

中能重离子碰撞中横向流电荷依赖的形状以及实验条件对横向流的影响(英文)

从35 MeV/nucleon 40Ca+40Ca反应实验数据中提取了碎片Z从1到9的横向流,发现探测器阈值、探测系统的角分辨等实验条件对横向流电荷依赖的形状有显著的影响。在考虑实验条件并采用软的核物质状态方程（K=200 MeV）之后,CoMD模型计算结果很好地重现了实验中横向流电荷依赖的形状。这表明如果要更加精确地提取实验中的横向流,必须使用阈值更低、角分辨更好的探测系统。此外,结合Kohley等[Phys Rev C,2012,85:064605]从实验中提取的横向流,讨论了横向流电荷依赖的形状存在异同的原因。1 ≤ Z ≤ 6的横向流电荷依赖呈肩峰形状可能是实验条的影响引起的,而我们的实验中Z ≥ 6的横向流的减小可能是由于动量守恒对集体运动的抑制。The transverse flow in the reaction of 40Ca+40Ca at 35 MeV/nucleon has been determined for emitted isotopes with Z=1 to 9. A significant modification of the Z-dependent flow pattern caused by the experimental filters, the detector thresholds and the angular resolutions (△?) of the detector array, is observed. With the application of the appropriate experimental filters, the general trend of the experimental Z-dependent flow is well reproduced by the Constrained Molecular Dynamics (CoMD) simulation, employing an effective interaction corresponding to a soft EOS (K=200 MeV). This fact suggests that to determine the flow values more precisely, a detection system with lower energy threshold and better angular resolution is urgently required. Additionally, together with the parallel work of Z. Kohley et al.[Phys Rev C, 2012, 85:064605], the pattern of the experimental Z dependence of transverse flow is also discussed. The shoulder patterns of Z-dependent flow for 1 ≤ Z ≤ 6 can be attributed by the experimental filters, while the reduction of flow for Z ≥ 6 in our experiment can be caused by the suppression of collective motion under the momentum conservation.     

介质对部分子劈裂几率的影响

利用部分子在热密QCD介质中的辐射谱, 研究部分子在热密介质中的演化规律. 研究结果表明, 在相同能量下介质诱导效应使得部分子在介质中的劈裂几率大于部分子在真空中的劈裂几率; 高密度介质中的部分子劈裂几率大于低密度介质中的劈裂几率. 本文研究结果与美国BNL/RHIC相对论重离子碰撞实验中观测到的高横动量强子产额压低现象一致, 揭示了在RHIC能区已经生成高温高密物质.     

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.     

介子云对质子和中子形状因子的影响

利用夸克模型,考虑π介子云对质子,特别是中子的形状因子的影响,计算了质子和中子的电磁形状因子.对中子的性质给予了较好的描述.     

用不变量理论精确求解中子自旋与引力的相互作用

提出在中子引力干涉实验中,除了Aharonov-Carmi(A-C)效应外,还存在中子自旋与引力的相互作用.运用与不变量有关的幺正变换方法,得到了中子自旋与引力相互作用含时薛定谔方程的精确解和几何相因子. 关键词： 自旋引力相互作用 几何相因子 含时薛定鄂方程 不变量理论     

一个新的相对论的无奇异点的重子顶点形状因子

提出了一个新的、相对论的、无奇异点的重子顶点形状因子.这个形状因子满足强相互作用过程中,散射振幅从t道到s道变化的交叉对称性.     

应用形状因子特征的高效星图识别

针对传统的三角形星图识别算法存在冗余匹配多、抗噪声性能差的问题,提出了一种应用形状因子特征的高效星图识别算法。该算法在传统的三角形算法基础上,引入了形状因子特征参数和方向信息,并择优选择视场内4颗观测星,组成一对观测三角形,进行星点匹配识别。与传统的三角形算法相比,该算法增加了星图识别时图像的特征信息量,降低了匹配时的冗余度,具有导航特征库存储空间小、识别速度快等优点。实验表明,在星点位置噪声标准偏差为2个像素、星等噪声标准偏差为0.7星等的仿真条件下,该算法的识别率均在99%以上;通过地面实验的实物验证,在300 MHz的FT-C6713的DSP硬件平台上,全天自主识别的平均运行时间约为47 ms,具有明显的优势。     

利用近似理论计算原子分子形状因子的平方

实现了基于近似理论数值计算原子基态形状因子平方的方法,并以氢原子为例,检验了Hatree-Fock近似方法与密度泛函近似方法的优劣,对比了不同基组的精确性.这种数值计算方法也适用于揭示其他波函数无法精确求解的原子和分子的电子结构.     

核子碰撞截面的介质修正对多重碎裂的影响

利用同位旋相关的量子分子动力学模型研究了中能重离子碰撞过程中,同位旋相关的核子碰撞截面的介质修正对于多重碎裂的影响.结果表明:在包括动量相关作用在内的软势的情况下,介质修正明显地提高了自由核子的发射和中等质量碎片的多重性对于核子碰撞截面的同位旋依赖的敏感性.但对于原子核阻止敏感地依赖于核子碰撞截面的同位旋效应而不敏感地依赖于对称势的形式这一性质的影响并不明显,因此,原子核阻止对于核子碰撞截面的同位旋依赖的敏感性主要决定于自由核子碰撞截面的同位旋相关性.     

中子注量率波动修正因子及其应用

在中子核反应研究中,尤其是在利用活化法进行中子核反应截面测量研究时,需要准确测量样品辐照的中子注量。监督反应标准截面法简便可行,在一些核反应截面测量研究中经常用来定量样品辐照的中子注量。在利用监督片核反应剩余核的放射性活度计算平均中子注量率时,中子注量率波动修正因子是一个很重要的参数。对中子注量率波动修正因子进行了详细阐述,通过理论推导给出了中子注量率波动修正因子的定义,从实际应用出发讨论了中子注量率波动修正因子的使用条件和监督反应的选择原则。Incident neutron flux has to be measured accurately in the neutron reaction study especially in the neutron reaction cross-section measurement with activation method. Average neutron flux in the irradiated sample is usually determined by the monitor reaction with reference cross-section values. However, the average incident neutron flux, based on the radioactivity of the residual nuclei produced in the monitor reaction, is dependent upon the neutron flux fluctuation. In the procedure of the average neutron flux calculation, the correction factor for the neutron flux fluctuation plays a key role. In this paper, definition of the neutron flux fluctuation correction factor is inferred heoretically. The selection principles of the monitor reaction and the utilization of the correction factor have been discussed.     

平行圆柱面导热形状因子的保角变换法

本文采用保角变换将两个平行偏心的等温圆柱面之间的稳态导热变换为同心同轴的圆柱面之间的导热，得到稳态导热情况下偏心圆筒壁、两平行圆柱面以及地下埋管与地面之间等三种实际情况下的导热形状因子，为简化热流量计算提供方便，为对其机理的认识拓展新思路.