高能强子–强子碰撞中喷注内部动力学起伏的蒙特卡洛研究

用蒙特卡洛方法对CERN-SppS对撞机质子–反质子对撞中由圆锥法判定的(微)喷注内部的动力学起伏进行了研究.结果表明,喷注内部的动力学起伏近似地和SpS静止靶强子–强子碰撞中的动力学起伏一样,呈现为纵–横各向异性,而在横向平面内各向同性的特征.     

高能强子–强子碰撞中喷注的产生与演化过程的动力学起伏

用蒙特卡洛方法对630GeV/c质子–反质子碰撞中的无偏样本、喷注事件样本和喷注内样本中的动力学起伏进行了研究.结果表明,喷注事件样本和电子–正电子对撞的全事件样本相似,近似地有各向同性的动力学起伏,而喷注内样本则和电子–正电子对撞的喷注一样,有类似于强子–强子碰撞软过程的各向异性动力学起伏.这表明,强子–强子碰撞中喷注的产生和演化分别和电子–正电子碰撞中喷注的产生和演化有类似的动力学性质.     

高能强子–强子碰撞中喷注性质的蒙特卡洛研究

在喷注“圆锥判定法”的基础上,对高能强子–强子碰撞中产生的喷注(微喷注)的性质进行了蒙特卡洛研究.采用以喷注动量为z轴的“喷注坐标系”,给出了表征喷注性质的各物理量在新坐标系中的分布情况.结果表明,圆锥判定法能够作为一种有效手段来对高能强子–强子碰撞和相对论重离子碰撞中发生的硬和半硬过程开展实验研究.由有喷注事件和无喷注事件的多重数分布可以看到,E_t=2GeV是用圆锥法确定喷注的合理的横能截断值.     

高能强子–强子碰撞中硬软过程的比较分析

根据QCD中“圆锥定义”来确定喷注,对高能强子-强子碰撞中的硬、软过程作细致的分析.用Pythia产生蒙特卡罗模拟样本,得到的喷注赝快度分布在中心区有平台,喷注内部的粒子密度和横能密度,随离喷注轴的距离指数地下降,比较发现对整个事件样本,单事件平均横动量或最大横动量与多重数是正关联的,而对喷注事件它们是负关联的.引入两个物理量来描述喷注事件的硬、软程度.发现它们与单事件平均横动量是正关联的,而与多重数是负关联的.表明用单事件平均横动量比用多重数能更好地描述喷注事件的硬软程度.     

自仿射分形在高能碰撞多重产生中的应用

当分形体在不同方向的标度规律不同时，它就是自仿射而不是自相似．本文指出，高能多重产生中的分形属于这种情况，并建议了一种用实验检验自仿射性和测量自仿射的特征量──赫斯特指数的方法     

高能碰撞中动力学起伏的横动量守恒约束

详细研究了高能碰撞末态粒子动量守恒约束条件对归一化阶乘矩的标度行为的影响,进而成功地解释了当前实验中普遍存在的阶乘矩在相角方向上的下弯现象.提出了两种关于阶乘矩的新的统计方法试图部分地消除动量守恒约束的影响,恢复分形系统本身的标度性.     

高能碰撞二维相空间自仿射分形的解析研究

对二维相空间的自仿射α模型,进行详细的讨论,导出了Hurst指数H=0.5的自仿射分形按自相似统计的归一化几率矩C2N和C3N的解析表达式.通过解析计算模型基元几率的各阶矩以及相关矩,得到在自相似统计下的Levy稳定性指数,并将它和原模型的Levy指数进行比较.用Monte Carlo模拟验算解析计算的结果,发现两者一致,同时也定性地解释了NA22实验组关于二维相空间的最新实验数据.     

双喷注事件中单个喷注内部动力学起伏的蒙特卡洛研究

用蒙特卡洛方法研究了91.2GeV e⁺e^－碰撞产生的双喷注事件中单个喷注内部的动力学起伏.结果表明,喷注内部的动力学起伏的各向异性随着截断参数y_cut的变化而明显地改变.存在一个转变点,在该点处动力学起伏在纵横平面是各向异性的,而在横平面是各向同性的.由此得到了产生喷注的一个标度.     

高能电子–正电子碰撞产生的喷注内部分形性质的蒙特–卡洛研究

用蒙特–卡洛方法研究了91.2GeV e⁺e^－碰撞产生的喷注内部的分形性质.采用一个新变量r得到了很好的反常标度性.研究了不同阶标度指数之间的关系,得到了喷注内部强子系统的Lévy指数,并和电子–正电子碰撞及强子–强子碰撞的相应指数作了对比.讨论了结果的意义.     

高能非线性现象研究的新进展

经典色动力学有混沌解,但是量子混沌是一个困难的理论问题,因而高能物理中的非线性目前还只能用唯象方法进行研究.80年代末,实验观察到多粒子未态相空间中有局域大起伏,激发了对高能非线性现象——间歇与分形研究的热潮.实验发现,一维阶乘矩有饱和现象,这被解释为高维间歇投影到低维的结果;但是,三维阶乘矩也并没有严格的反常标度性.这一困难在一段时间里曾使得间歇(分形)的研究陷于停顿.以后发现,其原因在于高能多粒子未态相空问高度各向异性,因而相应的分形是自仿射分形.只有对相空间进行正确的各向异性分割,才能观察到反常标度性.这一预言已在NA22和NA27的实验数据中得到证实,成功地观察到了反常标度性,从而使高能非线性的研究取得突破性进展.本文介绍这一进展,并作一些讨论.     

高能电子-正电子碰撞中产生喷注的标度

对高能电子-正电子对撞产生实验上可以直接观察的可视喷注的标度进行了仔细研究.根据在s=17—30Gev的电子-正电子对撞实验中最先观察到三喷注这一历史事实,论证了可视喷注的相对横动量kt.在5—10GeV/c的范围.并通过一个具体例子说明,只有k_t在这一范围时才能正确地判定事件中的喷注数.仔细比较了由不同k_t得到的喷注内部的动力学起伏,发现只有k_t在5—10GeV/c范围时,喷注内部系统才有最好的反常标度性.从而得到,可视喷注的标度是k_t～5—10GeV/c.讨论了这一标度和微扰QCD的标度1—2GeV之间的关系.     

高能碰撞多粒子末态间歇现象与关联积分的研究

用理论分析和Monte Carlo模拟表明:研究间歇现象时用关联积分代替阶乘矩的统计会改变快度bin减小时的反常标度行为. 指出,关联函数积分与阶乘矩可能分别反映不同的物理内容.提出了一种随机移动分bin起点的统计阶乘矩方法以消除分bin造成的人为因素.证明了,“钉子”事件对间歇指数有重要贡献.     

对高能碰撞末态粒子的阶乘矩拟合修正曲线的方法

高能碰撞末态粒子在相空间的动力学分布存在着非均匀因素的影响,通过对这种非均匀因素影响的仔细研究,引入了修正系数,得到了拟合修正曲线的判据,给出了计算修正系数的方法.     

Application of a Bayesian algorithm for the Statistical Energy model updating of a railway coach

The classical statistical energy analysis (SEA) theory is a common approach for vibroacoustic analysis of coupled complex structures, being efficient to predict high-frequency noise and vibration of engineering systems. There are however some limitations in applying the conventional SEA. The presence of possible strong coupling between subsystems and the lack of diffuseness result in a significant uncertainty. This is the main motivation for the present study, where a procedure to update SEA models is proposed. The proposed procedure is the combination of the classical SEA method and a Bayesian technique. Due to reasons such as finding a limited number of important parameters, using a limited search range, avoiding matrix inversion and taking the effect of noise into account, the proposed strategy can be considered as a proper alternative to the experimental SEA approach. To investigate the performance of the proposed strategy, the SEA model updating of a railway passenger coach is carried out. First, a sensitivity analysis is carried out to select the most sensitive parameters of the SEA model. For the selected parameters of the model, prior probability density functions are then taken into account based on published data on comparison between experimental and theoretical results, so that the variance of the theory is estimated. The Monte Carlo Metropolis Hastings algorithm is employed to estimate the modified values of the parameters. It is shown that the algorithm can be efficiently used to update the SEA models with a high number of unknown parameters.     

Validity of the two-term Boltzmann approximation employed in the fluid model for high-power microwave breakdown in gas

The electron energy distribution function （EEDF）, predicted by the Boltzmann equation solver BOLSIG＋ based on the two-term approximation, is introduced into the fluid model for simulating the high-power microwave （HPM） breakdown in argon, nitrogen, and air, and its validity is examined by comparing with the results of particle-in-cell Monte Carlo collision （PIC/MCC） simulations as well as the experimental data. Numerical results show that, the breakdown time of the fluid model with the Maxwellian EEDF matches that of the PIC/MCC simulations in nitrogen; however, in argon under high pressures, the results from the Maxwellian EEDF were poor. This is due to an overestimation of the energy tail of the Maxwellian EEDF in argon breakdown. The prediction of the fluid model with the BOLSIG＋ EEDF, however, agrees very well with the PIC/MCC prediction in nitrogen and argon over a wide range of pressures. The accuracy of the fluid model with the BOLSIG＋ EEDF is also verified by the experimental results of the air breakdown.