相对论重离子碰撞中发射源温度与膨胀速度的获取

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相对论重离子碰撞的目的是为了在碰撞区域产生高温度与高密度的核物质,并研究其温度、膨胀速度与空间尺寸和相关动力学过程。而现有实验手段无法对其进行直接测量,只能通过对末态冻出粒子的研究来获取有关信息。如何通过末态粒子信息有效的提取源的有关参量是人们关心的问题。本文讨论了获取相对论重离子碰撞中发射源温度与膨胀速度的方法,并提取了RHIC能区和LHC能区重离子碰撞中发射源的温度与膨胀速度。  通常,人们利用玻尔兹曼形式的公式拟合单粒子横质量谱来获取发射源的表观温度。这种方法需要假设不同的粒子具有相同的冻出温度以及膨胀速度,而且该方法依赖于拟合得到的表观温度与粒子静止质量之间的线性关系。由于二者之间线性关系并不理想,该方法给出的温度与膨胀速度误差较大。另外,人们也使用Blast-Wave参数化公式同时拟合π±,K±,p和pˉ的横质量谱来获取发射源的温度与膨胀速度。这种方法同样也需要假设这六种粒子具有相同的冻出条件。本文讨论了将单粒子横质量谱与两πHBT半径Rs随平均横质量变化的关系相结合来获取温度与膨胀速度的方法。并以此方法提取了RHIC能区STAR实验√sNN=200GeV下Au+Au碰撞中源的温度和膨胀速度。经比较发现,该种方法与同时拟合六种粒子横质量谱的方法在对心碰撞情况下结果相近,而在擦边碰撞情况下给出了差异较大的结果。这一方面说明将单粒子横质量谱与Rs相结合获取源的温度与膨胀速度的可行性,另一方面表明六种粒子具有相同冻出的温度与速度的假设在擦边碰撞中并不完全适用。  本文以弦融化版本的AMPT模型模拟给出了LHC能区√sNN=2.76TeV对心度为0-5%的Pb-Pb碰撞的πˉ介子横质量谱。并结合ALICE合作组公布的该碰撞系统的两πHBT半径Rs随横动量变化关系的结果提取了源的温度与表面膨胀快度。所获得的温度与膨胀快度略小于STAR实验相同对心度下的结果,这可能是AMPT模型给出的单粒子横质量谱与实验真实情况不符造成的。但获得了较小的T/ρ0比值以及较大的表面半径,这说明LHC能区中发射源具有更强烈的膨胀效应,冻出粒子更倾向于集体运动。
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