CPT对称性理论认为,在宇宙形成早期物质和反物质是等量产生等量存在的。而现今天文学的观测结果[1,3]却显示宇宙基本上是由物质组成,这种所谓的正反物质的不对称性,是当前物理学包括实验和理论两方面在内的研究热点之一。位于美国布鲁克海汶国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)利用两束接近于光速的金核进行对撞,产生一种极端高温、极端高能量密度的新型物质—夸克胶子等离子体(QGP)[4,5]。这种新型物质包含轻夸克、奇异夸克和重味夸克在内的几乎等量的正反夸克物质,很适合用来寻找尚未发现的反物质原子核以及奇异性原子核,并研究它们的产生机制和性质。反物质氦4(4—He)原子核,即反物质阿尔法粒子(—α),是由两个反质子(—P)和两个反中子(—n)组成的。2011年,我们(RHIC-STAR国际合作组)在相对论重离子碰撞中探测到其存在的证据[6]。4—He是迄今为止人类所发现的最重的反物质原子核。同时,由于4—He在高能宇宙射线和星际物质相互作用中较低的产生率。因此,在宇宙射线中观测到4—He,可以被认为是宇宙中存在着大量反物质(反物质星、反物质星系)的有力证据。寻找宇宙射线中的4—He已经成为国际空间站(ISS)上阿尔法磁谱仪实验(AMS)[1]的主要目标之一。验证4—He存在且研究其在高能重离子碰撞中的产生率为宇宙射线中类似的研究提供了重要的参考价值。　　 本文分析了RHIC-STAR高阶触发器(HLT)触发的ㄏSNN=200GeV和62GeV Au+Au碰撞的数据,利用粒子在时间投影室(TPC)[7]中的电离能损(dE/dx)和径迹重建测量到的粒子动量,以及飞行时间探测器(TOF)[8]测量到的飞行时间计算出的粒子质量,对产生的径迹进行鉴别,首次在实验上发现了4—He存在的证据,并成功的在十亿次碰撞事件中鉴别出了18个4—He,这是世界上第一次在实验上观测到了4—He。我们还利用200GeV Au+Au中心碰撞事例测量了4He和4—He的产额,并研究正反物质原子核产生几率随着重子数的变化,发现在RHIC能区的Au+Au碰撞中,每增加一个重子数正(反)物质轻核的产率将降低1.1+0:3-0.2×103(1.6+1.0-0.6×103)倍。同时,我们还对TPC的粒子径迹与TOF的电子学信号之间的错误配对(Mis-matching)和TOF的时间分辨率所造成的3—He对于4—He背景做出了估计,发现200GeV Au+Au碰撞中15个4—He里背景为1.4个,页62GeV Au+Au碰撞中1个4—He里背景为0.05。利用泊松分布可以计算出,200GeV中4—He的误鉴别几率为10-11量级,对应着大于6σ的信号显著性。　　 此外,我们利用基于流体动力学冲击波模型(Hydrodynamic Blast Wavemodel)的DRAGON蒙特卡罗产生器输出的强子相空间信息[9-11]和组合模型(Coalescencemodel)[12,13]研究了200GeV Au+Au中心碰撞事件中的正反物质轻核(d,-d,3He,3—He,3∧H,3-∧-H,4He,4—He)的产生。模型能很好的描述了STAR实验组得到的P、-p、∧、-∧、3He、3—He的pT谱,并预测了3∧H、3-∧—H、4He、4—He的pT分布,但是略微高估了d、-d的不变产额。我们根据正反物质轻核的pT分布计算出来了相应的聚并因子(Coalescenceparamter)A-1ㄏBA(A=2,3,4)随着pT的变化图。结合STAR和PHENIX的B2测量结果,我们看到A-1ㄏBA具有很强的碰撞中心度依赖性,同时模型计算出来的A-1ㄏBA和PHENIX的测量结果展示出了类似的pT依赖性;我们还计算了正反物质轻核之间的相对产额比,对于正反轻核比值以及4He/3He和4—He/3—He模型结果和STAR的实验数据以及热力学模型(Thermal model)的预测非常吻合。对于3∧H/3He和3-∧-H/3-He,我们的计算对STAR实验结果给出了更好的描述。我们研究了正反物质轻核产额随着重子数的变化,发现Hydrodynamic Blast Wave+coalescence model够很好的重现STAR实验的测量结果。我们得出每增加一个重子数,正(反)物质轻核产额下降因子为1285(1692),这在误差范围内和STAR的结果吻合。最后,我们在同一个框架下研究了双A粒子(H粒子)的产率,给出TH粒子的PT谱,这对于将来在实验上发现双A有重要的参考价值。