基于CGC理论研究高能碰撞中末态粒子的横动量分布

基于CGC理论研究高能碰撞中末态粒子的横动量分布【摘要】：在高能碰撞中,胶子密度会随着Bjorkenx的减小而迅速增大,趋于一种饱和状态,由胶子饱和所带来的非线性效应非常重要。在ColorGlassCondensate(CGC)理论框架下,其动力学过程满足Jalilian-Marian-Iancu-McLerran-Weigert-Leonidov-Kovner(JIMWLK)重整化群方程,尤其是散射幅随能量的演化关系满足Balitsky-Kovchegov(BK)方程。在本论文中,我们系统地研究了高能碰撞中散射幅随能量演化的性质以及末态粒子的产生问题,主要分为两个方面的内容：第一部分,在CGC理论框架下,主要分析了高能碰撞中的一些动力学问题。(a)通过分析深度非弹性散射中的一些动力学演化问题,进而推导出了在坐标空间中散射幅随能量的演化关系—BK方程。(b)研究了由胶子饱和所带来的非线性效应对散射幅(BK方程)的影响,结果显示,如果考虑了跑动耦合效应,会使散射幅随能量演化(BK方程)的速度降低,相应地也会导致饱和度随快度的演化速度降低。(c)针对BK方程的初始条件,考虑了色荷密度三次、四次贡献项对散射幅的影响,得出了QuarticAction初始条件。如果考虑了色荷子与色源的耦合作用,并与Albacete-Armesto-Milhano-Quiroga-Salgado(AAMQS)初始条件对比发现,这种作用会导致散射幅在小r区域变小,然而并不对结构函数造成明显的影响。通过计算末态强子的横动量分布,结果显示,这种耦合作用会使rcBK(BKequationwithrunningcouplingcorrections)初始条件中的初始饱和度降低。第二部分,主要计算了高能碰撞中末态强子的横动量分布,结果显示,在CGC理论框架下,能够对高能碰撞中的强子产生等问题进行很好描述。进一步地,计算了大型强子对撞机(LargeHadronCollider,LHC)能区质子-核(pA)碰撞中末态带电强子的横动量分布,并得到了在(?)=4.4TeV和(?)=8.8TeV能量下pA碰撞中强子产生的核修正因子RpAch,期望这个结果能得到未来实验的验证。【关键词】：LHC色玻璃凝聚深度非弹性散射横动量分布高能碰撞【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：O572.2【目录】：中文摘要8-9ABSTRACT9-11英文缩略词11-12第一章引言12-16第二章QCD中的高能散射16-282.1深度非弹性散射(DIS)16-172.2能量演化与饱和度17-192.3偶极子图像19-212.4虚光子波函数21-242.5胶子发射24-262.6本章小结26-28第三章Balitsky-Kovchegov方程28-583.1散射幅随能量的演化28-333.2BK方程中的跑动耦合33-353.3初始条件35-423.3.1MV模型以及AAMQS模型35-393.3.2QuarticAction39-423.3.3GBW~γ模型423.4BK方程与碰撞参数的关系42-443.5运动束缚问题443.6数值计算与结果分析44-563.6.1初始条件的对比45-473.6.2偶极子散射幅与初始条件的依赖关系47-483.6.3跑动耦合效应与散射幅的关系48-503.6.4散射幅与快度的关系50-513.6.5非积分胶子分布函数(uGD)51-533.6.6BK方程演化速度与饱和度的关系53-553.6.7F_2的计算55-563.7本章小结56-58第四章质子-核(pA)对撞58-764.1Hybrid公式58-624.2k_t-factorization公式62-644.3数值计算与结果预期64-724.3.1动量空间中散射幅的性质644.3.2部分子分布函数PDFs64-664.3.3碎裂函数,FFs664.3.4与实验数据对比66-704.3.5实验结果预测70-724.4本章小结72-76第五章总结与展望76-795.1总结76-775.2展望77-79附录79-82附录A光锥场论79-80附录BFeynman规则80-81附录CFourier变换81-82参考文献82-90攻读学位期间取得的研究成果90-91致谢91-92个人简介92-94本论文购买请联系页眉网站。