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重离子反应中的分形行为和椭圆流效应

李俊生  
【摘要】:中高能重离子碰撞吸引了众多的理论和实验工作者,通过对中高能重离子碰撞的研究,可以得到关于高温高密环境中粒子产生、相互作用机制及极端现象的知识,中高能重离子碰撞也是目前获得这些知识的唯一途径。 在实验上,本文第三章利用阶乘矩和Takagi矩研究了4.5A GeV/c ~(16)O、~(24)Mg诱发乳胶核反应末态慢粒子分布的分形行为。在分别计算了黑粒子和灰粒子的水平阶乘矩和垂直阶乘矩后,发现一般情况下两种阶乘矩虽然并不相等,但是两种方法所得结论相同。为了消除由于末态粒子分布不均匀性所造成的影响,采用修正因子和累积变量两种方法进行了修正,通过对实验数据的分析,发现修正因子的修正效果不如累积变量,只有在做了变量代换后,水平阶乘矩和垂直阶乘矩才基本相等。通过广义分形维数可以将间歇与分形联系起来。通过对由阶乘矩和Takagi矩得到的广义分形维数的研究发现,在发射角空间,末态慢粒子的发射均存在多重分形的特征。 自仿射分形可以较好地反映末态粒子在三维空间的发射,本文第四章计算了4.5A GeV/c ~(16)O诱发乳胶核反应靶核碎片的二维阶乘矩,发现其发射过程存在自仿射分形,这已得到多数实验的证实,但在有些实验中我们仍无法得出准确的结论。因此,对于靶核碎片的发射过程仍需进一步的研究。通过对非热相变因子的研究发现,在q=3时,λ_q存在最小值,说明在高能核-核碰撞中的靶核碎片发射过程中存在非热相变过程。 在理论上,本文第五章根据多源理想气体模型,尝试用一个统一的公式对中能及高能低端~(56)Fe+p反应散裂产物和~(136)Xe+Pb和~(124)Xe+Pb碎裂反应产物的同位素产生截面进行了研究。通过与实验数据的比较发现,计算结果可以很好描述上述实验结果,拟合参数也可以得到很好解释。对于类中子多重数有贡献的每一个发射源都类似于一个放射源。 各向异性流是高能碰撞中发现的一个重要的实验现象,本文第六章利用多源理想气体模型描述了高能核-核碰撞中产生的已鉴别粒子的类瑞利型的横动量分布,从而研究了二阶各向异性流(即椭圆流)与横动量的关系。结果表明,多源理想气体模型可以很好地描述STAR和PHENIX合作组测得的s~(1/2)=200A和62.4A GeV的Au-Au碰撞和s~(1/2)=200A GeV的Cu-Cu碰撞的实验结果。


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