冯坤亮—正负电子对撞.ppt

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1、中国地质大学（武汉）数学与物理学院FacultyofMathematicsandPhysics,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan本科毕业论文答辩正负电子对撞中bin-bin快度关联答辩人：冯坤亮指导老师：陈刚汇报提纲1.引言2.正负电子对撞中的快度分布3.正负电子对撞bin-bin快度关联4.总结引言快度是描述多粒子末态的一个重要物理量，为了方便测量人们常使用赝快度代替快度进行分析。bin-bin关联是研究多粒子末态的一种重要方法，可以反映不同快度区间中多重数之间的关联。通过固定bin与任意

2、bin以及相邻bin的快度关联方法可以方便的研究关联随关联长度以及关联随空间位置的变化。正负电子对撞中的快度分布如左图：左半部分给出了质心能量分别为14，22和34GeV的正负电子湮灭中的快度分布。右半部分给出了质心能量为29GeV的正负电子湮灭中不同末态粒子数事例的快度分布。这种现象可以利用三火球模型较好的解释。在三火球模型中有一个很直观的图像“小火球飞得快，大火球飞得慢”，也就是在多重数增加时（质心系能量增加时，多重数会增加），两侧的火球-弹射火球P和靶火球T会向快度中心移动。这样多重数在快度中心两侧上升。于是就有

3、快度中心多重数凹陷。如下图，可以观测到的多重数是n，它指向一个可测量的快度区间。正负电子对撞的bin-bin快度关联作为对比，给出文献[3]中模拟pp碰撞中末态粒子数密度的快度分布。该分布总体上和正负电子对撞的末态粒子数密度分布相同。但在快度中心区没有凹陷。在更高能量的200GeV的质心系能量下，仍然有相似的分布。随能量提高中心区有形成快度平台的趋势22GeV和200GeV质心系能量下pp碰撞的粒子数密度的快度分布利用三火球模型，取适当的三火球分布形式。仍然可以很好的解释pp碰撞的粒子数密度在快度空间的分布。当碰撞质心系能量

4、升高时，两边的火球更加靠近中心火球，形成了快度平台。pp碰撞的相邻bin关联可见相邻bin的快度关联在快度中心区取到极大值，并且在随着碰撞质心系能量得提高在快度中心区形成了一个快度平台。从快度中心区到快度边缘区的短程快度关联减弱。22GeV和200GeV质心系能量下的pp碰撞相邻bin的快度关联22GeV（a，b，c）和200GeV（d，e，f）质心系能量下不同固定bin位置与任意bin的快度关联上图给出了两个碰撞能量下固定bin与任意bin的快度关联。a，b，c图是能量22GeV的碰撞，快度bin的范围是1到30，固定b

5、in取1,8,15。d，e，f图是能量200GeV的碰撞，快度bin的范围是1到50，固定bin取1,12,25。三个固定bin分别取自在对应碰撞能量下的三个典型快度区间。即快度边缘区，中间快度区和中心区。通过比较可以发现不同碰撞能量下的关联花样类似，因此固定bin与任意bin的关联不依赖与能量。且由a，d图可以看出快度边缘区中的粒子和其他区粒子的关联随关联长度的变长由负到正的增强。这显然是能量—动量守恒约束所导致的长程关联。能量守恒使分布在快度同侧的粒子具有负关联。动量守恒使分布在快度异侧的粒子具有正关联。从b，e图可见固定

6、bin8和12两边的另一bin关联随关联长度增加而减弱，与同侧粒子关联减弱的较另一次要更快。从c，f图可以看出对于快度中心区的粒子，两侧的关联随关联长度相同的减弱，其快度关联形式和快度分布具有相似的形式。通过上面的分析可以得知，pp碰撞所产生的末态粒子快度关联确实强烈的依赖于所处快度空间的位置，快度中心区域的粒子具有很强的短程关系，其长程关联可以忽略。边缘区域的粒子则以动量—能量守恒为主导的长程关联为主导，其短程关联很弱。相比较与pp碰撞末态粒子数密度的快度分布，正负电子对撞的快度分布具有相似的形式。利用三火球模型，取适当的

7、弹射火球P与靶火球T，可以解释正负电子对撞中随质心系能量（多重数）的提高出现的中心快度区凹陷现象以及pp碰撞中随质心系能量提高出现中心快度平台的现象。所以正负电子对撞与pp碰撞因该具有相同或相似的多粒子产生机制。据此我猜测在电子—正电子对撞的末态粒子bin-bin快度关联，应该和上面的pp碰撞的bin-bin快度关联具有相似的形式。即电子—正电子对撞的末态粒子bin-bin快度关联强烈的依赖于所处快度空间的位置，快度中心区域的粒子以短程关联为主。边缘区域的粒子则以长程关联为主导。并且由于电子—正电子对撞中常出现2喷注，3喷

8、注甚至是4喷注现象，电子—正电子的bin-bin快度关联对所取快度空间的依赖会因此而更加强烈。最后需要说明的是，通过理论预测的这种快度关联对位置的依赖是否正确，还有待相关实验测量的进一步检验。谢谢大家，欢迎提问