轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为2...轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为20 GeV的极化束流,并建造2.8~5 GeV极化电子束流,从而实现质心系能量为15~20 GeV的双极化电子-离子对撞。EicC设计的亮度为(2~4)×10^33cm^-2·s^-1,质子束流极化率达到70%,电子束流极化率达到80%。该装置除了能提供极化轻离子束流(例如:氦-3)外,也可产生非极化重离子束流(碳-12~铀-238)。EicC将聚焦核子海夸克部分子结构、原子核物质结构与性质、奇特强子态三个方面的物理研究。高亮度、高精度的对撞机有助于精确地测量核子结构函数并对核子进行三维成像,揭示强相互作用的动力学规律;原子核部分子分布包括核子短程关联以及原子核介质效应同样是该提案的重要科学目标;EicC能区接近重味夸克产生阈值,在研究重味强子谱方面拥有低背景的独特优势,有助于发现研究新的奇特强子态。质子质量起源问题也可以通过重味矢量介子的产生来研究。为了完成上述物理目标,我们将利用最先进的探测器技术建造接近全立体角覆盖的EicC对撞机谱仪。在准备EicC白皮书的过程中,我们得到世界各国专家的支持。EicC的物理与已有的实验和美国即将建设的EIC中的物理项目相互补充。EicC的建成及运行有望引领前沿的中高能核物理研究,使我国在加速器和探测器先进技术等领域实现跨越式发展,为我国核物理与强子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台与人才培养基地。展开更多
Using the relativistic quantum molecular dynamics approach, with a correlation after-burner, the physics of the transverse momentum dependence of the Hanbury-Brown and Twiss parameters is studied for Au t Au, Si + Si ...Using the relativistic quantum molecular dynamics approach, with a correlation after-burner, the physics of the transverse momentum dependence of the Hanbury-Brown and Twiss parameters is studied for Au t Au, Si + Si and p + p collisions at the centre-of-mass energy v s=200 AGeV. The results indicate that the space-momentum correlations would affect such dependence in both heavy-ion and elementary collisions. The size parameters as a function of the transverse mass mt are sensitive to the degree of space-momentum correlations.展开更多
The ART model is applied to study the deformed UU collision at HIRFL-CSR energy area corresponding to the high baryon density region in the QCD phase diagram. The time evolution of central baryon （energy） densities ...The ART model is applied to study the deformed UU collision at HIRFL-CSR energy area corresponding to the high baryon density region in the QCD phase diagram. The time evolution of central baryon （energy） densities in central collisions at Eb = 0.52 GeV/u shows that different orientation collisions will lead to different lifetimes of high density, especially tip-tip UU collisions which have an extend lifetime for the high density phase by almost a factor of 2 compared to the body-body orientation collisions. In order to pick out the interesting tip-tip like events from a mass of random orientation collisions, we study the relation between stopping power R and impact parameter b in different orientation collisions and find that it can enhance the purity of tip-tip like events when R increases. Therefore, the high density and long lifetime events can be effectively distinguished by R selection.展开更多
本文概述了基于粒子加速器的核物理研究主要的前沿方向和重要科学问题,分析了用于核物理研究的粒子加速器大科学装置发展现状和未来发展态势.国家"十二五"重大科技基础设施"强流重离子加速器装置"(High Intensity h...本文概述了基于粒子加速器的核物理研究主要的前沿方向和重要科学问题,分析了用于核物理研究的粒子加速器大科学装置发展现状和未来发展态势.国家"十二五"重大科技基础设施"强流重离子加速器装置"(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)和"加速器驱动的嬗变研究装置"(China Initiative Accelerator Driven System,CiADS)正在广东惠州建设.以HIAF和CiADS为基础,本文提出建设用于核物理及其交叉前沿研究的大型带电粒子加速器集群装置——高亮度电子-离子研究装置(Bright Electron and Ion Research Facility,BEIF).依托BEIF装置拟开展的核物理前沿研究方向包括原子核结构、核天体物理、核子结构、夸克物质相结构,以及基础物理若干重要前沿与核物理的交叉,如高离化态原子物理、重离子驱动的高能量密度物理等.BEIF是由多台超导直线加速器、同步加速器、储存环、反应堆和各类大型实验探测器及实验终端等组成的大科学装置集群.BEIF计划分三期进行建设,建成后的装置将极大地推动我国的核物理和核科学技术研究能力的提升.展开更多
核子(质子和中子的总称)大约占宇宙中可见物质总质量的99%.作为构成宇宙可见物质中的最主要成分,核子也是研究强相互作用,尤其是禁闭区非微扰QCD的重要实验室.电子离子对撞机(Electron Ion Collider, EIC),被称作当代卢瑟福散射实验,是...核子(质子和中子的总称)大约占宇宙中可见物质总质量的99%.作为构成宇宙可见物质中的最主要成分,核子也是研究强相互作用,尤其是禁闭区非微扰QCD的重要实验室.电子离子对撞机(Electron Ion Collider, EIC),被称作当代卢瑟福散射实验,是人类认识物质世界深层次结构,特别是核子与原子核结构的理想工具.中国极化电子离子对撞机项目设想在已开建的HIAF高能离子束的基础上升级建造中国电子-离子对撞机(EIC in China,EicC),为我国核物理与粒子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台.本文综述了EicC在核子内不同味道海夸克的一维自旋味道结构、横动量依赖部分子分布函数、广义部分子分布函数测量的理论和模拟研究,展示了EicC在以上测量中可达到的预期精度,以及与现有测量精度的对比.另外,本文也综述了EicC在质子质量起源、重味强子谱、核介质效应及π介子的内部结构等重要物理问题中的潜在贡献,以及EicC探测器概念设计.EicC装置将有力地促进人们对核子自旋和质量的起源、夸克胶子禁闭机制等基本问题的理解.展开更多
CERN/SPS上的NA49实验组最近发表了158 A GeV p-p,Pb-PB碰撞奇异介子φ产生的产额、横质量分布和快度分布的实验数据.建立在强子和弦模型基础上的级联模型LUCIAE系统地研究了这些数据.通过调整弦碎裂中产生qq对的Gauss分布宽度使p-p碰...CERN/SPS上的NA49实验组最近发表了158 A GeV p-p,Pb-PB碰撞奇异介子φ产生的产额、横质量分布和快度分布的实验数据.建立在强子和弦模型基础上的级联模型LUCIAE系统地研究了这些数据.通过调整弦碎裂中产生qq对的Gauss分布宽度使p-p碰撞的φ介子横质量分布的LUCIAE结果与实验更好符合,得到的p-p碰撞φ介子快度分布,Pb-Pb碰撞中φ介子横质量分布与快度分布以及Pb-Pb相对于p-p的φ介子的增强因子的LUCIAE结果都与相应实验数据更好符合.这表明:158 A GeV的Pb-Pb碰撞中φ介子产额相对于同能量p-p碰撞的增强现象可以在LU-CIAE模型中,用弦发射胶子的集体效应和奇异夸克压低的约化机制来解释.展开更多
相对论重离子碰撞(又称高能核-核碰撞)为研究极端条件下核物质内禀性质、致密星体内部结构和大爆炸之后宇宙的早期演化过程提供了途径.强相互作用的量子色动力学(QCD)理论预言存在着解禁闭的新物质状态夸克-胶子等离子体(QGP).经过近30...相对论重离子碰撞(又称高能核-核碰撞)为研究极端条件下核物质内禀性质、致密星体内部结构和大爆炸之后宇宙的早期演化过程提供了途径.强相互作用的量子色动力学(QCD)理论预言存在着解禁闭的新物质状态夸克-胶子等离子体(QGP).经过近30年的努力,在极端相对论能区的核-核对撞实验中,包括RHIC和LHC的实验,科学家找到了QGP存在的证据.目前,高能核物理的一个重要的科学问题是高重子密度区的相结构,包括寻找相边界和可能存在的QCD临界点.量子热动力学基本原理告诉我们只有找到相边界或临界点才能最终确定新的物质相QGP的存在.我们首先回顾了高能核物理实验的研究现状,其中包括RHIC能量扫描实验中的强子集体运动、手征特性的研究和QCD临界点的寻找.然后对利用我国重离子加速器群,如Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL)和High Intensity heavy-ion Accelerator Facility (HIAF)以及CSR-External-target Experiment等开展高能核物理实验研究进行了展望.展开更多
The φ meson yield, rapidity and transverse mass distributions in p-p and Pb-Pb collisions at 158 A GeV were studied by the hadron-string cascade model, LUCIAE. By adjusting the width parameter in q $\bar q$ Gaussian ...The φ meson yield, rapidity and transverse mass distributions in p-p and Pb-Pb collisions at 158 A GeV were studied by the hadron-string cascade model, LUCIAE. By adjusting the width parameter in q $\bar q$ Gaussian like transverse momentum distribution in string fragmentation to fit the NA49 data of φ meson transverse mass distribution in p-p collisions, the obtained φ meson rapidity distribution in p-p collisions, the rapidity and transverse mass distributions in Pb-Pb collisions, and the φ meson enhancement factor in Pb-Pb relative to p-p collisions were compatible with corresponding NA49 data, which might be attributed to the collective effect in gluon emission of string and the reduction of strange quark suppression mechanisms involved in the LUCIAE model展开更多
The nucleon coalescence model is one of the most popular theoretical models for light nuclei production in high-energy heavy-ion collisions.The production of light nuclei d,t,^(3)He,and^(4)He is studied using the tran...The nucleon coalescence model is one of the most popular theoretical models for light nuclei production in high-energy heavy-ion collisions.The production of light nuclei d,t,^(3)He,and^(4)He is studied using the transport model JAM with a simplified afterburner coalescence at√^(s)NN=3 GeV Au+Au collisions.We scan the cut-off of phenomenological coalescence parameters,i.e.,the relative spatial distance△R and momentum difference△P,for the formation of light nuclei by nucleon coalescence to reproduce the light nuclei pTspectra measured by the STAR experiment.The results indicate a potential connection between the coalescence parameters and the binding energy as well as the diameter of these light nuclei.展开更多
文摘轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为20 GeV的极化束流,并建造2.8~5 GeV极化电子束流,从而实现质心系能量为15~20 GeV的双极化电子-离子对撞。EicC设计的亮度为(2~4)×10^33cm^-2·s^-1,质子束流极化率达到70%,电子束流极化率达到80%。该装置除了能提供极化轻离子束流(例如:氦-3)外,也可产生非极化重离子束流(碳-12~铀-238)。EicC将聚焦核子海夸克部分子结构、原子核物质结构与性质、奇特强子态三个方面的物理研究。高亮度、高精度的对撞机有助于精确地测量核子结构函数并对核子进行三维成像,揭示强相互作用的动力学规律;原子核部分子分布包括核子短程关联以及原子核介质效应同样是该提案的重要科学目标;EicC能区接近重味夸克产生阈值,在研究重味强子谱方面拥有低背景的独特优势,有助于发现研究新的奇特强子态。质子质量起源问题也可以通过重味矢量介子的产生来研究。为了完成上述物理目标,我们将利用最先进的探测器技术建造接近全立体角覆盖的EicC对撞机谱仪。在准备EicC白皮书的过程中,我们得到世界各国专家的支持。EicC的物理与已有的实验和美国即将建设的EIC中的物理项目相互补充。EicC的建成及运行有望引领前沿的中高能核物理研究,使我国在加速器和探测器先进技术等领域实现跨越式发展,为我国核物理与强子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台与人才培养基地。
基金Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant No.19875012the Scientific Research Foundation of Harbin Institute of Technology.
文摘Using the relativistic quantum molecular dynamics approach, with a correlation after-burner, the physics of the transverse momentum dependence of the Hanbury-Brown and Twiss parameters is studied for Au t Au, Si + Si and p + p collisions at the centre-of-mass energy v s=200 AGeV. The results indicate that the space-momentum correlations would affect such dependence in both heavy-ion and elementary collisions. The size parameters as a function of the transverse mass mt are sensitive to the degree of space-momentum correlations.
基金Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant No 10775058, the Ministry of Education of China under Grant No IRT0624, the U.S. Department of Energy under Contract No DE-AC03-76SF00098, and Chinese Academy of Sciences under Grant Nos KJCX2-SW-N18 and CXTD-J2005-1.
文摘The ART model is applied to study the deformed UU collision at HIRFL-CSR energy area corresponding to the high baryon density region in the QCD phase diagram. The time evolution of central baryon （energy） densities in central collisions at Eb = 0.52 GeV/u shows that different orientation collisions will lead to different lifetimes of high density, especially tip-tip UU collisions which have an extend lifetime for the high density phase by almost a factor of 2 compared to the body-body orientation collisions. In order to pick out the interesting tip-tip like events from a mass of random orientation collisions, we study the relation between stopping power R and impact parameter b in different orientation collisions and find that it can enhance the purity of tip-tip like events when R increases. Therefore, the high density and long lifetime events can be effectively distinguished by R selection.
文摘本文概述了基于粒子加速器的核物理研究主要的前沿方向和重要科学问题,分析了用于核物理研究的粒子加速器大科学装置发展现状和未来发展态势.国家"十二五"重大科技基础设施"强流重离子加速器装置"(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)和"加速器驱动的嬗变研究装置"(China Initiative Accelerator Driven System,CiADS)正在广东惠州建设.以HIAF和CiADS为基础,本文提出建设用于核物理及其交叉前沿研究的大型带电粒子加速器集群装置——高亮度电子-离子研究装置(Bright Electron and Ion Research Facility,BEIF).依托BEIF装置拟开展的核物理前沿研究方向包括原子核结构、核天体物理、核子结构、夸克物质相结构,以及基础物理若干重要前沿与核物理的交叉,如高离化态原子物理、重离子驱动的高能量密度物理等.BEIF是由多台超导直线加速器、同步加速器、储存环、反应堆和各类大型实验探测器及实验终端等组成的大科学装置集群.BEIF计划分三期进行建设,建成后的装置将极大地推动我国的核物理和核科学技术研究能力的提升.
文摘核子(质子和中子的总称)大约占宇宙中可见物质总质量的99%.作为构成宇宙可见物质中的最主要成分,核子也是研究强相互作用,尤其是禁闭区非微扰QCD的重要实验室.电子离子对撞机(Electron Ion Collider, EIC),被称作当代卢瑟福散射实验,是人类认识物质世界深层次结构,特别是核子与原子核结构的理想工具.中国极化电子离子对撞机项目设想在已开建的HIAF高能离子束的基础上升级建造中国电子-离子对撞机(EIC in China,EicC),为我国核物理与粒子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台.本文综述了EicC在核子内不同味道海夸克的一维自旋味道结构、横动量依赖部分子分布函数、广义部分子分布函数测量的理论和模拟研究,展示了EicC在以上测量中可达到的预期精度,以及与现有测量精度的对比.另外,本文也综述了EicC在质子质量起源、重味强子谱、核介质效应及π介子的内部结构等重要物理问题中的潜在贡献,以及EicC探测器概念设计.EicC装置将有力地促进人们对核子自旋和质量的起源、夸克胶子禁闭机制等基本问题的理解.
文摘CERN/SPS上的NA49实验组最近发表了158 A GeV p-p,Pb-PB碰撞奇异介子φ产生的产额、横质量分布和快度分布的实验数据.建立在强子和弦模型基础上的级联模型LUCIAE系统地研究了这些数据.通过调整弦碎裂中产生qq对的Gauss分布宽度使p-p碰撞的φ介子横质量分布的LUCIAE结果与实验更好符合,得到的p-p碰撞φ介子快度分布,Pb-Pb碰撞中φ介子横质量分布与快度分布以及Pb-Pb相对于p-p的φ介子的增强因子的LUCIAE结果都与相应实验数据更好符合.这表明:158 A GeV的Pb-Pb碰撞中φ介子产额相对于同能量p-p碰撞的增强现象可以在LU-CIAE模型中,用弦发射胶子的集体效应和奇异夸克压低的约化机制来解释.
文摘相对论重离子碰撞(又称高能核-核碰撞)为研究极端条件下核物质内禀性质、致密星体内部结构和大爆炸之后宇宙的早期演化过程提供了途径.强相互作用的量子色动力学(QCD)理论预言存在着解禁闭的新物质状态夸克-胶子等离子体(QGP).经过近30年的努力,在极端相对论能区的核-核对撞实验中,包括RHIC和LHC的实验,科学家找到了QGP存在的证据.目前,高能核物理的一个重要的科学问题是高重子密度区的相结构,包括寻找相边界和可能存在的QCD临界点.量子热动力学基本原理告诉我们只有找到相边界或临界点才能最终确定新的物质相QGP的存在.我们首先回顾了高能核物理实验的研究现状,其中包括RHIC能量扫描实验中的强子集体运动、手征特性的研究和QCD临界点的寻找.然后对利用我国重离子加速器群,如Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL)和High Intensity heavy-ion Accelerator Facility (HIAF)以及CSR-External-target Experiment等开展高能核物理实验研究进行了展望.
基金This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10075035 and 19975075).
文摘The φ meson yield, rapidity and transverse mass distributions in p-p and Pb-Pb collisions at 158 A GeV were studied by the hadron-string cascade model, LUCIAE. By adjusting the width parameter in q $\bar q$ Gaussian like transverse momentum distribution in string fragmentation to fit the NA49 data of φ meson transverse mass distribution in p-p collisions, the obtained φ meson rapidity distribution in p-p collisions, the rapidity and transverse mass distributions in Pb-Pb collisions, and the φ meson enhancement factor in Pb-Pb relative to p-p collisions were compatible with corresponding NA49 data, which might be attributed to the collective effect in gluon emission of string and the reduction of strange quark suppression mechanisms involved in the LUCIAE model
基金Supported by the Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences(XDB34000000)the National Natural Science Foundation of China(12205342)
文摘The nucleon coalescence model is one of the most popular theoretical models for light nuclei production in high-energy heavy-ion collisions.The production of light nuclei d,t,^(3)He,and^(4)He is studied using the transport model JAM with a simplified afterburner coalescence at√^(s)NN=3 GeV Au+Au collisions.We scan the cut-off of phenomenological coalescence parameters,i.e.,the relative spatial distance△R and momentum difference△P,for the formation of light nuclei by nucleon coalescence to reproduce the light nuclei pTspectra measured by the STAR experiment.The results indicate a potential connection between the coalescence parameters and the binding energy as well as the diameter of these light nuclei.
