电子--重离子对撞机上双强子关联的胶子饱和效应研究

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1、⑧淼竺麓一万方数据博士学位论文电子一重离子对撞机上双强子关联的胶子饱和效应研究论文作者：指导教师：申请学位：专业名称：研究方向：郑亮蔡勖，J．H．Lee，殷中宝理学博士理论物理强作用物质(夸克物质与核物质)物理华中师范大学物理科学与技术学院二零一四年十一月⑨万方数据博士学位论文DOCTORALDISS目阳Ⅺ10NADissertationforDoctorofPhilosophyinPhysicsThestudyofgluonsaturationviadihadroncorrelationsatafutur

2、eeleCtron—lonCoIIitler1●''●'byLiangZhengSupervisor：XuCai，J．H．Lee，ZhongbaoYinSpecialty：TheoreticalPhysicsResearchArea：Strong-InteractionMatter(QuarkandNuclearMatter)PhysicsCollegeofPhysicalScienceandTechnologyCentralChinaNormalUniversityNovember2014⑧万方数据博士学

3、位论文DOCTOltAl。DISSERTATION华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：秆耘日期：沙j垆年r明F日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论

4、文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本作者签名：柙1祀日期：≯一驴年，>月PEl导日本人已经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交“CALIS高校学位论

5、文全文数据库’’中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益。作者签名：奇日期：kf≯年⑧万方数据博士学位论文DOCTORALDISS日阳『盯10N摘要研究原子核及其核子的结构和它们之间的相互作用是核物理研究的主要内容。这一类研究揭示了构成我们可见物质世界中的绝大部分质量组分的基本微观性质。过去半个多世纪的研究工作表明，原子核内的核子是由叫做夸克的基本粒子通过交换胶子的相互作用被束缚在一起而形成的。为了理解和描述这一类基本相互作用，量子色动力学(QuantumChromodynamics，QCD)在历经半

6、个多世纪的理论与实验工作的交替发展中被逐步建立了起来。通过QCD框架下的夸克胶子动力学来认识核物质的基本组成被认为是现代核物理研究中的一个重要目标。QCD中的相互作用基于夸克和胶子所带的色荷。胶子作为相互作用传播子，它本身也带有色荷，这一性质决定了胶子的自相互作用在核结构的形成中会起到重要的作用。在QCD理论中，与核子发生的碰撞过程通常可以理解为和核子中的夸克和胶子的一系列基本碰撞过程的非相干叠加，并从中拟合出可普适性地应用于不同碰撞过程的部分子分布函数(PattonDistributionFunction

7、，PDF)以描述夸克和胶子在核子中的密度分布。过去的实验较好地测定了在核子和轻核中的夸克分布函数，但是对于胶子的动力学行为还没有能够获得很精确的认识。尤其是对于动量份额比较小(smallz)的区域，胶子的动力学效应将会在核子的PDF中占据主导地位。在这一胶子占有数密度比较大、动量份额比较小的动力学区域，胶子的自相互将有可能在核子的波函数中引起一个被称为胶子饱和的效应。胶子饱和效应来源于胶子动力学演化中的非线性作用。这一现象在目前的实验中得到了部分的验证，但是由于实验的精度和模型依赖性的问题，还无法对这一现象

8、的存在以及产生机制给出确定性的结论。未来的电子一重离子对撞机(Electron-IonCollider，EIC)将会为解答这一问题提供更多精确的线索。EIC能够提供宽能量范围内的多种核粒子束流。这将为精确确定胶子行为提供良好的实验条件。在本文中，我们通过蒙特卡罗模拟的方法，研究了通过在EIC上的双强子关联这一观测量来限制胶子的动力学行为以及找寻胶子饱和效应的可行性。此外，我们还探讨了一种确定电子一重离子对撞过程中