RHICエネルギーでの原子核効果の解明とQGP相の研究

RHIC 能量核效应的阐明和 QGP 相的研究

基本信息

批准号：
04J11332
负责人：
郡司卓
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は、昨年度に引き続き、米国ブルックヘブン国立研究所の相対論的重イオン加速器(RHIC)を用いたPHENIX実験に参加し、2004年度に取得された核子あたり重心系エネルギー200GeVの金・金衝突におけるJ/ψ粒子の収量測定に関する研究を行ってきた。今年度は、昨年度中にPHENIXのPreliminaryな結果として認められた申請者の研究結果を投稿論文とするための最終チェックを行った。全統計量を用いて、電子に対する各種検出器の応答の校正、ラン毎のチェックを行い、電子・陽電子の不変質量分布を算出し、バックグランドを詳細に検証する事でJ/ψを同定し、系統誤差も詳細に見積もった。不変生成断面積を算出するために、検出器の稼動領域や電子に対する検出効率からくるJ/ψ粒子に対するアクセプタンスを、モンテカルロシミュレーションを用いて評価し、昨年度の地点では不十分だった運動量分解能による Smearing の効果やJ/ψが電子対と光子に変換する効果も考慮し、詳細に評価した。申請者が算出したJ/ψ粒子の不変生成断面積の中心衝突度依存性はPHENIX実験の最終結果として投稿論文に纏められた。得られたJ/ψ収量の中心衝突度依存性から、J/ψ粒子は金・金中心衝突では陽子・陽子衝突から予想される収量の約1/4程度まで抑制されている事が分かった。申請者はJ/ψ収量抑制のモデルを構築し、J/ψはクォーク物質中でカラー遮蔽効果により溶解し、溶解温度はクォーク物質への転移を起こす2.1倍の温度である事を突き止めた。これは最近行われている格子QCD計算といい一致を見ている。この研究は実験結果を通じてJ/ψの溶解温度を算出した最初の結果となり、J/ψがクォーク物質の温度計として有効利用できる可能性を実証した最初の例である。実データの解析やモデル計算に関する一連の研究結果は申請者の博士論文として纏められた。

延续去年，申请人将参与美国布鲁克海文国家实验室使用相对论重离子加速器（RHIC）的PHENIX实验，一直在进行J/ψ粒子产额测量的研究。今年，我们进行了最终检查，以确保申请人的研究成果在去年被PHENIX批准为初步成果后，将作为论文提交。使用所有统计数据，我们校准各种探测器对电子的响应，检查每次运行，计算电子和正电子的恒定质量分布，并通过详细验证背景来确定 J/ψ，还详细估计了系统误差。为了计算不变产生截面，我们使用蒙特卡罗模拟来评估J/ψ粒子的接受程度，这来自于探测器的工作区域和对于电子的探测效率的影响。 J/ψ 到电子对和光子的转换也得到了详细的考虑和评估。申请人计算的J/ψ粒子的不变产生截面对中心碰撞度的依赖性在提交的论文中总结为PHENIX实验的最终结果。根据所获得的J/ψ产率对中心碰撞程度的依赖性，发现J/ψ粒子被抑制到金-金中心碰撞中的质子-质子碰撞所预期的产率的约1/4。申请人构建了J/ψ产率抑制模型，发现J/ψ由于色屏蔽效应而溶解在夸克物质中，熔化温度是向夸克物质转变温度的2.1倍。这与最近的晶格 QCD 计算显示出良好的一致性。这项研究首次通过实验结果计算了J/ψ的熔化温度，并且首次证明J/ψ可以有效地用作夸克物质的温度计。申请人的博士论文总结了一系列关于真实数据分析和模型计算的研究成果。