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“创新——核科学技术发展的不竭源泉”——中国核学会2009年学术年会

作者：王亚平蔡勖周代翠殷中宝王东夸克与轻子物理教育部重点实验室(华中师范大学) 华中师范大学粒子物理研究所

ALICE实验电磁量能器(PHOS与EMCal)利用雪崩光电二极管(APD)作为光电转换器件,然后经过电荷灵敏前置放大器(CSP)进行电荷-电压信号转换与放大,这些被放大的信号然后送至前端电子学(FEE)板进行整形、模数转换及信号处理。FEE板可同时处... 详细信息

ALICE实验电磁量能器(PHOS与EMCal)利用雪崩光电二极管(APD)作为光电转换器件,然后经过电荷灵敏前置放大器(CSP)进行电荷-电压信号转换与放大,这些被放大的信号然后送至前端电子学(FEE)板进行整形、模数转换及信号处理。FEE板可同时处理32通道的信号,并达到14比特位的有效测量动态范围,通过该FEE板可以实现的光子能量测量范围为0.005 GeV～80 GeV(PHOS)和0.015～250 GeV(EMCal),并且在室温下噪音水平约为30 MeV(PHOS)和75 MeV(EMCal)。ALICE电磁量能器为ALICE中央触发系统提供两级触发,即L0和L1。触发区域单元(TRU)电子学板在LHC碰撞后600 ns的时间内实现L0触发判选,并且所有TRU将L0触发数据传送到全局触发模块用以在L1时限内实现高横动量光子簇射事件(PHOS)或喷注区域(EMCal)的判选。

关键词：量能器前端电子学 ALTRO 整形器快求和触发体系结构 FPGA算法噪音

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RHIC-STAR重离子碰撞实验中可鉴别粒子的集体流研究

RHIC-STAR重离子碰撞实验中可鉴别粒子的集体流研究

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第十七届全国核物理大会

作者：施梳苏华中师范大学粒子物理研究所&夸克与轻子教育部重点实验室武汉 430079

本文总结了RHIC-STAR 重离子碰撞实验中近年来重要的空间各向异性流的结果.主要包括最高能量重离子碰撞中多重奇异及含粲夸克粒子椭圆流的结果和RHIC 能量扫描计划BES-I 中椭圆流和直接流的结果，其中金金碰撞54.4 和27 GeV 是最新测量... 详细信息

本文总结了RHIC-STAR 重离子碰撞实验中近年来重要的空间各向异性流的结果.主要包括最高能量重离子碰撞中多重奇异及含粲夸克粒子椭圆流的结果和RHIC 能量扫描计划BES-I 中椭圆流和直接流的结果，其中金金碰撞54.4 和27 GeV 是最新测量结果.我们发现新碰撞能量点的直接流符合碰撞能量依赖的总体趋势;椭圆流符合组分夸克标度性，这表明54.4 和27 GeV 的金金碰撞中形成了部分子层次的集体运动.同时展望了未来能量扫描实验的计划以及与之对应的空间各向异性流的研究重点.

关键词：重离子碰撞 QCD相结构集体流

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应用光核反应计算μ原子中的核极化效应

应用光核反应计算μ原子中的核极化效应

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第十七届全国核物理大会

作者：计晨华中师范大学夸克与轻子物理教育部重点实验室/粒子物理研究所武汉 430079

近年来,瑞士保罗谢勒研究所的CREMA 合作组通过测量μ氢原子兰姆位移显著提升了质子半径的测量精确度.然而这一新实验结果与已知质子半径标准值(CODATA)相差5.6 个标准差,被称为质子半径之谜,受到众多物理学家的关注.受此启发,CREMA 合... 详细信息

近年来,瑞士保罗谢勒研究所的CREMA 合作组通过测量μ氢原子兰姆位移显著提升了质子半径的测量精确度.然而这一新实验结果与已知质子半径标准值(CODATA)相差5.6 个标准差,被称为质子半径之谜,受到众多物理学家的关注.受此启发,CREMA 合作组在不同的μ原子中展开了一系列兰姆位移光谱的测量实验.他们计划从这些μ原子的测量中得到轻核(包括 2,3H,3,4He)的电荷半径.除了对光谱测量精度的要求外,轻核半径的实验精度当前仍被一项理论输入量限制：核极化效应对μ原子光谱的修正.核极化效应体现了μ子与原子核进行双光子交换中对核的虚激发,进而对μ原子能谱产生高阶修正.因此,这一效应与光核反应以及康普顿散射直接相关.核极化效应对兰姆位移的修正可通过计算光核吸收截面以及虚光子康普顿振幅的求和规则而得到.本工作运用第一性原理的核结构计算方法,研究了μ原子中的核极化效应.通过结合现代核力模型与超球简谐基展开多体方法,计算了一系列与核极化相关的光核反应及康普顿散射求和规则.这一理论研究为从μ原子光谱测量中对核半径的精确提取提供了关键性的理论输入.

关键词：质子半径之谜核极化效应光核反应第一性原理计算

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相对论重离子碰撞中的喷注淬火和介质响应

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第9期53卷 2-22页

作者：畅宁波陈蔚贺亚运罗傲庞龙刚秦广友王恩科王新年邢文静杨梦权杨忠张本威张汉中赵文彬华中师范大学粒子物理研究所夸克与轻子物理教育部重点实验室武汉430079 信阳师范大学物理电子工程学院信阳464000 武汉科技大学理学院武汉430065 华南师范大学量子物质研究院广东省核物质科学与技术重点实验室广州510006 山东大学(青岛) 前沿交叉科学研究院青岛266237 韦恩州立大学物理与天文系美国底特律48201

本文简要回顾近年来在相对论重离子碰撞中喷注与夸克胶子等离子体相互作用方面的一些研究工作和进展,主要讨论以下4个方面:领头强子、整体喷注、重味夸克和介质响应.大横动量领头强子谱的压低是喷注淬火研究中最早被关注的观测量之一.... 详细信息

本文简要回顾近年来在相对论重离子碰撞中喷注与夸克胶子等离子体相互作用方面的一些研究工作和进展,主要讨论以下4个方面:领头强子、整体喷注、重味夸克和介质响应.大横动量领头强子谱的压低是喷注淬火研究中最早被关注的观测量之一.在大横动量区间,系统研究了喷注淬火对部分子味道的依赖性,细致考虑了高能夸克和胶子对轻强子和重味强子的产生和核压低的贡献.在中低横动量区间,发现夸克组合机制和非微扰相互作用对解释轻强子和重味强子的核修正因子与椭圆流数据至关重要.整体喷注是近年来喷注淬火研究中的一个热点.利用贝叶斯分析研究了单举喷注和光子-喷注的横动量谱压低效应,定量提取了整体喷注的能量损失及其分布.系统性地研究了整体喷注的内部结构,如喷注形状函数、喷注腰围和喷注横动量弥散、整饰喷注的劈裂函数和劈裂半径、重组大半径喷注以及喷注内重味强子的径向分布等.介质响应一直是喷注淬火研究中的一个重点和难点.喷注在夸克胶子等离子体中的能动量损失会在喷注的传输方向激发出马赫锥等效应,同时在后方会产生扩散尾流.细致研究了介质响应对喷注周围的能量分布以及重子介子产额比的影响;提出了在光子或Z玻色子标记的喷注事例中探测扩散尾流的二维和三维结构的新方法.

关键词：相对论重离子碰撞夸克胶子等离子体喷注淬火重味夸克介质响应

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高能重离子碰撞中喷注输运系数提取的研究进展

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第9期53卷 174-185页

作者：解曼柯伟尧秦广友王恩科王新年张本威张汉中华中师范大学粒子物理研究所夸克与轻子物理教育部重点实验室武汉430079 华南师范大学量子物质研究所广东省核物质科学与技术重点实验室广州510006 华南师范大学南方核科学计算中心粤港量子物质联合实验室广州510006 Department of Physics University of CaliforniaBerkeley 94720USA Nuclear Science Division MS 70R0319 Lawrence Berkeley National LaboratoryBerkeley 94720USA Theoretical Division Los Alamos National LaboratoryLos Alamos 87545USA

喷注淬火效应是高能重离子碰撞中产生夸克胶子等离子体新物质形态的硬探针信号,已被大量理论和实验研究所证实.通过大横动量末态强子产额的压低提取量化喷注淬火强度的喷注输运系数q是高能重离子碰撞研究领域的前沿课题.在结合高扭度喷... 详细信息

喷注淬火效应是高能重离子碰撞中产生夸克胶子等离子体新物质形态的硬探针信号,已被大量理论和实验研究所证实.通过大横动量末态强子产额的压低提取量化喷注淬火强度的喷注输运系数q是高能重离子碰撞研究领域的前沿课题.在结合高扭度喷注能量损失的次领头阶微扰量子色动力学部分子模型框架下,本文通过末态强子的压低和实验数据对比提取了介质中心初始最高温度T_(0)处的喷注输运系数q0.不同种类粒子、碰撞能量和碰撞中心度的实验数据对q0的约束表明,q0/T_(0)^(3)会随T 0的增加而降低.为进一步研究q/T_(3)对介质局域温度T(τ,r)的依赖性,本文将RHIC和LHC能区多个中心度的单强子、双强子和γ-强子压低三种观测量的实验数据结合起来,对q/T_(3)(T)进行了整体的限制.面对海量的模型计算,我们首次结合信息场理论的概念设计了先验分布为随机函数的贝叶斯统计推断法,可以削弱q/T_(3)在不同温度区间的长程关联.用低能量非对心碰撞到高能量对心碰撞的实验数据逐步对q/T_(3)(T)进行限制,所得数值结果展示出很强的温度依赖性.

关键词：喷注输运系数贝叶斯统计推断信息场理论强子产额压低微扰量子色动力学

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中国极化电子离子对撞机(EicC)物理及探测器设计研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第11期50卷 54-72页

作者：曹须陈旭荣龚畅梁羽铁刘天博王荣肖博文许怒杨一玻杨智姚德良赵宇翔郑亮中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院高能物理研究所北京100049 山东大学前沿交叉科学青岛研究院青岛266237 华中师范大学夸克与轻子教育部重点实验室和粒子物理研究所武汉430079 中国科学院理论物理研究所北京100190 湖南大学物理与微电子科学学院长沙410082 中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074

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... 详细信息

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.

关键词：电子离子对撞机量子色动力学核子结构核子自旋质子质量重味强子谱核介质效应

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ALICE实验内径迹系统探测器升级

ALICE实验内径迹系统探测器升级

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第十七届全国核物理大会

作者：张彪张李昂邓文静刘军张文靖柳东海谭亚蕾王亚平孙向明殷中宝周代翠黄光明许怒华中师范大学夸克与轻子物理教育部重点实验室暨粒子物理研究所武汉 430079 华中师范大学硅像素实验室武汉 430079 华中师范大学夸克与轻子物理教育部重点实验室暨粒子物理研究所武汉 430079 华中师范大学硅像素实验室武汉 430079 华中师范大学夸克与轻子物理教育部重点实验室暨粒子物理研究所武汉 430079 华中师范大学硅像素实验室武汉 430079 中国科学院近代物理研究所兰州 730000

大型重离子对撞实验(A Large heavy-Ion Collision Experiment,ALICE)按计划在大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)的第二次停机(2019—2021)期间进行探测器升级工作.为了对强相互作用物质——夸克胶子等离子体(Quark-Gluon Plasma,QGP)的性质进行更细致的研究,作为升级计划中重要的一个内容是把ALICE 实验现有的内径迹系统探测器(Inner Tracking System,ITS)全面升级为基于单片有源像素传感器(Monolithic Active Pixel Sensor,MAPS)技术的硅像素探测器(习惯称之为ITS2),并在Run3 和Run 4 期间采集更多的铅核-铅核碰撞数据.新的ITS2 共由7 层(内3 层,中间2 层和外2 层)探测桶面组成,共由24 000 余片尺寸为3 cm × 1.5 cm 的MAPS 硅像素芯片(该芯片称之为ALPIDE)构成,有效探测面积达10 m2,共约120 亿像素.ALPIDE 芯片厚度为50 μm,单个像素的尺寸是27 μm × 29 μm,该芯片具有低功耗、高空间分辨率和高速读出等特点.ITS2 将使ALICE 探测器在测量极低横动量粒子时具备优异的探测效率和碰撞参数分辨率,同时也使ALICE 探测器适应于LHC 高束流亮度环境.目前ITS2 的探测器模块量产和测试已于2019 年完成,并在欧洲核子中心(CERN)洁净室完成了7 层桶面的组装与安装,于2020 年完成试运行测试.2021 年1 月启动ITS2 在ALICE 探测器中的安装与试运行工作,计划于2021 年5 月底完成ITS2 的安装与测试.本工作将对ALICE/ITS2 的探测器结构、ALPIDE 芯片和升级进展等方面进行介绍.

关键词： LHC ALICE 内径迹系统探测器单片有源像素传感器试运行

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Bs→μ+μ-衰变对反常tcZ耦合的限制

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中国科技论文在线精品论文 2013年第15期6卷 1404-1410页

作者：李新强杨亚东袁兴博河南师范大学物理与电子工程学院河南新乡 453007 华中师范大学粒子物理研究所夸克与轻子物理教育部重点实验室武汉430079

对反常tcZ耦合在纯轻衰变过程Bs→μ+μ-中的效应进行研究.通过对实验数据的分析得到了对有效反常耦合系数XLct的限制,并进一步给出了稀有衰变过程t→cZ的分支比的上限.对于一般的复耦合XLα,给出对Br(t→cZ)的间接限制和目前紧凑μ子线... 详细信息

对反常tcZ耦合在纯轻衰变过程Bs→μ+μ-中的效应进行研究.通过对实验数据的分析得到了对有效反常耦合系数XLct的限制,并进一步给出了稀有衰变过程t→cZ的分支比的上限.对于一般的复耦合XLα,给出对Br(t→cZ)的间接限制和目前紧凑μ子线圈(compact muon solenoid,CMS)上直接探测的结果相容.特别地,对于反常耦合XLct为实数的情况,预言的上限为B(t→cZ)＜ 1.0×10-4.此结果远低于目前CMS给出的上限,但仍在大型强子对撞机(large hadron collider,LHC)的探测范围内.随着LHC实验测量精度的不断提高,t→cZ和Bs→μ+μ-衰变过程之间的关联将更加紧密.

关键词：基本粒子物理学反常tcZ耦合数值分析 Bs介子纯轻衰变 t→cZ

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ALICE实验电磁量能器的前端电子学与层级触发

ALICE实验电磁量能器的前端电子学与层级触发

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中国核学会2009年学术年会

作者：王亚平蔡勖周代翠殷中宝王东夸克与轻子物理教育部重点实验室华中师范大学湖北武汉 430079 华中师范大学粒子物理研究所湖北武汉 430079

ALICE 实验电磁量能器(PHOS 与EMCal)利用雪崩光电二极管(APD)作为光电转换器件,然后经过电荷灵敏前置放大器(CSP)进行电荷-电压信号转换与放大,这些被放大的信号然后送至前端电子学(FEE)板进行整形、模数转换及信号处理.FEE 板可同时处... 详细信息

ALICE 实验电磁量能器(PHOS 与EMCal)利用雪崩光电二极管(APD)作为光电转换器件,然后经过电荷灵敏前置放大器(CSP)进行电荷-电压信号转换与放大,这些被放大的信号然后送至前端电子学(FEE)板进行整形、模数转换及信号处理.FEE 板可同时处理32 通道的信号,并达到14 比特位的有效测量动态范围,通过该FEE板可以实现的光子能量测量范围为0.005 GeV ~ 80 GeV (PHOS)和0.015 ~ 250 GeV (EMCal),并且在室温下噪音水平约为30 MeV(PHOS)和75 MeV(EMCal).ALICE 电磁量能器为ALICE 中央触发系统提供两级触发,即L0 和L1.触发区域单元(TRU)电子学板在LHC 碰撞后600 nS的时间内实现L0 触发判选,并且所有TRU 将L0 触发数据传送到全局触发模块用以在L1 时限内实现高横动量光子簇射事件(PHOS)或喷注区域(EMCal)的判选.

关键词：量能器前端电子学触发体系结构 FPGA算法

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利用格点量子色动力学研究手征平滑过渡温度和手征相变温度

利用格点量子色动力学研究手征平滑过渡温度和手征相变温度

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第十七届全国核物理大会

作者：李胜泰丁亨通中国科学院近代物理研究所兰州 730000 华中师范大学"夸克与轻子"教育部重点实验室&粒子物理研究所武汉 430079

回顾了最近关于手征平滑过渡温度和手征相变温度的研究结果.首先给出了在零重子化学势能下的手征平滑过渡温度为156.5(1.5)MeV,其次,给出了在非零重子化学势能下手征相转变曲线的二阶及四阶曲率分别为0.012(4)和0.000(4).接着讨论了在格... 详细信息

回顾了最近关于手征平滑过渡温度和手征相变温度的研究结果.首先给出了在零重子化学势能下的手征平滑过渡温度为156.5(1.5)MeV,其次,给出了在非零重子化学势能下手征相转变曲线的二阶及四阶曲率分别为0.012(4)和0.000(4).接着讨论了在格点QCD 中第一次得到的量子色动力学的手征相变温度.在热力学极限、连续极限及手征极限下,我们得到手征相变温度为132+3-6 MeV.

关键词：手征平滑过渡温度手征相变温度 QCD临界点格点量子色动力学

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