在粒子物理与原子核物理中,最重要的研究方面之一是高能粒子-粒子、粒子-核和核-核碰撞(AA)过程。早在1970年代,李政道等人就预言,在相对论性重离子(或AA)碰撞中存在一种新的、非常热密的物质态,称为夸克-胶子等离子体(QGP)。相对论性重离子对撞机(RHIC)和大型强子对撞机(LHC)的成功运行,为人们研究QGP和末态产物的性质提供了机会。进而,RHIC上的STAR合作组实施了束流能量扫描(BES)计划,旨在寻找预期可能存在的临界能量。在临界能量,预期会在高能AA碰撞中发生从强子物质到QGP的相变,而其中粒子的横动量(pT)谱是一个可测量的重要的量。对粒子pT谱的研究,至少能为提取反应系统的有效温度(reff)、初态温度(Ti)、动力学冻结温度(T0)、动力学冻结体积(V)及末态粒子的横向流速(βT)提供一些有用的信息。通过详细研究反应系统的温度和末态粒子的横向流速,可以理解反应系统的横向激发和动力学膨胀的特征。而温度主要与软激发过程有关,它有助于人们更好地理解高能区反应系统的激发程度。在高能碰撞中,人们引入和使用了各种版本的流体力学模型和热与统计模型。其中,流体力学模型主要描述系统演化,较多关注大量粒子产生的动力学行为;而热与统计模型主要描述产生粒子的性质,较多关注末态粒子的集体或整体统计行为。这些模型都部分地描述了碰撞过程及其产物,可以互为补充。这篇学位论文研究了产生于RHIC和LHC能区不同碰撞系统中的不同末态粒子的pT谱,应用基于Boltzmann-Gibbs统计的冲击波模型、Hagedorn热模型和标准分布,从粒子的pT谱中提取出了Teff、Ti、To、V和ββT。本文主要包含三方面内容,且都是关于粒子谱分析和参数提取的。首先,用基于Boltzmann-Gibbs统计的冲击波模型,对RHIC能区((?)=200 GeV)金-金(Au-Au)、氘-金(d-Au)和质子-质子(pp)碰撞中,及LHC能区((?)=2.76TeV和(?)=5.02 TeV)铅-铅(Pb-Pb)、质子-铅(p-Pb,和pp碰撞中,产生于中快度区的不同种类粒子的PT谱进行了一致的和近似的描述,得到了T0和ββT对中心度和静止质量的依赖关系。结果表明,在中心碰撞中,:T0和βT比在边缘碰撞中的大;T0是质量依赖的,揭示出了多动力学冻结图像。从200 GeV Au-Au及2.76 TeV Pb-Pb不同中心度碰撞中产生的带电粒子(π-、K-和反质子)的PT谱中,提取出了T0、βT、平均pT(<PT>)和Ti(Ti=(?)(?)),结果表明,它们随着中心度的增大而增大。还分析了 BES能区产生的π+、K+和p的pT谱,观测到了 T0、βT、<PT>和Ti随着能量和中心度的增大而增大的趋势。其次,用多组分的Hagedorn热模型和标准分布分析了 Au-Au、d-Au、Pb-Pb和p-Pb碰撞中产生的带电粒子(π+、K+和和p或π++π-、K++K-和p+反质子)的pT谱。结果表明,从pT谱中提取出的Teff,在中心碰撞中的值大于在边缘碰撞中的值。当把reff和静止质量线性关系中的截距看成T0时,得到的Ti大于Teff,Teff大于T0。并且,对几种温度而言,在中心碰撞中的值比得过(不小于)在边缘碰撞中的值,在LHC能区的值比得过(不小于)在RHIC能区的值。第三,用多组分的标准分布分析了 62.4 GeV的中心和边缘Au-Au碰撞与pp碰撞中,以及5.02 TeV的中心和边缘Pb-Pb碰撞与pp碰撞中,产生的π-、K-和反质子的PT谱。从pT谱中提取出了 Teff和V,结果表现出了质量依赖的行为,重粒子冻结得更早。不同粒子发射时相应的发射源体积不同,揭示出了质量依赖的微分动力学冻结图像(多动力学冻结图像)。同时,相同每核子能量下的边缘AA碰撞和pp碰撞的热力学参数近似相等。在不同中心度的200 GeV Au-Au碰撞和2.76 TeV Pb-Pb碰撞中,在从π-、K-和反质子的pT谱中提取出Teff和V后,把Teff和静止质量的线性关系中的截距看成T0,把<pT>和平均运动质量线性关系中的斜率看成βT,得到的这些量随中心度的增大而增大,原因是<PT>随中心度的增大而增大,这表明在中心碰撞中发生了更大的动量(能量)转移和更多的多次散射过程。