核Drell-Yan过程与高能夸克的能量损失

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本文首先综述了核子结构函数的核效应及解释核效应的主要理论模型,如π介子盈余模型,夸克集团模型,组分夸克模型,Q2-重新标度模型,双重x-重新标度模型,然后简单介绍了这些理论模型对深度非弹性散射过程,J/Ψ光生过程和Drell-Yan过程核效应的解释以及它们的各自的优缺点。但是,这些模型的致命弱点是它们有唯象引入的可调参数。1998年,K.J.Eskola.(EKS)等人通过拟合l-A深度非弹性散射和E772实验组Drell-Yan过程的实验数据,即用实验模拟的方法首先得到Q02=2.25GeV2的初始能量下的核内核子的部分子分布函数,然后通过DGLAP演化方程得到在10-6≤x≤1,2.25GeV2≤Q2≤104GeV2,A≥2范围内的核内核子的部分子分布函数。2001年,Hirai et al(HKM)提出了对于A≥1的束缚核子在10-9≤x≤1,1GeV2≤Q2≤105GeV2范围内的部分子分布函数。他们首先对轻子与原子核进行深度非弹性散射的实验数据进行x2分析,得到Q02=1GeV2的初始能量下的核内核子的部分子分布函数,然后通过DGLAP方程得到在10-9≤x≤1,1GeV2≤Q2≤105GeV2,A≥1区域内的束缚核子的部分子分布函数。 核Drell-Yan过程类似于深度非弹性散射过程,广泛地应用于研究核内核子结构。1999年,费米实验室在E866实验中用800GeV的质子打击W、Be、Fe核,测量了大的x1和xf区域p-W和p-Be及p-Fe和p-Be的Drell-Yan截面比,第一次在实验上考察了p-A碰撞Drell-Yan过程中能量损失效应。 核Drell-Yan过程中的能量损失效应是不同于束缚核子部分子分布函数核效应的另外一种核效应。本文试图用一种简明的方法来考虑Drell-Yan过程中的能量损失,即令,其中x1表示入射质子中的夸克纵向动量分数,x1′表示考虑能量损失后的入射质子中的夸克纵向动量分数,<L>A表示在原子核A中入射夸克的平均路径长度,Ebeam为入射质子的能量,α为单位长度的能量损失值,考虑能量损失后的核Drell-Yan过程中的微分截面公式为: 本文用Hirai etal提出的束缚核子的部分子分布函数,利用上述考虑能量损失的方法计算并讨论了横坐标为x.的核Drell一Yan过程的微分截面比,结果发现与费米实验室E866组的实验结果符合的很好。另外,本文又用K.J.ESkola.等人得到的束缚核子中的部分子分布函数计算了核Drell一Yan过程中的微分截面比,结果发现在不考虑能量损失时,理论结果与实验数据符合甚好。这一方面验证了p一A碰撞中能量损失的存在,另一方面也说明了在确定束缚核子的部分子分布函数时,所使用的实验数据中不应包括核Drell一Yan过程实验数据,因为核Drell一Yan过程中的实验数据本身就有能量损失的影响。最后,本文还提出了用低能量的质子束以及对核子数A为不同值的多种核子进行实验来进一步研究能量损失效应的建议。
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