强子产额比是一类能够有效揭示高能反应中强子产生机制的可观测量。早在20世纪70年代,人们就利用强子产额比来研究基本粒子反应中的强子产生机制。近十几年来,人们将对强子产额比的研究推广到重离子碰撞中来探索复杂碰撞核反应中的强子产生机制问题。欧洲核子研究中心大型强子对撞机(Large Hadron Collider)实验和美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider)实验对pp碰撞、p + Pb碰撞、d + Au碰撞、Pb+Pb碰撞、Cu+Cu碰撞、Au+Au碰撞等各种碰撞系统中的强子产额比进行了精确的测量,积累了海量的实验数据。这些实验数据为研究强子产生机制提供了必要的条件。众所周知,夸克组合机制是高能反应中强子产生机制的有力候选者。检验夸克组合机制在不同高能反应中的适用性不仅可以促进人们更好地理解高能反应中的强子化动力学,还有助于人们理解不同碰撞反应中强子产生的内在统一性问题。本论文在夸克组合机制下对不同碰撞反应中的强子产额比做一系统研究。本论文的主要研究内容和结论归纳如下:(一)LHC能区pp、p+Pb、Pb+Pb碰撞中强子的产额比。LHC实验观测到在高多重数的pp碰撞、p + Pb碰撞中强子产额比和Pb+Pb碰撞中的强子产额比展示出明显的相似性,这暗示了不同碰撞反应中产生的不同夸克胶子部分子末态强子化时内在统一的动力学特性。本论文利用夸克组合模型解释这三种不同碰撞系统中的强子产额比数据。pp碰撞、p + Pb碰撞和Pb+Pb碰撞中的p/u和Λ/K_s~0可以同时被夸克组合机制自洽解释,从其得到的反映重子介子产生竞争的重子介子比在强子多重数跨越三个量级的范围内都基本保持不变。与奇异性有关的K_s~0/π、Λ/π、(?)/π和Ω/π的实验数据展现出阶梯行为,夸克组合模型对中等多重数的奇异性上升阶段和高多重数的饱和阶段都给出自洽解释。以上结果表明,夸克组合的强子化机制在描述pp碰撞、p+Pb碰撞小系统中的强子产生是必要的。(二)质心能量200 GeV下Cu+Cu碰撞中强子产额比。在夸克组合图像下考虑因子化假设并计入净夸克的影响和强衰变、电磁衰变的贡献,我们推导出RHIC能区各种末态强子的产额公式。利用产额公式计算质心系碰撞能量为200 GeV的Cu+Cu碰撞中不同中心度下的强子产额及产额比,并与实验数据进行比较。结果发现,从中心到边缘200 GeV的Cu+Cu碰撞中强子产额及其比值的理论计算结果在误差范围内与实验数据相符。