低SIS能区重离子碰撞中的
重离子碰撞实验中的物理现象
重离子碰撞实验中的物理现象在探索物质微观结构和宇宙早期状态的征程中，重离子碰撞实验无疑是一项极其重要的研究手段。
通过让高速运动的重离子相互碰撞，科学家们能够在极小的空间和极短的时间内创造出极端的高温高密环境，从而揭示出许多令人惊叹的物理现象。
首先，我们来谈谈夸克胶子等离子体（QGP）的形成。
在重离子碰撞的瞬间，巨大的能量会使原子核内的质子和中子“融化”，原本被束缚在其中的夸克和胶子获得自由，形成一种新的物质状态——夸克胶子等离子体。
这种等离子体具有非常特殊的性质，例如极低的粘滞性和极高的能量密度。
科学家们通过研究夸克胶子等离子体的特性，可以深入了解强相互作用的本质，这是自然界四种基本相互作用之一。
在重离子碰撞实验中，还会出现集体流现象。
集体流是指大量粒子在碰撞过程中表现出的整体运动模式。
它可以分为径向流、椭圆流和三角流等不同类型。
径向流表现为粒子沿着碰撞中心的径向方向向外喷射，就好像是从一个爆炸的中心向外扩散一样。
椭圆流则反映了碰撞系统的初始空间不对称性，而三角流则更为复杂，与碰撞系统的更高阶的对称性有关。
这些集体流现象的研究对于理解物质在极端条件下的动力学行为具有重要意义。
另外，重离子碰撞还会产生大量的粒子。
这些粒子包括各种介子、重子以及它们的反粒子。
通过对这些粒子的产生和衰变过程进行研究，科学家们可以探索物质和反物质之间的对称性破缺、粒子的质量起源等重要问题。
例如，在重离子碰撞中产生的奇异粒子，如奇异夸克组成的粒子，其产生和演化过程能够为我们提供关于夸克之间相互作用以及物质结构的宝贵信息。
同时，我们不能忽视的是重离子碰撞中的能量损失机制。
当重离子以极高的能量相互碰撞时，入射离子会在碰撞过程中损失大量的能量。
这些能量一部分转化为新产生粒子的动能，另一部分则被碰撞区域的介质吸收。
研究能量损失的机制有助于我们更好地理解物质在高温高密环境下的能量传递和转化过程。
此外，重离子碰撞实验还为研究相对论效应提供了绝佳的机会。
重离子碰撞实验中的强子物理学研究
重离子碰撞实验中的强子物理学研究重离子碰撞实验是一种重要的实验手段，用于研究强子物理学。
强子物理学是研究质子、中子和它们的衍生物质子、中子等粒子的相互作用的学科。
通过重离子碰撞实验，我们可以深入了解强子物理学的基本原理和性质，揭示物质的微观结构和宇宙起源的奥秘。
重离子碰撞实验通常使用高能量的重离子束流，如铅离子、铀离子等，加速到接近光速，然后使其相互碰撞。
碰撞产生的高能量粒子会在探测器中产生大量的次级粒子，这些次级粒子可以提供关于碰撞过程和产物的重要信息。
在重离子碰撞实验中，我们可以研究到一些特殊的现象，如夸克-胶子等离子体（QGP）的形成。
QGP是一种高温高密度的物质态，其中夸克和胶子不再被束缚在强子中，而是自由存在。
通过重离子碰撞实验，我们可以模拟宇宙大爆炸初期的高能量条件，进一步研究宇宙起源和演化过程。
在重离子碰撞实验中，我们还可以研究到强子物理学中的另一个重要问题，即夸克胶子等离子体的性质和相变。
夸克胶子等离子体的性质和相变对于我们理解物质的基本结构和性质具有重要意义。
通过重离子碰撞实验，我们可以研究夸克胶子等离子体的输运性质、热力学性质和相变过程，进一步揭示物质的微观结构和性质。
重离子碰撞实验还可以用于研究强子物理学中的其他一些重要问题，如强子的产生机制、强子的结构和性质等。
通过重离子碰撞实验，我们可以研究到一些稀有的强子态，如夸克胶子混合态、多夸克态等。
这些稀有的强子态对于我们理解强子物理学的基本原理和性质具有重要意义。
重离子碰撞实验是一项复杂而庞大的工程，需要高能量加速器和大型探测器的支持。
目前，世界各国已经建立了多个重离子碰撞实验装置，如欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）和美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机（RHIC）。
这些实验装置的建立和运行，为我们深入研究强子物理学提供了重要的平台。
总之，重离子碰撞实验是研究强子物理学的重要手段，通过模拟宇宙起源和演化过程，揭示物质的微观结构和性质。
重离子碰撞中的同位旋效应
重离子碰撞中的同位旋效应
重离子碰撞是一种高能物理实验，它可以模拟宇宙中极端条件下的物理过程，例如恒星内部的核聚变反应和超新星爆炸。
在这种实验中，两个重离子（例如铅离子）以极高的速度相撞，产生极高的温度和密度，形成一种称为夸克-胶子等离子体的物质状态。
在这种物质状态下，同位旋效应是一个非常重要的现象。
同位旋是指原子核中质子和中子的总数相同的核素所具有的特殊性质。
例如，氢原子核只有一个质子，因此它的同位旋为1/2；而氦原子核有两个质子和两个中子，因此它的同位旋为0。
同位旋对于原子核的稳定性和反应性质都有很大的影响。
在重离子碰撞中，同位旋效应表现为同位旋相同的核素之间的相互作用比同位旋不同的核素之间的相互作用更强。
这是因为同位旋相同的核素具有相似的核子排布和能级结构，因此它们之间的相互作用更容易发生。
这种效应在夸克-胶子等离子体中尤为明显，因为在这种物质状态下，核子之间的相互作用非常强烈，而同位旋效应可以帮助我们更好地理解这种相互作用。
同位旋效应在重离子碰撞中的研究对于我们理解宇宙中的物理过程具有重要意义。
例如，在超新星爆炸中，同位旋效应可以影响核反应的速率和路径，从而影响爆炸的能量释放和物质喷射。
因此，通过研究同位旋效应，我们可以更好地理解宇宙中的物理过程，从而更好地理解宇宙的演化和结构。
同位旋效应是重离子碰撞中一个非常重要的现象，它可以帮助我们更好地理解夸克-胶子等离子体中核子之间的相互作用。
通过研究同位旋效应，我们可以更好地理解宇宙中的物理过程，从而更好地理解宇宙的演化和结构。
相对论性重离子碰撞实验
相对论性重离子碰撞实验相对论性重离子碰撞实验是现代物理学中的重要研究领域之一。
通过加速器将重离子加速到接近光速，然后使其相互碰撞，科学家们可以模拟宇宙大爆炸后的早期宇宙状态，研究宇宙的起源和演化过程，探索基本粒子的性质和相互作用规律。
一、实验设备和加速器相对论性重离子碰撞实验需要先进的实验设备和加速器。
目前，世界上最大的重离子加速器是瑞士日内瓦的大型强子对撞机（LHC）。
LHC是一个环形加速器，周长约27公里，能够加速质子和重离子到极高的能量。
在LHC中，重离子被加速到接近光速，然后在两个相对运动的束流之间发生碰撞。
二、实验目的和意义相对论性重离子碰撞实验的主要目的是研究宇宙的起源和演化过程。
通过模拟宇宙大爆炸后的早期宇宙状态，科学家们可以观察到宇宙中最初的物质形态和相互作用规律。
实验结果可以验证宇宙学模型，进一步了解宇宙的结构和演化。
此外，相对论性重离子碰撞实验还可以研究基本粒子的性质和相互作用规律。
在高能碰撞中，重离子的核子被加速到极高的能量，形成高温高密度的物质状态，称为夸克-胶子等离子体。
科学家们可以通过观察夸克-胶子等离子体的性质和行为，研究夸克和胶子的性质，探索强相互作用的规律。
三、实验过程和结果相对论性重离子碰撞实验的过程非常复杂。
首先，科学家们需要准备重离子样品，并将其注入加速器中。
然后，加速器将重离子加速到接近光速，并将其分成两个束流。
两个束流在加速器环中相对运动，最终在碰撞点发生碰撞。
在碰撞过程中，重离子的核子会发生碰撞和解体，形成夸克-胶子等离子体。
科学家们通过探测器观测夸克-胶子等离子体中产生的粒子，记录其能量、动量和轨迹等信息。
通过分析这些数据，科学家们可以重建碰撞事件的全过程，并研究夸克和胶子的性质和相互作用规律。
相对论性重离子碰撞实验已经取得了许多重要的科学成果。
例如，科学家们在LHC实验中发现了夸克-胶子等离子体，并研究了其性质和行为。
这些研究结果对理解宇宙的起源和演化，以及基本粒子的性质和相互作用规律具有重要意义。
高能重离子碰撞中能量密度和粒子密度数值分析
第38卷第2期原子能科学技术Vol.38,No.2 2004年3月Atomic Energy Science and TechnologyMar.2004高能重离子碰撞中能量密度和粒子密度数值分析傅元勇1,2,华大平2,陆中道1(1.中国原子能科学研究院核物理研究所,北京 102413;2.核工业研究生部,北京 102413)摘要:分别用无穷级数展开方法和数值积分计算中的高斯2拉盖尔求积法对高能重离子碰撞中能量密度和粒子密度数值进行计算,并对结果及级数展开中的高次项和一次项的大小进行了比较。
结果表明:高斯2拉盖尔方法可以作为一种实用的算法应用在高能重离子碰撞的计算中。
关键词:能量密度;粒子密度;高斯2拉盖尔公式;级数展开中图分类号:O241;TB115 文献标识码:A 文章编号:100026931(2004)022*******Numerical Analysis of Energy Density and Particle Densityin High Energy H eavy 2ion CollisionsFU Yuan 2yong 1,2,HUA Da 2ping 2,L U Zhong 2dao 1(1.Depart ment of N uclear Physics ,China Institute of A tomic Energy ,Beijing 102413,China ;2.Graduate School of N uclear Indust ry ,Beijing 102413,China )Abstract :Energy density and particle density in high energy heavy 2ion collisions are calculat 2ed with infinite series expansion method and G auss 2Laguerre formulas in numerical integra 2tion separately ,and the results of these two methods are compared ,the higher terms and lin 2ear terms in series expansion are also compared.The results show that G auss 2Laguerre for 2mulas is a good method in calculations of high energy heavy 2ion collisions.K ey w ords :energy density ;particle density ;G auss 2Laguerre formulas ;series expansion收稿日期:2003203204;修回日期:2003206205基金项目:国家自然科学基金资助项目(10275096,19975075)作者简介:傅元勇(1976—),男,山东微山人,硕士研究生,应用数学专业 在研究相对论重离子碰撞中,常需计算碰撞系统的能量密度和粒子密度[1～4]。
重离子碰撞
重离子碰撞核–核碰撞（nucleus-nucleus collisions）是指众多不同类型的核反应中，有一类核反应是利用加速到各种不同能量的原子核（质量大于α粒子）轰击原子核，这类核反应过程统称为核–核碰撞。
通常的原子核外都被电子所包围，而电子的数目与核的正电荷数相同，原子呈电中性。
当加速这些原子核时，常要将原子核外的一部分电子剥离掉，这时的原子核呈离子状态。
所以核–核碰撞又称为重离子碰撞或重离子反应。
[1]概念说明和应用按照加速重离子的能量，核–核碰撞可有低能、中能和高能之分。
20世纪50年代末期加速碳、氮、氧等原子核，开始了核–核碰撞的研究。
到70年代初，低能核–核碰撞逐步成为人工合成超钔元素的主要手段。
一般的原子核具有复杂的内部结构，所以核–核碰撞的反应机制比较复杂。
中、低能核–核碰撞可有准弹性散射、深度非弹性碰撞及全熔合反应等不同的反应机制。
根据研究的需要，可选择各种靶核和弹核的组合，这种多样性是重离子核反应的一个独特的优点。
中、低能核–核碰撞不仅是研究原子核高自旋态、产生远离β稳定线的奇特核以及合成超重核的有效方法，它在原子物理学、材料科学、生物学、医学等诸多领域都有广泛应用。
[1]高能碰撞当具有很高能量的原子核相碰时，有可能形成一个能量密度很高的碰撞区，入射核和靶核都被高度激发，而后发生破裂，并随之产生许多新的粒子。
这类反应过程称为高能核-核碰撞，或高能重离子碰撞，或相对论性重离子碰撞（由于入射核能量很高，具有相对论性）。
理论研究表明，相对论重离子碰撞有可能是研究反常核物质、夸克胶子等离子体等物质新形态的可能途径，也可能是研究真空的性质以及宇宙的起源的基础。
[1]。
光学遥感卫星的激光威胁及防护体制探讨
第42卷第2期航天返回与遥感2021年4月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING59光学遥感卫星的激光威胁及防护体制探讨乔凯1高超1高秀娟2尚卫东3赵思思3韩潇3张蕾1（1 北京跟踪与通信技术研究所，北京100094）（2 北京控制工程研究所，北京100094）（3 北京空间机电研究所，北京100094）摘要针对光学遥感器激光防护任务需求，文章分析了激光对光学遥感卫星的光学部件、光电探测器件、电子学部组件的辐照效应，结合地基、天基激光武器对卫星的作战场景和模式，梳理了激光武器对卫星光学遥感器不同程度的打击效能及相应的阈值。
文章对自适应激光限幅防护和快速响应快门防护技术、对防护的原理、关键技术进行了阐述；对应用配置和防护效能进行了分析；对激光威胁及防护的发展趋势进行总结。
关键词激光威胁激光辐照激光防护光学遥感中图分类号: V443+.5文献标志码: A 文章编号: 1009-8518(2021)02-0059-09DOI: 10.3969/j.issn.1009-8518.2021.02.007Discussion on the Laser Threat and Protection System for OpticalRemote Sensing SatellitesQIAO Kai1 GAO Chao1 GAO Xiujuan2 SHANG Weidong3 ZHAO Sisi3 HAN Xiao3 ZHANG Lei1（1 Beijing Institute of Tracking and Telecommunication Technology, Beijing 100094, China）（2 Beijing Institute of Control Engineering, Beijing 100094, China）（3 Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China）Abstract Aim at the laser protection requirements for the optical remote sensor, the irradiation effect of laser on the optical components, photodectors and electronic components of the optical remote sensing satellite is analyzed in this paper. Combined with the combat scenes and modes of ground-based and space-based laser weapons against satellites, this paper sorts out the different degree of laser weapons against satellite optical remote sensors and the corresponding thresholds, and the adaptive laser limiting protection, the fast response shutter protection technology, the principle and key technology of protection, the application configuration and protection efficiency are analyzed also. Finally, the development trend of laser threat and protection is summarized.Keywords laser threat; laser radiation; laser protection; optical remote sensing0 引言进入21世纪以来，控制外层空间、争夺制天权、在全球范围内取得信息优势已成为世界航天大国不收稿日期：2021-02-23引用格式：乔凯, 高超, 高秀娟, 等. 光学遥感卫星的激光威胁及防护体制探讨[J]. 航天返回与遥感, 2021, 42(2): 59-67.QIAO Kai, GAO Chao, GAO Xiujuan, et al. Discussion on the Laser Threat and Protection System for Optical Remote Sensing Satellites[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2021, 42(2): 59-67. (in Chinese)60航天返回与遥感2021年第42卷断追求的目标。
中低能重离子碰撞中的多重碎裂与核温度
中低能重离子碰撞中的多重碎裂与核温度
在中低能重离子碰撞中，多重碎裂是指发生多次碰撞事件，使得原子核发生连续的碎裂。
这种碎裂过程在实验中常被观测到，特别是在重离子碰撞的能量范围内。
多重碎裂的形成取决于碰撞能量和原子核的特性。
在碰撞过程中，高能量的离子通过核-核碰撞将能量传递给目标核，导致
目标核变形或者激发。
如果传递的能量超过了目标核的结合能，就会引起目标核的裂变，形成两个或多个碎片核。
这些碎片核可能也会碰撞到其他核，继续产生新的碎片核，从而形成多重碎裂。
多重碎裂的形成与核温度有一定的关系。
核温度可以被理解为核内部粒子的平均动能。
在碰撞过程中，高能量的离子会增加核内部粒子的动能，从而提高核温度。
当核温度达到一定水平时，核内部的粒子足够活跃，就有可能发生多重碎裂。
因此，核温度可以被看作是促进多重碎裂的一个因素。
需要注意的是，中低能重离子碰撞中的多重碎裂是一个复杂的过程，受到许多因素的影响，如碰撞能量、碰撞角度、核的质量等。
此外，多重碎裂还受到核壳效应和核结构的影响。
因此，在实验中研究中低能重离子碰撞中的多重碎裂以及与核温度的关系是一个具有挑战性的课题。
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低SIS能区重离子碰撞中的
非平衡动力学研究
李庆峰
合作者：沈彩万，郭琛琛，王永佳，李祝霞，J. Lukasik，W. Trautmann
致谢：国家973项目、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金及钱江人才基金主要内容取自：arXiv:1101.5661 [nucl-th]; accepted by PRC
主要内容
Ø主要动机
Ø模型简介及相关改进
Ø动力学过程对集体流和核阻止的影响
ØINDRA能区直接流激发函数的理论描述
Ø小结及展望
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-2
主要动机
①希望扩展我们的输运模型UrQMD至低SIS能区，从而在
一个最大的能量范围内（从SIS到LHC）研究核反应的
动力学性质及所存在的可能的相变情况；
②在低SIS能区，最近对一些观测量---如集体流和核阻止
效应的---的激发函数的实验数据和初步理论研究的比较表明，现在的理论解释还存在较大的不自洽性，需要进一步完善。
③INDRA和MSU两实验组对SIS能区的直接流消失能量的
测定有差别。
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•UrQMD= U ltra-r elativistic Q uantum M olecular D ynamics 极端相对论量子分子动力学模型，是一个研究较大能量区域、较多反应系统的微观非平衡动力学模型；
•新粒子产生通过两种方式获得：共振态衰变和弦成块（模拟新相的运动学）
•粒子的相互作用考虑了平均场和两体碰撞；
•具体更新情况（cascade模式的）请见/•虽然叫极端相对论量子分子动力学模型，但是，在低能端，为了简化问题，其继承了QMD对平均场的处理方式
（而不是RQMD的协变动力学处理方式），因此，在低能
端，UrQMD除了一些技术上的特殊处理外，所涵盖的物理
内容和QMD完全相同。
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UrQMD用于低能运算的模型改进•势修正部分：
①平均场势 or
② Skyrme势（王永佳同学将给出）
•碰撞项部分：
① Pauli-blocking阻塞的再处理；
②两体碰撞截面的介质修正的仔细考虑。
•这些处理成立的前提：初始核合理的束缚能及方均根半径在一个时间段（<200 fm/c）内的相对稳定。
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-5
UrQMD中现在已经采用的
平均场势项
•除了通常的动能项以外，UrQMD内现已考虑的势项：
I.已具备：II.新加入
：
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Pauli-blocking 阻塞的再处理•默认版本的UrQMD 中为了加快运算速度，使用了一个等效的拟合公式用于PB 阻止：•但是，此公式在低能区被证明是不够准确的：依然有过多的碰撞被允许发
生。
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-8PB 阻止 续
•因此，我们采用了传统的处理PB 的方式，即满足如下两条件的某次碰撞的同类粒子就可以发生碰撞：
①PB ：②UU
：
自旋兼并因子
两粒子相空间分布函数
随
机数
碰撞阻塞因子
时时满足
两体碰撞截面的介质修正
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-10截面介质修正在输运模型中的实现
•暂不考虑非弹部分
：
JPG32_407(2006)
2011-4-18
NNRC-2011 (Xin Xiang)
QF-11
反应系统、末态处理、观测量
u 同INDRA/GSI 实验，
选Au+Au 碰撞，入射能量：40A, 50A, 60A, 80A, 100A, 150A MeV, b
bins:0-2 fm, 2-5.5 fm, 5.5-7.5 fm,事件停止时间150 fm/c ，每一计算用12万个事件分析。
u 反应停止后，采用相空间判断的Coalescence 模型，P 0和R 0参数分别为0.2 GeV/c 和2.8 fm.
•集体流：•核阻止参数vartl ：
改变初始化、势修正、碰撞项后的14个UrQMD测试版本
P-B: Pauli-blocking
EoS：状态方程
F u ：截面密度依赖因子
F p：截面动量修正因子Ini.:初始化方式H-S：硬球模式
W-S：Woods-Saxon 整体而言，
UrQMD中的HS模式比WS模式模拟的核
要小一点点（<2.5%）
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-12
Pauli-Blocking效应对观测
量的影响
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-13
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-14
初始化、平均场、碰撞项
无碰撞
无势修正无库仑、对称势
HS
WS
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-15
平均场和截面的动量依赖效应
FP1
S
UrQMD-IX
No p NN
limit SM UrQMD-VIII FP1SM UrQMD-II FP2SM UrQMD-I *均为FU1
2011-4-18
NNRC-2011 (Xin Xiang)
QF-16
核阻止
此反应条件下实验值：0.80 ±
0.03
自洽性检验
ü如上对不同入射能量下碰撞的集体流和核阻止观测量的研究表明：UrQMD中不同贡献项对它们的影响顺序是相同的，它们之间具有高度的结果自洽性。
Ø因此，接下来的研究中我们将只选定其中一个观测量用于和实验值的比较。
（注意：实验结果的自洽性检验也是十分重要的）2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-17
截面中的密度修正和动量修正效应密度
压低
效应
增强
无碰撞项动量恢复效应增强
两边修正均无动量依赖两边修正均无动量
依赖
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-18
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-19
直接流的时间
演化
预平衡重散射
末态相互作用
直接流在INDRA 能区的激发函数
转变能低能核反应
更细致考虑INDRA 和 FOPI 实验结果有不同
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-20
小结
l我们最近几年着力把UrQMD模型应用到SIS能区。
•在低能碰撞动力学过程中：
Ø不仅平均场的软硬十分重要，平均场的动量相关项也十分重要；
Ø不仅平均场的软硬需要确定，碰撞的多少及受介质修正的程度也需要同时确定。
•通过和INDRA实验结果的比较，我们发现：
ü一个带动量相关的软的状态方程及带动量修正的密度依赖的核子-核子弹性散射截面能够很好描述直接流的激发函数。
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-21
展望
Ø物理观测量的电荷依赖研究
Ø对称能效应的激发函数研究
Ø液气相变动力学研究
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-22
2011-4-18NNRC-2011 (Xin Xiang)QF-23谢谢！欢迎到湖师院做客！
我的
E-Mail: liqf@。