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1、1/15e-p深度非弹性散射中瞬子末态的重建及其各向同性性质的蒙特卡罗研究许明梅武汉华中师范大学粒子物理研究所全国高能物理学会第七届学术年会 2006年10月31日 桂林2/15提纲提纲简介简介 1.瞬子 2.瞬子参与的深度非弹性散射（DIS）3.瞬子参与的 DIS 的现象学特征 4.实验上寻找瞬子的情况（HERA）瞬子参与的瞬子参与的 DIS 中瞬子末态的重建中瞬子末态的重建(MC)瞬子末态的各向同性的讨论瞬子末态的各向同性的讨论3/15简介（简介（1）瞬子）瞬子(instanton)Instanton 是无源是无源 Yang-Mills 场在场在4维欧式空间中的拓扑孤维欧式空间中的拓扑孤子
2、解（理论上要求存在的）。子解（理论上要求存在的）。首先，只有真空首先，只有真空简并简并时才存在拓扑孤子解。时才存在拓扑孤子解。Electro-weak instanton QCD instantonInstanton 是介于两种真空之间的解，假设是介于两种真空之间的解，假设|A,|A 代表代表2个拓扑不同的真空态，个拓扑不同的真空态，instanton 解解|Ains 在在 x4 时过时过渡到渡到|A，在，在 x4 时过渡到时过渡到|A。因此把因此把 Instanton 称称为隧穿解。为隧穿解。4/15eePX,Z0,W+-简介（简介（2 2）瞬子参与的）瞬子参与的 DISDIS 对截面贡献最
3、大的过程：a)Quark-Parton-Model b)QCD-Compton c)Boson-Gluon-Fusion5/15qcdins-2.0 simulates this hard subprocessQCD-QCD-InstantonInstanton Induced DIS Induced DIS6/15简介（简介（3）瞬子参与的瞬子参与的 DIS 的现象学特征的现象学特征 味平等：每个子过程中，每种味有1对夸克反夸克参与作用。每个硬子过程产生了 2nf1（反）夸克及若干胶子，随后将得到高多重数末态。瞬子末态在其质心系中是各向同性分布的。子过程违背手征守恒。A.Ringwald a
4、nd F.Schrempp,hep-ph/9411217Worked out by A.Ringwald and F.Schrempp7/15简介（简介（4）实验上寻找瞬子的情况（实验上寻找瞬子的情况（HERA）HERA 上的两个实验组 H1，ZEUS 都做过寻找瞬子的工作，其结果是观察到 瞬子存在的迹象，但由于理论的、模拟的不确定性，观察到的信号还不够显著。qcdins 瞬子参与的事件Herwig normal DIS2.寻找一组特征变量1.重建瞬子末态signalbackgroundinstanton 参与的事件的几率非常小，理论上估计只有约 0.5。挑选信号瞬子末态重建的好不好，直接关系
5、到其性质的测量，及特征变瞬子末态重建的好不好，直接关系到其性质的测量，及特征变瞬子末态重建的好不好，直接关系到其性质的测量，及特征变瞬子末态重建的好不好，直接关系到其性质的测量，及特征变量的选取。我们将在这里重新考虑瞬子末态的重建，及其各向量的选取。我们将在这里重新考虑瞬子末态的重建，及其各向量的选取。我们将在这里重新考虑瞬子末态的重建，及其各向量的选取。我们将在这里重新考虑瞬子末态的重建，及其各向同性性质。同性性质。同性性质。同性性质。8/152.瞬子参与的瞬子参与的 DIS 中瞬子末态的重建中瞬子末态的重建瞬子参与的DIS 的末态包括4部分：1.Scattered electron2.Cu
6、rrent Jet(C C for short)3.Instanton final state(I I for short)4.Proton remnant(RR for short)Color reconnectionOur aim is to identify I,so we have to discard e,C and R one by one.散射电子是容易识别的。首先把它扔掉。9/15过去的做法是：H1ZEUSJet-findingcone algorithm圆锥半径的选取是基于 Q2 重建最优。kt cluster algorithmIFS 的识别赝快度宽度为1.1 的带（宽度选
7、为1.1是出于质心系各向同性的考虑。）分象限的办法总之，过去的做法，除了H1找流喷注做了优化外，瞬子产物的重建都没有优化。所以我们在这里重新讨论了瞬子末态的重建方法，试图采用一种优化能量的方法。10/15我我们提出的提出的优化化办法是：流法是：流喷注，瞬子末注，瞬子末态，质子剩余物三子剩余物三者的能量者的能量、质量量与与部分子部分子阶段取段取值最接近。最接近。在（C+I+R）三者质心系（hcm）中：1)用 2 扔掉 R;2)定义粒子离喷注轴的距离3)各个粒子根据r排序，min(min(E E)11/15重建误差：12/153.瞬子末态的各向同性的讨论瞬子末态的各向同性的讨论1 1）Spheri
8、citySphericity（球度）-动量在3维空间分布的各向同性程度。S=1 理想的各向同性系统（具有无穷多重数的）；S=0 理想的轴对称系统。瞬子末态的球度值与理想各向同性样本的球度值还比较一致。instantoninstantonjetjetS SS S13/152）动量分量的分布）动量分量的分布这里的“温度”实际上不是热温度，因为如此高的温度部分子都退禁闭了，不会有强子存在。T 是刻画相空间分布的参数，是量度瞬子参与的夸克胶子融和过程“硬度”的特征参数。动量分量的分布基本重合，表明了各向同性。14/153 3）阶阶乘矩乘矩直线表示各向同性。长江大学 张昆实15/15SummarySummary1.讨论了瞬子末态的识别，使用了一种优化能量的重建方法，这种方法能把喷注能量、瞬子能量及瞬子质量重建好。2.对识别好的瞬子产物及流喷注，计算了它们的球度，瞬子产物的球度值接近于理想的各向同性分布的球度值。3.瞬子产物的3个动量分量的分布基本一样，可用热平衡的动量分布去拟合，得到的温度参数值很大，可以作为测量瞬子参与的夸克胶子子过程的硬度的特征参数。4.从阶乘矩的角度研究了瞬子末态的各向同性。Xu Mingmei and Liu Lianshou,hep-ph/0610244,submitted to PRD