FAIR 上质子诱发碰撞中的 J/$\psi$ 产生

我们研究了束流能量在 158 GeV 至 920 GeV 范围内(来自不同的固定靶实验)的质子-质子及质子-核碰撞中 J/$\psi$ 介子的产生。在所采用的模型中,强子碰撞中 J/$\psi$ 的产生被假设为一个可分解的两步过程:(i) 产生一对 $c\bar{c}$,该过程可由微扰 QCD 可靠地描述;(ii) 由 $c\bar{c}$ 对形成 J/$\psi$ 谐振态,该过程可方便地参数化,并结合不同的现有色中和物理机制。我们表明,对于较低的碰撞能量,在较高 $x_F$ 处通过夸克-反夸克湮灭产生 J/$\psi$ 的贡献更大,而在较小 $x_F$ 处胶子-胶子融合主导产生过程。对于质子-核碰撞,该模型同时考虑了核内部分子分布的初态修正以及所产生的 $c\bar{c}$ 对与靶核子的末态相互作用。该模型被发现能合理地描述不同现有固定靶实验中质子-质子及质子-核碰撞中 J/$\psi$ 产生的数据。在质子-核碰撞情形下,我们的计算表明 J/$\psi$ 介子的末态核分解对入射质子束的能量存在不可忽略的依赖。该模型已被用于预测在 FAIR(德国达姆施塔特即将建成的加速器装置)相关能量下质子-核碰撞中 J/$\psi$ 的产生与压低。对于不同的 J/$\psi$ 强子化机制,所得到的压低量彼此明显不同,这或许有助于在实验上解决长期争议的色中和问题。