LHC 超周边碰撞的物理

我们讨论了 LHC 上大碰撞参数相互作用的物理：超周边碰撞 (UPCs)。UPCs 中的主导过程是光子 - 核子（原子核）相互作用。当前的 LHC 探测器配置能够探索光子 - 核子质心能量高于 1 TeV 的原子核和核子的小 $x$ 硬现象，将 HERA 的 $x$ 范围扩展了十倍。特别是，利用多种过程可以探测原子核中的衍射和部分子密度。小偶极子与质子和原子核的相互作用可以在弹性及准弹性 $J/\psi$ 和 $\Upsilon$ 产生中，以及在伴随快度间隙的高 $t$ $\rho^0$ 产生中进行研究。其中几种现象提供了新的高胶子密度 QCD 机制开始的清晰信号。LHC 处于非线性效应比 HERA 大数倍的运动学范围内。我们还研究了 UPCs 中的双光子过程。此外，虽然 UPCs 在限制最大束流亮度方面发挥作用，但通过测量束流原子核的相互电磁离解，它们也可用作亮度监测器。我们还回顾了 HERA 和 RHIC 的类似研究，并描述了 LHC 探测器用于 UPC 测量的潜在用途。