摘要
相对论重离子碰撞可以将极高的能量在极短的时间之内沉积到原子核尺度的空间中，从而创造出极端高温高密的核物质介质。格点量子色动力学与量子色动力学有效模型的计算结果表明，在这种极端高温高密的核物质介质中会发生夸克胶子等离子体相到强子相的转变，并预言了一阶相变线的存在。而奇异强子通常被认为是用于研究这种热密核物质介质的良好探针。在几个GeV的碰撞能量下，由于重子停止效应造成的碰撞系统丰重子物质环境，将使得奇异强子能够在核子-核子碰撞阈值能量附近甚至之下产生。在这种高重子密度区核-核碰撞中(多)奇异强子的产额以及产额比及其对中心度和快度依赖性等研究能够对碰撞系统的状态方程做出严格的限制。 STAR实验于2018-2021年间开展了离子束流能量扫描二期实验，其中采用固定靶模式实现了质心系能量3.0-7.7GeV的金核-金核碰撞数据，重子化学势覆盖区间从750到420MeV。本论文利用STAR探测器于2019年采集的质心能量为3.2GeV的金核-金核碰撞数据，对奇异强子Λ的产额进行了测量。本论文使用KFParticle软件包对Λ粒子利用其Λ→p+π-强子衰变道采用不变质量方法进行了重建。KFParticle是基于卡尔曼滤波方法的工具包，通过考虑筛选粒子径迹误差的衰变拓扑学信息显著提高重建粒子的信号显著度。重建出的Λ粒子信号数经过探测器接受度和重建效率修正，然后扣除来自于Ξ衰变带来的Feed-down贡献，从而得到不同中心度下各快度区间的Λ横动量谱。采用冲击波函数(Blast-Wavefunction)对测量的Λ粒子横动量谱进行拟合，外推至未测量到的pT区间，进而得到全pT区间的Λ粒子产额并详细计算了系统误差。本论文测量了质心能量为3.2GeV的金核-金核碰撞中Λ在不同中心度和快度区间Λ粒子的横动量谱，快度密度分布、平均横动量和粒子总产额以及它们的中心度和快度依赖性。 通过对以上的物理结果进行分析，我们发现Λ粒子的平均横动量随中心度的增大而减小，总产额与平均参与核子数(lt;Npartgt;)满足幂律标度关系且标度参数α=1.36±0.09。同时，我们还更新了Λ粒子的激发函数(即中心快度区Λ粒子产额与碰撞能量的依赖性)，其与已有的实验测量结果保持一致的趋势。本论文还结合Ξ?粒子产额的测量结果，计算了奇异强子产额比Ξ??Λ，发现正则系综的统计模型可以较好地描述奇异强子的产额比。总之，本论文的研究结果将有助人们更好地理解高重子密度区核-核碰撞中奇异强子的产生机制，这对于认识QCD相结构和核物质状态方程具有重要意义。
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