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Dissertations / Theses on the topic 'Quarks, gluons and lattices'
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Perantonis, S. J. "Model calculations in quantum chromodynamics and other field theories." Thesis, University of Oxford, 1987. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.379929.
Full text
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Sufian, Raza Sabbir. "DISCONNECTED-SEA QUARKS CONTRIBUTION TO NUCLEON ELECTROMAGNETIC FORM FACTORS." UKnowledge, 2017. http://uknowledge.uky.edu/physastron_etds/49.
Full textAbstract:
We present comprehensive analysis of the light and strange disconnected-sea quarks contribution to the nucleon electric and magnetic form factors. The lattice QCD estimates of strange quark magnetic moment GsM (0) = −0.064(14)(09) μN and the mean squared charge radius ⟨r2s⟩E = −0.0043(16)(14) fm2 are more precise than any existing experimental measurements and other lattice calculations. The lattice QCD calculation includes ensembles across several lattice volumes and lattice spacings with one of the ensembles at the physical pion mass. We have performed a simultaneous chiral, infinite volume, and continuum extrapolation in a global fit to calculate results in the continuum limit. We find that the combined light-sea and strange quarks contribution to the nucleon magnetic moment is−0.022(11)(09) μN and to the nucleon mean square charge radius is −0.019(05)(05) fm2. The most important outcome of this lattice QCD calculation is that while the combined light-sea and strange quarks contribution to the nucleon magnetic moment is small at about 1%, a negative 2.5(9)% contribution to the proton charge radius and a relatively larger positive 16.3(6.1)% contribution to the neutron charge radius come from the sea quarks in the nucleon. For the first time, by performing global fits, we also give predictions of the light-sea and strange quarks contributions to the nucleon electric and magnetic form factors at the physical point and in the continuum and infinite volume limits in the momentum transfer range of 0 ≤ Q2 ≤ 0.5 GeV2.
3
Sigdel, Dibakar. "Two Dimensional Lattice Gauge Theory with and without Fermion Content." FIU Digital Commons, 2016. http://digitalcommons.fiu.edu/etd/3224.
Full textAbstract:
Quantum Chromo Dynamics (QCD) is a relativistic field theory of a non-abelian gauge field coupled to several flavors of fermions. Two dimensional (one space and one time) QCD serves as an interesting toy model that shares several features with the four dimensional physically relevant theory. The main aim of the research is to study two dimensional QCD using the lattice regularization.
Two dimensional QCD without any fermion content is solved analytically using lattice regularization. Explicit expressions for the expectation values of Wilson loops and the correlation of two Polyakov loops oriented in two different directions are obtained. Physics of the QCD vacuum is explained using these results.
The Hamiltonian formalism of lattice QCD with fermion content serves as an approach to study quark excitations out of the vacuum. The formalism is first developed and techniques to numerically evaluate the spectrum of physical particles, namely, meson and baryons are described. The Hybrid Monte Carlo technique was used to numerically extract the lowest meson and baryon masses as a function of the quark masses. It is shown that neither the lowest meson mass nor the lowest baryon mass goes to zero as the quark mass is taken to zero. This numerically establishes the presence of a mass gap in two dimensional QCD.
4
Isert, Dagmar Sigrun. "Transport theory for scalar quarks and gluons." [S.l. : s.n.], 2001. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=961877200.
Full text
5
Schulze, Robert. "From hot lattice QCD to cold quark stars." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2011. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-65426.
Full textAbstract:
A thermodynamic model of the quark-gluon plasma using quasiparticle degrees of freedom based on the hard thermal loop self-energies is introduced. It provides a connection between an established phenomenological quasiparticle model – following from the former using a series of approximations – and QCD – from which the former is derived using the Cornwall-Jackiw-Tomboulis formalism and a special parametrization of the running coupling.
Both models allow for an extrapolation of first-principle QCD results available at small chemical potentials using Monte-Carlo methods on the lattice to large net baryon densities with remarkably similar results. They are used to construct equations of state for heavy-ion collider experiments at SPS and FAIR as well as quark and neutron star interiors. A mixed-phase construction allows for a connection of the SPS equation of state to the hadron resonance gas.
An extension to the weak sector is presented as well as general stability and binding arguments for compact stellar objects are developed. From the extrapolation of the most recent lattice results [Baz09, Bor10b] the existence of bound pure quark stars is not suggested. However, quark matter might exist in a hybrid phase in cores of neutron stars.
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Roy, Christelle. "L'Etrangeté du Plasma de Quarks et de Gluons." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nantes, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011076.
Full textAbstract:
A l'instar des trois autres expériences auprès du collisionneur RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) du Brookhaven National Laboratory près de New York, STAR (Solenoidal Tracker At RHIC) est entièrement consacrée à la mise en évidence de cet état particulier de la matière nucléaire prédit par les calculs de QCD (Quantum ChromoDynamics) sur réseau : le plasma de quarks et de gluons (QGP pour Quark Gluon Plasma). Cet état, supposé être celui de l'Univers quelques fractions de secondes après le Big Bang, consisterait d'après sa définition originelle de 1975, en une matière dans laquelle quarks et gluons seraient déconfinés, sans interaction. Il pourrait être créé en laboratoire lors de collisions d'ions lourds réalisées à des énergies ultra-relativistes afin d'atteindre des températures et densités d'énergie extrêmes.Après quasiment 20 ans de recherche auprès des différents accélérateurs de particules américains et européens, le CERN annonce le 10 février 2000 au cours d'une conférence de presse, la mise en évidence expérimentale d'un état particulier de la matière nucléaire, compatible avec la formation d'un QGP, sans pouvoir toutefois le caractériser pleinement. Les expériences du RHIC ont alors pris le relais. Aujourd'hui, au travers une pléthore de résultats nouveaux et parfois bien surprenants, il apparaît de façon de plus en plus certaine, qu'effectivement un état atypique de matière nucléaire a été créé à RHIC et notre vision du QGP comme un gaz parfait de partons n'interagissant que très faiblement, a depuis changé. Un nouvel acronyme a été défini : sQGP pour Strongly Interacting QGP.
Pour parvenir à cette observation, il a fallu passer par la caractérisation même de l'évolution des collisions d'ions lourds, du point de vue chimique et dynamique, en comparant les phénomènes des collisions d'ions lourds pour lesquelles les conditions devraient être réunies pour former un QGP à des collisions d'énergies moindres ou de systèmes plus légers qui ne peuvent permettre cette formation. Le QGP est en effet produit de manière beaucoup trop furtive pour pouvoir le sonder directement. Mon mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches présente les résultats des analyses que j'ai menées et qui ont contribué à la mise en évidence de la formation d'un état nouveau au RHIC et à cette nouvelle vision du plasma. Les stigmates du QGP ont été recherchés avec les particules contenant des quarks étranges : les résonances de particules simplement étranges et les baryons doublement étranges.
La production des résonances étranges Lambda(1520) apporte en effet des informations sur la phase d'hadronisation du plasma (lorsque les partons se recomposent en hadrons) : selon leur observation ou non, il pourrait être possible de caractériser le freeze-out chimique (instant où les interactions inélastiques cessent et la composition chimique du système est figée), le freeze-out cinétique (instant où les interactions élastiques cessent et les particules n'interagissent plus), si ces deux freeze-out coïncident ou si, au contraire ils sont séparés dans le temps et de combien. L'idée est la suivante : les Lambdas(1520) se désintègrent quasiment instantanément en un proton et un kaon. Par conséquent, si le temps entre les freeze-out chimique et cinétique est long, les produits de désintégration de ces particules peuvent être absorbés dans le milieu dense qui a été créé. En revanche, si les deux freeze-out coïncident ou sont très proches, les produits de désintégration ne sont pas affectés et la particule mère, c'est-à-dire la résonance, peut être identifiée. Ainsi, en mesurant les taux de production de ces particules dans les collisions proton–proton pour lesquelles les deux freeze-out coïncident, et en comparant les taux obtenus dans les collisions Au–Au, à l'énergie nominale du RHIC, il est apparu qu'effectivement, au moins 4 fm/c séparent les deux freeze-out dans les collisions Au–Au. Cette conclusion constitue une étape importante dans la compréhension des collisions d'ions lourds ultra-relativistes et du comportement de la matière dans des conditions extrêmes. Cette analyse est apparue comme originale au sein de la collaboration STAR, étant la première étude sur les résonances étranges. Des algorithmes spécifiques ont dû être mis au point et sont largement utilisés au sein de la collaboration qui depuis étudie de nombreuses autres résonances ou recherche des objets plus exotiques.
La production des baryons étranges a été largement investiguée les années passées car une augmentation « anormale » des taux de production est attendue si un QGP est formé. Les expériences du CERN ont observé effectivement une surproduction de l'étrangeté dans les collisions Pb–Pb mais n'ont pu conclure de manière décisive quant à une formation éventuelle d'un plasma car ces résultats pouvaient être également reproduits par des modèles de gaz de hadrons. Nous avons mené une analyse similaire avec les données de STAR en comparant les taux de production des Xi, baryons doublement étranges, dans les collisions proton–proton et Au–Au à sqrt(s_NN) = 200 GeV. Là aussi, les résultats sont demeurés ambigus. Ainsi, ces résultats ont conduit un certain nombre de physiciens à ne plus considérer les taux de production de particules étranges comme une signature robuste de la formation d'un QGP. En revanche, l'étrangeté est revenue sur le devant de la scène, de façon plus indirecte donnant des informations très diverses et sur les différentes étapes de la collision.
Les Xi ont révélé tout d'abord que le système créé à l'énergie nominale du RHIC serait en équilibre thermique et chimique et que les températures de freeze-out chimique sont proches de la température de déconfinement prédite par QCD. Nous avons également étudié les phénomènes dynamiques collectifs, appelés flot, qui naissent des interactions entre constituants et se traduisent par une émission de matière dans des directions privilégiées de l'espace de phase. En accord avec leurs faibles sections efficaces d'interaction, les Xi semblent émis bien plus tôt que les particules plus légères. Toutefois, le fait que ces baryons subissent un flot important, laisse supposer qu'elles auraient développé un flot, donc qu'elles auraient été soumises à des interactions, avant la phase d'hadronisation, autrement dit, dans une phase partonique. Les partons subiraient donc des interactions résiduelles, contrairement à ce que préconisaient les théoriciens du milieu des années soixante-dix.
Par ailleurs, en 2003, les quatre expériences du RHIC ont révélé conjointement la mise en évidence du phénomène de jet-quenching dans les collisions d'ions lourds : il traduit une diminution de la production de particules chargées de très haute impulsion transverse s'expliquant par la perte d'énergie des partons dans un milieu très dense. Nous avons réalisé cette analyse en considérant les X et montré que non seulement ces baryons subissent un jet-quenching mais aussi qu'ils ont un comportement différent de celui des mésons. Une dépendance des phénomènes dynamiques au type de particules a ainsi été mise en évidence en accord avec les modèles de coalescence préconisant que les hadrons se forment à partir de la recombinaison des quarks. Là aussi, émergence des partons comme degrés de liberté pertinents.
A partir de ces résultats entre autres, certains théoriciens affirment la découverte du QGP à RHIC mais les expérimentateurs sont plus prudents et désirent auparavant confirmer et enrichir leurs résultats par l'étude d'autres observables qui viendraient corroborer ces observations. Ces années ont été particulièrement stimulantes par l'évolution de nos connaissances grâce aux formidables résultats produits par les quatre expériences du RHIC. Les « vielles » signatures ont fait peau neuve se transformant en sondes nouvelles et riches en informations originales. La conception du QGP a évolué : il ne s'agit plus d'un gaz parfait constitué de partons évoluant librement mais d'un sQGP.
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Andrieux, Vincent. "Polarisation of quarks and gluons inside the nucleon." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112244/document.
Full textAbstract:
Cette thèse présente un travail relatif à l'étude de la structure en spin longitudinal du nucléon. Le but est de déterminer la contribution des constituants du proton, quarks et gluons, à la formation de son spin 1/2. L'analyse s'appuie sur les données de l'expérience COMPASS qui bénéficie d'un faisceau de muons polarisés à 200 GeV diffusé sur les protons polarisés d'une cible d'ammoniac (NH₃) de 1,2 m de long. On mesure l'asymétrie de spin longitudinal des sections efficaces de diffusion profondément inélastique. On extrait la fonction de structure en spin du proton, g₁p, étendant la couverture cinématique mondiale à des régions inexplorées jusqu'à maintenant (0,0036 < x < 0,57; 1,03 < Q² (GeV/c)² < 96 et 23 < W² (GeV/c)² < 320). Les résultats, d'une grande précision statistique, sont inclus dans une analyse des données mondiales de g₁p, g₁d et g₁n (proton, deutéron et neutron) au 2ème ordre de QCD afin de paramétrer les distributions de quarks et de gluons polarisés. L'étendue de la couverture cinématique en x et Q² des données mondiales de g₁, un élément déterminant pour la sensibilité à la polarisation des gluons ΔG, s'avère trop limitée pour constituer une extraction précise de celle-Ci. Néanmoins, l'analyse QCD permet de déterminer la contribution du spin des quarks au spin du proton à 0.26<ΔΣ<0.33 à Q² = 3 (GeV/c)² dans le schéma MSbar. L'étude montre que l'incertitude principale sur ΔΣ est liée au choix des formes fonctionnelles utilisées dans la régression des données. Enfin, la règle de somme de Bjorken, qui constitue un test de QCD, est vérifiée avec une précision de 9% en utilisant les données de COMPASS uniquementThe work presented in this thesis is related to the study of the longitudinal spin structure of the nucleon. The aim is to determine the contribution to the spin 1/2 of the proton in terms of its constituents, quarks and gluons. The analysis is performed on the data taken with the COMPASS experiment, which benefits from a polarised muon beam at 200 GeV scattered off polarised protons from an ammonia target of 1.2 m long. The double longitudinal spin asymmetry of deep inelastic scattering cross-Section. The spin-Dependent structure function of the proton g₁p is derived from these measurements, which extend the kinematic world coverage to unexplored region so far (0,0036 < x< 0,57; 1,03 < Q² (GeV/c)² < 96 and 23 < W² (GeV/c)² < 320).The results obtained with a high statistical precision are included in a Next-To-Leading order QCD analysis of world g₁p, g₁d and g₁n (proton, deuteron and neutron) data to parametrise the polarised quark and gluon distributions. The g₁ world coverage of the x and Q² kinematic domain, which is a key point in the sensitivity to the gluon polarisation ΔG, turns out to be too limited for an accurate ΔG determination. Nevertheless, the QCD analysis allows to determine the quark spin contributions to the proton spin to 0.26<ΔΣ<0.33 at Q² = 3 (GeV/c)² in the MSbar scheme. The dominant uncertainty on ΔΣ is related to the choice of functional forms assumed in the fit. Finally, the Bjorken sum rule, which constitutes a fundamental test of QCD, is verified on the COMPASS data alone with a precision of 9%
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Basa, Stéphane. "Recherche des gluinos et des squarks dans le cadre du modèle supersymétrique minimal au LHC : étude des performances d'un prototype de calorimètre électromagnétique plomb/fibres scintillantes." Aix-Marseille 2, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX22026.
Full textAbstract:
Au cours de cette these, differents problemes lies a la preparation des experiences aupres du lhc ont ete abordes. La premiere analyse a permis d'etudier un large eventail des performances d'un prototype de calorimetre electromagnetique plomb/fibres scintillantes. Les resultats ont ete conformes a nos esperances. La seconde analyse a ete dediee a a recherche des gluinos et des squarks prevus par le modele supersymetrique minimal. On a pu montrer que le bruit de fond multijets dans le canal energie manquante plus jets etait negligeable. Par ailleurs, en demandant deux leptons de meme signe on a pu montrer que des gluinos d'une masse au plus egale a 1. 3 tev etaient detectables. Finalement, une methode pour determiner la relation entre les masses des gluinos et des squarks a ete proposee
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Wong, Stephen Man Hoe. "Finite temperature field theory - hard thermal loops and the quark-gluon plasma." Thesis, University of Cambridge, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.309328.
Full text
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Salehi, Kasmaei Babak. "NONEQUILIBRIUM PROBES OF THE QUARK-GLUON PLASMA." Kent State University / OhioLINK, 2021. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1627035862984205.
Full text
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Jackson, Greg. "The Runny Gauge Plasma: shear viscosity to entropy for quarks and gluons." Master's thesis, University of Cape Town, 2016. http://hdl.handle.net/11427/23061.
Full textAbstract:
Heavy ion experiments at the LHC and RHIC have supported the existence of a quark-gluon plasma (QGP), which is strongly coupled and behaves as an almost ideal fluid. We shall discuss both bulk thermodynamic and off-equilibrium transport properties of the QGP, within the theory of quantum chromodynamics (QCD). Meaningful approximations of most observables require quantum fluctuations to be taken into account. These arise in perturbation theory as loop corrections to tree level amplitudes, and describe both the scale-dependence of the coupling and charge screening in a many- body system. We emphasise that because the effective interaction strength, for a QGP, may vary considerably at the relevant scales, the running of the coupling cannot be ignored. The goal of this thesis is to understand better a specific, long-standing question in the field of heavy ion physics: why the QGP has a remarkably small shear viscosity to entropy density ratio η/s ~< 0:5, near the confinement temperature. Our main argument hinges on combining both the thermal and vacuum fluctuations in resummation-improved perturbation theory. In this respect, we thoroughly analyse the range of applicability for perturbative approximations in which the coupling may be 'moderately' large.η
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Mages, Simon Wolfgang [Verfasser], and Andreas [Akademischer Betreuer] Schäfer. "Properties of the Quark Gluon Plasma from Lattice QCD / Simon Wolfgang Mages. Betreuer: Andreas Schäfer." Regensburg : Universitätsbibliothek Regensburg, 2015. http://d-nb.info/1068056088/34.
Full text
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Durães, Francisco de Oliveira. "Estudo do Fluxo de Energia em Colisões Hadrônicas e em Fotoprodução a Altas Energias." Universidade de São Paulo, 1998. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43131/tde-18062012-155856/.
Full textAbstract:
Neste texto nós discutimos o fluxo de energia em reações hadrônicas e em fotoprodução. Apresentamos um modelo de produção de partículas com o qual é fácil estudar a deposição de energia na região central e o efeito de partícula dominante. Analisamos dados de produção de partículas carregadas e charrnosas em várias energias. Discutimos o papel individual das interações soft e semi-hard. Fazemos, entre outras, a previsão de que a energia mais altas, uma fração maior da energia das colisões será depositada na região central e, como consequência, a assimetria observada na produção de charme vai diminuir. Estudamos e propomos um teste experimental para a produção de mesons pesados a partir da fragmentação de quarks leves.We present and apply to several situations a model for particle production. With this model it is possible to understand the energy flow in hadronic reactíons, in photoproduction and also ma.ke predictions for the behaviour of some observables at higher energies. It is also possible to study the individual contributions of soft and semíhard interactions and the individual contributions coming from the central and fragmentation regions. We analyse charged and charmed particle production data at several energies. We predíct, among other things, that an increasing fraction of the reaction energy is going to be released in the central region. As a consequence the asymmetry observed in charm production will decrease. We study and propose as experimental test to heavy meson production from light quark fragmentation.
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Fong, Che Ping. "Jet fragmentation at small momentum fractions in quantum chromodynamics." Thesis, University of Cambridge, 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.239209.
Full text
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Tram, Vi-Nham. "Etude de la production du J/v dans les collisions or-or à 200GeV par paire de nucléons dans l'expérience PHENIX." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2006. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001917.
Full textAbstract:
Parmi les signatures proposées pour l'observation du plasma de quarks et de gluons (PQG), l'une des plus prometteuses est la suppression des résonances quark-antiquark de saveurs lourdes par effet d'écran de couleur. Les premières mesures auprès du SPS du CERN ont montré une "suppression anormale" de la production du J/psi (résonance ccbar) dans les collisions centrales. La mesure de cette production dans différents systèmes et à différentes énergies de collisions pourrait permettre de conclure quant à la formation du PQG. Cette recherche se poursuit maintenant auprès de l'accélérateur RHIC, dont l'énergie dans le centre de masse est dix fois supérieure à celle obtenue au SPS. Le travail exposé dans cette thèse porte sur l'étude de la production du J/psi mesuré via son mode de déintégration e! n paires de muons, par l'expéience PHENIX dans les collisions Au-Au à 200 GeV par paire de nucléons. L'étude de la production du J/psi en fonction de la centralité des collisions montre une suppression d'un facteur 3 dans les collisions les plus centrales par rapport à la simple proportionalité avec le nombre de collisions binaires nucléon-nucléon. Pour comparer les résultats obtenus dans les collisions or-or à ceux des collisions proton-proton, les "effets nucléaires froids" doivent être pris en compte. Ils ne suffisent pas à expliquer la suppression observée, suggèrant l'existence de mécanismes supplémentaires. Les modèles qui prennent en compte la recombinaison du J/psi semblent mieux reproduire cette suppression. Néanmoins, l'ensemble de ces résultats est compatible avec le scénario selon lequel seules les résonances chi_c et psi' subissent l'écrantage de couleur.
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Welzbacher, Christian Andreas [Verfasser]. "Quarks and gluons in the phase diagram of quantum chromodynamics / Christian Andreas Welzbacher." Gießen : Universitätsbibliothek, 2016. http://d-nb.info/1112909974/34.
Full text
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Chatagnon, Pierre. "Nucleon structure studies with CLAS12 at Jefferson Lab : timelike Compton scattering and the central neutron detector." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASP039.
Full textAbstract:
Les protons et les neutrons sont les constituants principaux de la matière visible de l'univers. Leur structure, constituée de trois quarks de valence baignés dans un nuage de quarks de la mer et de gluons, est régis par la théorie de la chomodynamique quantique (QCD). Cependant, aux énergies comparables à la masse du nucléon, les propriétés de QCD ne peuvent pas être calculées par des méthodes perturbatives. Des fonctions de structure doivent être utilisées pour pouvoir décrire les nucléons. Les distributions de parton généralisées (GPD) sont un ensemble de fonctions de structure, introduites dans le courant des années 90. Elles modélisent la position transverse et le moment longitudinal des quarks et des gluons, les constituants élémentaires des nucléons. La phénoménologie de ces fonctions est très singulière. Elles sont en particulier étroitement liées à la structure de spin et aux propriétés mécaniques des nucléons. La mesure des GPDs est donc un élément déterminant dans la compréhension de la structure élémentaire de la matière. Le but de cette thèse est de fournir de nouvelle donnée pour l'étude des GPDs, en particulier avec la mesure inédite de la diffusion Compton de genre temps avec le détecteur CLAS12 à Jefferson Lab.Cette thèse est divisée en trois parties. Dans la première partie, la théorie des GPDs et leur modélisation est présentée. Le lien entre ces fonctions et des réactions mesurables est aussi établi, le concept de facteurs de forme Compton (CFF) est notamment introduit. De plus, les relations entre les GPDs et les différentes contributions des quarks au spin du nucléon, la correspondance entre la partie réelle des CFFs et les propriétés mécaniques du nucléons et enfin la possibilité de réaliser une image 3D du nucléon sont mises en lumière.La seconde partie du manuscrit est consacrée au travail que j'ai réalisé sur le détecteur central de neutrons de CLAS12 (CND). Le CND est un détecteur cylindrique formé par des scintillateurs en plastique. Il a été conçu pour augmenter les capacités de détection des neutrons dans la partie centrale de CLAS12. Après avoir présenté les motivations physiques de la construction du CND, le design, la procédure de calibration, de reconstruction et de simulation sont expliqués. Enfin, les performances du CND, mesurées à partir de données réelles sont comparées aux spécifications du design initial.Enfin, dans la dernière partie, la mesure expérimentale de la réaction de photo-production d'une pair de lepton sur le proton, ou diffusion Compton de genre temps (TCS) est exposée. Cette réaction permet d'accéder à des propriétés des GPDs encore mal connues, comme la partie réelle des CFFs. Le dispositif expérimental utilisé pour cette expérience est d'abord présenté. L'analyse de données est ensuite détaillée et les résultats obtenus sont présentés et discutésThe nucleons, protons and neutrons, are the main constituents of visible matter in the universe. Their structure, three valence quarks surrounded by a cloud of sea quarks and gluons, is described by the theory of quantum chromodynamics (QCD). However, the properties of QCD cannot be computed perturbatively at energies comparable to the nucleon mass. Hence, structure functions were adopted to model the inner structure of nucleons. The Generalized Partons Distributions (GPD), were introduced in the 90's to provide a description of the nucleon in terms of both the transverse position and the longitudinal momentum of its quarks and gluons. These functions contain a large amount of information and are closely related to the nucleon spin and mechanical architecture. Their experimental measurement is a key element for the understanding of fundamental properties of matter. The main focus of this thesis is to provide new data for GPD studies, with a first-time measurement of Timelike Compton Scattering at Jefferson Lab with the CLAS12 detector.This thesis is divided in three parts. The first part presents the theory of GPDs, current models and their link with physical processes that can be experimentally measured. The relation between GPDs and experimental observables is discussed, and the concept of Compton Form Factors (CFF) is introduced. In addition, the link between the spin and the mechanical properties of the nucleon, as well as the possibility of performing a 3D imaging of the nucleon with GPDs is highlighted.The second part of the manuscript is dedicated to the work I performed on the Central Neutron Detector (CND). The CND is a plastic scintillator barrel built to increase the neutron detection capabilities of CLAS12 in its central region. After presenting the physical motivations for the building of this detector, its hardware implementation, calibration, reconstructions and simulation aspects are detailed. At the end of this part, the CND performances using real data are measured and compared to its design specifications.Finally, the third part covers the experimental measurement of the photo-production of a lepton pair off the proton, the Timelike Compton Scattering process (TCS). This reaction offers an insight on some properties of GPDs which are not well constrained by the reactions measured so far, in particular the real part of CFFs. The experimental setup used for data taking is described. The subsequent data processing and analysis is explained, and results for three different observables are shown
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Bhagwat, Mandar S. "Aspects of Non-Perturbative QCD for Hadron Physics." Kent State University / OhioLINK, 2005. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1113519118.
Full text
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Li, Xiaomei. "Identification des photons dans les collisions d'ions lourds ultra relativistes." Nantes, 2002. http://www.theses.fr/2002NANT2042.
Full text
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Jacobsen, Rafael Bán. "Plasma de quarks e glúons no interior de estrelas de nêutrons." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2007. http://hdl.handle.net/10183/15328.
Full textAbstract:
Este trabalho tem como objetivo o estudo da matéria nuclear em altas densidades, considerando-se as fases hadrônica e de quarks à temperatura nula, com a perspectiva de aplicar o formalismo desenvolvido no trabalho à análise das propriedades estáticas globais das estrelas de nêutrons. No trabalho, depois de apresentarmos aspectos importantes da evolução estelar e da teoria das estrelas de nêutrons, estudamos as propriedades e os modelos da matéria nuclear. No estudo da matéria nuclear para a fase hadrônica, consideramos os modelos relativísticos da teoria quântica de campos nucleares desenvolvida por J. D. Walecka, J. Zimanyi e S. A. Moszkowski, e por J. Boguta e A. R. Bodmer, também conhecidos, respectivamente, como modelos Sigma-ômega, ZM e Não-linear. Nesses modelos, a matéria nuclear é descrita a partir de uma formulação lagrangeana relativística de muitos corpos, com os campos efetivos dos bárions acoplados aos campos dos mésons, responsáveis pela interação nuclear. Nesse estudo, consideramos, inicialmente, a descrição de propriedades estáticas globais de sistemas nucleares de muitos corpos à temperatura nula, como, por exemplo, a massa efetiva do núcleon para matéria nuclear simétrica e matéria de nêutrons. O conhecimento da equação de estado da matéria de nêutrons torna possível a descrição de propriedades estáticas globais de uma estrela de nêutrons, como sua massa e seu raio, através das equações de Tolman, Oppenheimer e Volko . Os resultados obtidos neste trabalho estão em plena concordância com os resultados apresentados por outros autores. Posteriormente, incorporamos ao formalismo as equações de equilíbrio químico, a presen ça de graus de liberdade leptônicos de elétrons e múons, o octeto bariônico fundamental e a condição de neutralidade de carga. Nossa escolha para as constantes de acoplamento dos híperons está baseada na simetria SU(6) e nas regras de contagem para quarks. A consideração, no formalismo, do equilíbrio beta generalizado entre as partículas gera um sistema de onze equações acopladas que deve ser resolvido numericamente para se encontrar as diferentes populações fermiônicas. Por m, estudamos um modelo fenomenológico para a matéria nuclear com acoplamento derivativo ajustável, no qual a intensidade dos acoplamentos méson-núcleon é parametrizada por expressões matemáticas com coe cientes ajustáveis. Estudamos a in- uência desses acoplamentos na determinação das principais propriedades nucleares e nas propriedades estáticas globais das estrelas de nêutrons. Esse modelo é o que utilizamos, na parte nal do trabalho, para desenvolver nosso estudo da transição de fase entre matéria hadrônica e matéria de quarks livres, usando o critério de Gibbs. No estudo da matéria de quarks, consideramos o modelo de sacola desenvolvido no Massachusetts Institute of Technology (MIT) por A. Chodos, R. L. Ja e, K. Johnson, C. B. Thorn e V. F. Weisskopf. Como resultado principal, determinamos uma equação de estado geral para a matéria hadrônica e para a matéria de quarks e analisamos condições de equilíbrio de estrelas híbridas. Enfocamos, então, a in uência dos acoplamentos do modelo ajustável na determina ção da densidade bariônica em que ocorre a transição de fase. Analisamos, também, como a existência de um caroço de quarks na estrela repercute em suas propriedades estáticas globais (tais como raio e massa máxima) e na propriedade termodinâmica conhecida como índice adiabático. Os resultados obtidos nessa etapa do trabalho, embora inéditos, são coerentes com aqueles obtidos por outros autores.The purpose of this work is the study of nuclear matter at high densities considering the hadronic and quark phases at zero temperature, with the perspective of applying the developed formalism to the analysis of global static properties of neutron stars. in this work, after presenting important aspects of stellar evolution and neutron star theory, we study the properties and models of nuclear matter. In the nuclear matter studies for the hadronic phase, we have considered the relativistic nuclear quantum eld theory developed by J. D. Walecka, J. Zimanyi and S. A. Moszkowski, and by J. Boguta and A. R. Bodmer, also known, respectively, as Sigma-omega, ZM and Non-linear models. In these models the nuclear matter is described by a relativistic and strong interaction lagrangian many-body formulation with baryon e ective elds coupled to scalar, vector and iso-vector mesons. In this study we consider initially the description of global static properties of manybody nuclear systems at zero temperature as, for instance, the nucleon e ective mass for symmetric nuclear and neutron matter. Knowledge of the neutron matter equation of state makes it possible the description of global static properties of a neutron star, such as its mass and radius, through the Tolman, Oppenheimer and Volko equations. The results we have obtained in this work are in agreement with the corresponding ones presented by other authors. We have further included into the formalism the chemical equilibrium equations, lepton degrees of freedom for electrons and muons, the fundamental octet of baryons and the charge neutrality condition. Our choice for the hyperonic coupling constants is based on the SU(6) symmetry and on the counting rules for quarks. The consideration of generalized beta equilibrium among the particles in our formalism generates a strongly coupled system of eleven equations to be numerically solved to nd the di erent fermionic populations. At last we study a phenomenological lagrangian model of nuclear matter with adjustable derivative coupling, which exhibits a parametrization, through mathematical expressions with adjustable coe cients, of the intensity of the meson-nucleon coupling. We study the in uence of these couplings in the determination of the main nuclear properties and global static properties of neutron stars. This model is the one we use to develop our study of the hadronic matter to quark matter phase transition in the last part of our work, using the Gibbs criteria. In the quark matter study, we have considered the bag model developed ih the Massachusetts Institute of Technology (MIT) by A. Chodos, R. L. Ja e, K. Johnson, C. B. Thorn and V. F. Weisskopf. As a main result, we have determined a general equation of state for hadronic and quark matter, and we have analyzed the equilibrium conditions for hybrid stars. We have then focused the in uence of the adjustable model couplings in the determination of the phase transition baryon density. We have also analyzed how the existence of the quarkgluon plasma core in the star repercutes in its global static properties (such as radius and maximum mass) and in the thermodynamical property known as the adiabatic index. The predictions of our work, even though based on new results, are in complete agreement with the corresponding ones obtained by other authors.
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Kallio, Karn. "Static potential between adjoint quarks on coarse lattices in SU(2) gauge theory." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0022/MQ51373.pdf.
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Espagnon, Bruno. "Aperçu sur l'étude du Plasma de Quarks et de Gluons à l'aide du spectromètre dimuons d'ALICE." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00260365.
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L'expérience ALICE est l'une des quatre grandes expériences du LHC (Large Hadron Collider). Elle est dédiée à l'étude d'un nouvel état de la matière : le Plasma de Quarks et de Gluons dans lequel les quarks et les gluons ne sont plus confinés au sein des hadrons. Dans ce document sont décrits les enjeux physiques qui ont motivé la réalisation du spectromètre dimuons d'ALICE. Ensuite est abordée la R&D sur le spectromètre dimuons. Les différents absorbeurs sont présentés ainsi que les tests qui ont permis leur dimensionnement. Le trigger dimuons, composé de RPC fonctionnant en mode streamer, est ensuite décrit. Les différents tests sur faisceau et en cosmique qui ont été menés sur les RPC sont présentés. Enfin, le système de trajectographie est décrit en détail et plus particulièrement toute son électronique ainsi que la première station. Les contraintes apportées par la physique sur les performances attendues de l'ensemble de ces systèmes sont clairement définies.
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Hamieh, Salah. "Hydrodynamique du plasma de quarks et de gluons dans les collisions d'ions lourds : évolution de l'étrangeté." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112225.
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Dans une premiere partie de cette these, nous montrons, dans une etude qualitative, que l'augmentation des (anti-) baryons (multi-) etrange par nucleons participants observee par la collaboration wa97 du cern ne peut etre due qu'a la formation du plasma de quarks et de gluons (qgp) dans la phase initiale de la collision. Ensuite, nous construisons une equation d'etat du qgp justifiee par les nouveaux resultats de qcd sur reseau. Nous montrons que les proprietes physiques de la boule du feu de matiere dense formee dans ces collisions sont bien decrites par cette equation d'etat. Apres des analyses des resultats experimentaux, nous developpons un modele hydrodynamique base sur le desequilibre chimique des quarts etranges et la surfusion du plasma jusqu'a une temperature plus basse que la temperature de transition de phase. Cette surfusion est suivie par une explosion soudaine du qgp en hadrons libres. La resolution numerique des equations de l'hydrodynamique, dans le cas de la symetrie spherique, nous permet de trouver l'evolution spatio-temporelle des differentes quantites thermodynamiques necessaires pour l'analyse des resultats experimentaux. Les spectres en masse transverse et les rapports de production des hadrons que nous obtenons dans ce modele hydrodynamique sont en bon accord avec les resultats experimentaux. La formation du qgp dans les collisions d'ions lourds semble confirmee aux energies du sps-cern.
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Hirlinger-Saylor, Nicholas. "A measurement of unpolarized cross sections and polarized cross section differences of deeply virtual compton scattering on the proton at Jefferson Laboratory using Clas." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00913906.
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Cette thèse a pour sujet l'étude de la réaction de la Diffusion Compton Profondément Virtuelle (DVCS) sur le proton e + p -> e' + p' + gamma (DVCS). Cette réaction est mesurée en analysant l'expérience e1-dvcs2 qui a eu lieu dans le Hall B du Jefferson Laboratory avec CLAS. La prise de données s'est déroulée du 22 octobre 2008 jusqu'au 23 janvier 2009. Cette analyse a pour but la détermination des sections efficaces non polarisées et les différences de sections efficaces polarisées du DVCS, dans divers bins en xB, Q^2, t et phi. Cette analyse compare les sections efficaces avec plusieurs mesures existantes du DVCS: une analyse parallèle de e1-dvcs2 et une analyse de e1-dvcs1. En factorisant l'élément de matrice qui correspond au DVCS en deux parties, calculables en QCD perturbative et non perturbative, on peut accéder aux Distributions de Partons Généralisées (GPDs) du proton, et ainsi obtenir une vue en 3D des distributions spatiales et en impulsion des quarks et des gluons dans le proton.
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Guerin, F. "Sonde muonique et instrumentation associée pour l'étude du plasma de quarks et de gluons dans l'expérience ALICE." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00132781.
Full textAbstract:
ALICE est le détecteur du LHC dédié à l'étude des collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Le principal objectif de cette expérience est la mise en évidence et l'étude d'une nouvelle phase de la matière nucléaire prédite par la théorie de la chromodynamique quantique (QCD) : le Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Une des signatures possibles est la suppression des taux de production des quarkonia par écrantage de couleur dans les collisions d'ions lourds, dans lesquelles la formation d'un plasma est attendue. Le spectromètre à muons permettra de mesurer les taux de production des quarkonia (J/Psi, Upsilon) dans les collisions d'ions lourds via leur canal de désintégration dimuonique. Un système de déclenchement rapide, associé au spectromètre à muons, est chargé de sélectionner les événements contenant au minimum un muon ou un dimuon à l'aide d'un algorithme de recherche de traces. L'étude des performances du système de déclenchement du spectromètre à muons, réalisée à l'aide de simulations Monte-Carlo, sera présentée dans ce mémoire en mettant l'accent sur l'efficacité et la fréquence de déclenchement du système dans le cas des collisions Pb-Pb et Ar-Ar. Nous présenterons également la reconstruction du spectre en masse des dimuons de signes opposé avec le spectromètre à muons d'ALICE. A partir de ce spectre, les taux de production des états Upsilon seront extraits pour un mois de collisions Pb-Pb au LHC et pour diverses tranches en centralité.
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Guérin, Fabien. "Sonde muonique et instrumentation associée pour l'étude du plasma de quarks et de gluons dans l'expérience ALICE." Clermont-Ferrand 2, 2006. http://195.221.120.247/simclient/consultation/binaries/stream.asp?INSTANCE=UCFRSIM&eidmpa=DOCUMENTS_THESES_215.
Full textAbstract:
ALICE est le détecteur du LHC dédié à l'étude des collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Le principal objectif de cette expérience est l'étude d'une nouvelle phase de la matière nucléaire : le plasma de Quarks et de Gluons (PQG). Le spectromètre à muons d'ALICE permettra de mesurer les taux de production des quarkonia (J/psi, signe) dans les collisions d'ions lourds via leur canal de désintégration dimuonique. Le système de déclenchement rapide du spectromètre à muons est chargé de sélectionner les événements contenant au minimum un muon ou un dimuon. L'étude des performances du système de déclenchement du spectromètre à muons, réalisée à l'aide de simulations Monte-Carlo, sera présenté dans ce mémoire. Nous présenterons également la reconstruction du spectre en masse des dimuons de signes opposés avec le spectromètre à muons d'ALICE et l'extraction des taux de production des états Upsilon pour un mois de collisions Pb-Pb au LHC et pour diverses tranches en centralité
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Schäfer, Christian [Verfasser], Owe [Akademischer Betreuer] Philipsen, and Dirk [Akademischer Betreuer] Rischke. "Real time observables for the Quark-Gluon Plasma from the lattice / Christian Schäfer. Gutachter: Owe Philipsen ; Dirk Rischke. Betreuer: Owe Philipsen." Frankfurt am Main : Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main, 2014. http://d-nb.info/1058400479/34.
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Guernane, Rachid. "Optimisation du spectromètre à muons du détecteur ALICE pour l'étude du plasma de quarks et de gluons au LHC." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001419.
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L'expérience ALICE auprès du LHC permettra la mise en évidence et l'étude de la transition de phase de la matière hadronique ordinaire vers un état de partons déconfinés appelé plasma de quarks et de gluons (Quark Gluon Plasma). La suppression des résonances de saveurs lourdes (J/psi , Upsilon) s'est avérée être la signature la plus prometteuse de la formation d'un QGP dans les collisions d'ions lourds ultrarelativistes. L'observation des états liés J/psi et Upsilon via leur canal de désintégration muonique sera effectuée à l'aide d'un spectromètre avant dont le trajectographe est un ensemble de dix chambres à cathodes segmentées (Cathode Pad Chambers) réparties en 5 stations. Dans ce travail de thèse, nous avons développé un modèle de CPC dont l'originalité repose sur une lecture parallèle de la charge. Les paramètres et la géométrie des chambres ont été optimisés pour la station 3. Une simulation complète a permis de calculer le taux d'impact multiples attendu et de proposer une méthode de déconvolution adaptée. L'effet du champ magnétique dipolaire sur la résolution spatiale intrinsèque des chambres a également été évalué. Les performances déduites de la simulation sont confirmées par les résultats expérimentaux issus de tests sous faisceau de prototypes au CERN. La mesure des paires de muons sera contaminée par le bruit de fond des interactions faisceau-gaz résiduel. Le niveau de ce bruit de fond est plusieurs ordres de grandeur supérieur au signal de physique en mode p-p, référence pour l'étude des collisions p-A et A-A. Afin de valider le signal de trigger dimuons dans les collisions pp, la Collaboration ALICE a récemment décidé d'équiper le spectromètre d'un compteur de déclenchement de niveau zéro (V0). Les étapes de la conception de l'hodoscope de scintillateurs V0 sont présentées dans cette thèse.
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Zarake, Haitham. "Production de photons et de dileptons dans un plasma de quarks et de gluons : structure infrarouge et effets cohérents." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10078.
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Le travail de ma these est consacre a la production de photons et de dileptons dans un plasma de quarks et de gluons. Le cadre general de ce travail est la theorie des champs a temperature finie et plus precisement la theorie effective des boucles dures. Plusieurs aspects de ces observables sont une application directe de la theorie effective, d'autres necessitent le developpement de nouveaux outils : _ la methode des contre-termes afin d'eviter un eventuel double comptage ; _ une version theorie des champs a temperature finie du theoreme de kinoshita-lee-naunberg pour montrer la compensation des divergences infrarouges. La premiere partie de mon travail concerne la production de photons statiques virtuels. Je montre que le calcul a une boucle dans la theorie effective n'est pas suffisant et je complete l'estimation du taux de production par le calcul a deux boucles. Le deuxieme volet de mon travail est l'etude de la production de photons reels et quasi reels. Les divergences colineaires rendent les diagrammes a deux boucles aussi importants que le diagramme a une boucle. Pres du cone de lumiere les ordres superieurs sont aussi importants que le resultat a deux boucles. La premiere methode utilise pour inclure ces effets non perturbatifs est l'approximation eikonale ou je montre que des compensations entre les differents diagrammes font que la somme de toutes ces corrections est nulle. Il faut donc aller au-dela de l'approximation eikonale et pour cela je fais le calcul a deux boucles avec des particules instables. Je mets en evidence le phenomene de suppression du spectre du photon due aux collisions multiples dans le plasma, un effet nomme l'effet lpm d'apres landau-pomeranchuck-migdal. Un des aspects nouveaux de mon travail est que l'effet lpm affecte considerablement le spectre de photons de grande energie.
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Chanfray, Guy. "Sur quelques problèmes illustrant le rôle des degrés de liberté de quarks et de mésons dans les noyaux." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19009.
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Amaral, João Thiago de Santana. "Amplitudes de espalhamento na cromodinâmica quântica em altas energias no formalismo de dipolos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2008. http://hdl.handle.net/10183/14952.
Full textAbstract:
Numa colisão hadrônica em altas energias, a densidade de quarks e glúons dentro do hádron cresce rapidamente, o que leva também ao crescimento das seções de choque. Esse comportamento, previsto pela Cromodinâmica Quântica (QCD), foi revelado experimentalmente pela primeira vez através das medidas do espalhamento profundamente inelástico (DIS) elétron-próton, o processo mais simples que descreve as propriedades da QCD no regime de altas energias. No formalismo de dipolos, as seções de choque do DIS podem ser expressas em termos da amplitude de espalhamento dipolo-próton, cuja evolução com a energia é descrita pela QCD perturbativa por meio de equações de evolução não-lineares. A mais simples dessas equações é a equação de Balitsky-Kovchegov (BK), que consiste em uma aproximação de campo médio das equações de Balitsky-JIMWLK e cujas principais propriedades são extraídas no espaço de momentum. A partir dessas propriedades, desenvolvemos o modelo AGBS para a amplitude de espalhamento dipolo-próton no espaço de momentum. Esse modelo fenomenológico é utilizado para descrever medidas do espalhamento profundamente inelástico (DIS) da função de estrutura do próton F2. A descrição dos dados mais recentes do DIS é realizada através do procedimento de ajuste e inclui a contribuição de quarks pesados. Uma análise similar, usando o mesmo modelo e o mesmo conjunto de dados de F2, inclui o efeito das flutuações no número de glúons, cuja importância foi descoberta apenas recentemente. Devido à complexidade das equações da QCD para as amplitudes, alguns modelos simples de partículas têm sido desenvolvidos com o objetivo de compreender melhor a evolução e o espalhamento na QCD em altas energias. Na segunda parte da tese, desenvolvemos um desses modelos, um modelo estocástico (1+1)-dimensional, que reproduz a evolução e espalhamento na QCD em altas energias, no caso com parâmetro de impaco fixo. Uma das dimensões corresponde à rapidez, enquanto a outra corresponde ao logaritmo do inverso do tamanho transversal de um dipolo. O modelo exibe um mecanismo de saturação similar à saturação gluônica na QCD, assim como todas as características qualitativas esperadas na QCD, tanto em relação aos aspectos de campo médio como aos efeitos de flutuações com parâmetro de acoplamento fixo. O modelo se encontra na classe de universalidade do processo de reação-difusão, como também esperado para a QCD. As equações de evolução para as amplitudes geradas por este modelo aparecem como uma extensão natural das equações Balitsky-JIMWLK da QCD, nas quais o alvo e o projétil são tratados simetricamente.In a high energy hadron collision the density of quarks and gluons inside the hadron grows fast , which leads to the growth of the cross sections. This behaviour, predicted by Quantum Chromodynamics (QCD), was experimentally revealed for the first time through the measurements of electron-proton deep inelastic scattering (DIS), the simplest process which describes the properties of QCD in the high energy regime. Within the dipole picture, the DIS cross sections can be expressed in terms of the dipoleproton scattering amplitude, whose evolution with energy is described by perturbative QCD through nonlinear evolution equations. The simplest of them is the Balitsky-Kovchegov (BK) equation, which consists in a mean field approximation of the Balitsky-JIMWLK equations and whose main properties are extracted in momentum space. From these properties, we develop the AGBS model for the dipole-proton scattering amplitude in momentum space. This phenomenological model is used to describe measurements of deep inelastic scattering (DIS) of the F2 proton structure function. The description of the most recent DIS data is done by the fitting procedure and includes heavy quark contribution. A similar analysis, using the same model and the same data set, includes the effect of the gluon number fluctuations, whose importance has been only recently discovered. Because of the complexity of the QCD equations for the amplitudes, some simple particle models have been developed aiming to better understand the evolution and scattering in QCD at high energies. In the second part of the thesis, we develop one of these models, a (1+1)-dimensional stochastic model, which reproduces the QCD evolution and scattering at high energies at fixed impact parameter. One of the dimensions corresponds to rapidity, while the another corresponds to the logarithm of the inverse of the size of a dipole. The model exhibits a saturation mechanism similar to the gluon saturation in QCD, as well as all the qualitative features expected in QCD, concerning both mean field aspects and the effects of fluctuations at fixed coupling. The model appears to be in the universality class of the reaction-diffusion process, as also expected for QCD. The evolution equations for the amplitudes generated by the model appear a natural extension of the QCD Balitsky- JIMWLK equations, in which the target and the projectile are symmetrically treated.
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Lemoigne, Yves. "Hadro-production d'états CHI du charmonium auprès du SPS." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112333.
Full textAbstract:
L’observation d’états CHI du charmonium en hadro-production, nécessite une résolution très fine pour séparer des états de masses très proches (45 MeV entre deux états CHI de masse supérieure à 3510 MeV). L’expérience WA11 a pu séparer les états CHI(3510) et CHI(3555), mesurer leur section efficace en production π – bérylium à 185 GeV / c et chiffrer la contribution de ces états à la production du J /ψ (17,7 % et 12,8 % ). L’étude détaillée qui a été menée sur les événements CHI(3555) n’est pratiquement produit que par fusion gluon – gluon, alors que le CHI(3510) est issu également des fusions quark – antiquark légers et gluon – gluon. Il se trouve que les différents graphes envisageables, tant en conservation de couleur qu’en évaporation de couleur, semblent contribuer à la production d’états de charmonium, dans des rapports simples donnés par des règles de comptage (∝s², ∝s³,…etc. ). A partir de nos données, à 185 GeV /c, et en utilisant des fonctions de structure usuelles (par exemple, celles de DUKE – OWENS), on peut alors calculer les caractéristiques de la π – production des J/ψ, des CHI ₁ et des CHI ₂, à d’autres énergies du S. P. S… Ces calculs donnent des résultats comparables aux observations des groupes « Ω » (pour le J/ψ) et « GAMS » (pour les CHI) réalisées vers 40 GeV/cThe observation of hadroproduced charmonium CHI states requires a good resolution to disentangle states of similar masses (45 MeV of difference for masses larger than 3500 MeV). The WA11 experiment was able to distinguish the two CHI (3510) and CHI(3555) states, measure their cross – sections in π – beryllium at 185 GeV/c and give a ratio of contribution of this to J /ψ production (17,7 % and 12,8 % respectively). A refined analysis of CHI – states events has shown different processes the π – production of these states. At 185 GeV/c, the CHI (3555) comes mainly from gluon – gluon fusion, but the x(3510) is equally produced by quark – antiquark fusion and gluon – gluon fusion. One finds that different graphs can be envisaged, both in colour conservation as well as in colour evaporation, to contribute to charmonium state production given by simple counting rules (∝s², ∝s³,…etc. ). Using our data at 185 GeV/c and the usual structure function (like the DUKE – OWEN’s ones), we are able to compute the J/ ψ, CHI₁ and CHI ² π – production at any other S. P. S. Energy. This calculation gives values in agreement with results from the « Ω » group (for CHI), at GeV/c
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Vauthier, Astrid. "Mesure des corrélations photon-hadron auprès de l'expérience ALICE au LHC pour l'étude du plasma de quarks et de gluons." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY062/document.
Full textAbstract:
La chromodynamique quantique (QCD), théorie actuellement utilisée pour décrire l’interaction forte, a prédit l’existence d’une transition de phase, à très haute température et/ou densité, vers un état de la matière nucléaire où les quarks et les gluons sont déconfinés : le Plasma de Quarks et de Gluons (QGP). Un tel milieu peut être produit en laboratoire, et la mesure de ses propriétés permet d’apporter un éclairage nouveau sur les mécanismes sur les mécanismes d’interactions entre les constituants ainsi que de tester la QCD dans des domaines inexplorés.Les collisions d’ions lourds ultra-relativistes délivrées par l’accélérateur LHC au CERN permettent d’obtenir les conditions thermodynamiques nécessaires à la formation du QGP. À l’aide d’une instrumentation diversifiée, l’expérience ALICE permet d’accéder à un grand nombre d’observables permettant de caractériser le QGP. Parmi celles-ci, la mesure de la fragmentation des partons (quarks et gluons) permet d’étudier en détail les mécanismes de perte d’énergie des partons dans le milieu et de sa redistribution dans l’état final, et peut également être comparée à des calculs théoriques modélisant, à partir de la QCD, l’interaction d’un parton énergétique avec le QGP qu’il traverse.Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit s’articule autour de l’étude de la fonction de fragmentation par la mesure des corrélations photon-hadron en collisions proton-proton et proton-Plomb. Dans un premier temps, un travail de calibration en énergie du calorimètre électromagnétique de l’expérience ALICE a été réalisé, accompagné de la caractérisation des incertitudes de cette calibration. Dans un second temps, les corrélations photon-hadron, dont la difficulté majeure réside en l’identification des photons directs, ont été étudiées. Les résultats obtenus dans les deux systèmes de collisions démontrent la faisabilité de l’analyse qui pourra être étendue facilement aux collisions Plomb-Plomb périphériques. Enfin, ce travail montre que les incertitudes dominantes de la mesure seront réductibles avec les données prochainement délivrées par le LHCThe quantum chromodynamics (QCD), the theory used at present to describe the strong interaction, predicts the existence of a phase transition, at very high temperature and/or density, towards a state of nuclear matter where quarks and gluons are deconfined : the Quark-Gluon Plasma (QGP). Such a medium can be produced in laboratory, and the measurement of its properties allows to give a new perspective on the mechanisms of interactions between the constituents as well as to test the QCD in unexplored domains.Ultra-relativistic heavy ion collisions delivered by the accelerator LHC at CERN allow to obtain the thermodynamical conditions necessary for the QGP to be formed. By means of a diversified instrumentation, the ALICE experiment allows to reach a large number of observables allowing to characterize the QGP. Among these, the measurement of the fragmentation of the partons (quarks and gluons) allows to study in detail the mechanisms of energy loss in the medium and its redistribution in the final state, and can also be compared with theoretical calculations, based on QCD, that model the interaction of an energetic parton with the QGP which is passing through.The work presented in this manuscript is articulated around the study of the fragmentation function via the measurement of the photon-hadron correlations in proton-proton and proton-Lead collisions. At first, a work on energy calibration of the ALICE experiment’s electromagnetic calorimeter was realized, along with the characterization of the uncertainties of this calibration. Secondly, the photon-hadron correlations, whose main difficulty is the identification of the direct photons, were studied. The results obtained in both systems of collisions demonstrate the feasibility of the analysis which can be easily widened to the peripheral Lead-Lead collisions. Finally, this work shows that the dominant uncertainties of the measurement will be reducible with the new data delivered by the LHC
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Jahnke, Cristiane. "Measurement of electrons from heavy-flavour hadron decays in p-Pb collisions at $\\sqrt{s_{NN}} = 5.02$ TeV using TPC and EMCal detectors with ALICE at LHC." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-17062016-153829/.
Full textAbstract:
Heavy-ion collisions are a powerful tool to study hot and dense QCD matter, the so-called Quark Gluon Plasma (QGP). Since heavy quarks (charm and beauty) are dominantly produced in the early stages of the collision, they experience the complete evolution of the system. Measurements of electrons from heavy-flavour hadron decay is one possible way to study the interaction of these particles with the QGP. With ALICE at LHC, electrons can be identified with high efficiency and purity. A strong suppression of heavy-flavour decay electrons has been observed at high $p_{m T}$ in Pb-Pb collisions at 2.76 TeV. Measurements in p-Pb collisions are crucial to understand cold nuclear matter effects on heavy-flavour production in heavy-ion collisions. The spectrum of electrons from the decays of hadrons containing charm and beauty was measured in p-Pb collisions at $\\sqrt = 5.02$ TeV. The heavy flavour decay electrons were measured by using the Time Projection Chamber (TPC) and the Electromagnetic Calorimeter (EMCal) detectors from ALICE in the transverse-momentum range $2 < p_ < 20$ GeV/c. The measurements were done in two different data set: minimum bias collisions and data using the EMCal trigger. The non-heavy flavour electron background was removed using an invariant mass method. The results are compatible with one ($R_ \\approx$ 1) and the cold nuclear matter effects in p-Pb collisions are small for the electrons from heavy-flavour hadron decays.Colisões de íons pesados relativísticos é uma ferramenta poderosa para se estudar o plasma de quarks e glúons (QGP). Quarks pesados ({\\it charm} e {\\it beauty}) são produzidos nos estágios iniciais da colisão e participam da evolução completa do sistema. Medidas de elétrons provenientes de quarks pesados é uma das possíveis formas de se estudar a interação destas partículas com o QGP. Utilizando o detetor ALICE do LHC, elétrons podem ser identificados com alta eficiência e boa pureza. Uma forte supressão de elétrons provenientes de quarks pesados foi observada em alto $p_$ em colisões de Pb-Pb a 2.76 TeV. Medidas do mesmo observável em colisões p-Pb são cruciais para se entender os efeitos da matéria nuclear fria na produção de tais partículas. O espectro de elétrons provenientes de hádrons que contêm {\\it charm} ou {\\it beauty} foi medido em colisões p-Pb a $\\sqrt = 5.02$ TeV. Os elétrons foram identificados utilizando o {\\it Time Projection Chamber} (TPC) e o {\\it Electromagnetic Calorimeter} (EMCal) do detetor ALICE, no intervalo de momento transversal de $2 < p_ < 20$ GeV/c. As medidas foram realizadas utilizando dois diferentes conjunto de dados: colisões de mínima tendenciosidade ({\\it minimum bias (MB)}) e colisões tomadas utilizando o trigger do EMCal. Os elétrons de fundo foram removidos utilizando um método de massa invariante. Os resultados são compatíveis com a unidade ($R_ \\approx$ 1) e os efeitos da matéria nuclear fria são pequenos para elétrons provenientes de quarks pesados.
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Martinez, Gines. "Introduction à l'étude expérimentale de la matière hadronique dans les collisions entre ions lourds. Le Plasma de Quarks et de Gluons." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nantes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00370481.
Full textAbstract:
Depuis 20 ans, les collisions entre ions lourds sont la seule façon d'étudier la matière hadronique dans le laboratoire. Le diagramme de phase de la matière hadronique reste encore méconnu malgré les efforts expérimentaux et théoriques qui ont été entrepris ces dernières décennies afin de mieux connaître ses transitions des phases. Après une introduction générale sur le sujet, nous aborderons plus en détail deux transitions de phases de la matière hadronique: la transition liquide gaz et la transition vers le plasma de quarks et de gluons. Une vue générale sur les méthodes expérimentales pour étudier ces transitions sera ensuite présentée dans le troisième chapitre. Les résultats principaux du programme d'ions lourds mené à bien au collisionneur RHIC à BNL (Upton, NY, Etas-Unis), seront présentés dans le quatrième chapitre. Le derniers 3 chapitres seront dédiés au futur programme d'ions lourds au collisionneur LHC au CERN (Genève, Suisse), en particulier à la seule expérience dédiée à cette physique, ALICE, et à son spectromètre à muons.
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Gelis, François. "Fonctions de corrélation en théorie des champs à température finie : Aspects formels et applications au plasma de quarks et de gluons." Phd thesis, Chambéry, 1998. http://www.theses.fr/1998CHAMS028.
Full textAbstract:
Le cadre général de cette thèse est la théorie des champs à température finie, et plus particulièrement le calcul perturbatif des fonctions de green thermiques. Dans une première partie sont considérés trois problèmes plutôt en relation avec le formalisme lui-même. Après deux chapitres introductifs destinés à mettre en place le cadre et les notations utilisées par la suite, un chapitre est dédié à clarifier certains aspects de la justification des règles de feynman du formalisme a temps réel. Ensuite, je m'intéresse dans le chapitre 4 au problème des règles de coupure dans les formalismes a temps réel. En particulier, outre la résolution d'une controverse à ce sujet, je donne les règles de coupure à utiliser dans la version retardee-avancee de ce formalisme. Enfin, le dernier problème aborde dans la première partie est celui de la désintégration du pion en deux photons dans un environnement thermique. J’y montre que les contradictions existant dans la littérature à ce sujet sont dues à certaines propriétés analytiques des fonctions de green thermiques. La deuxième partie concerne le calcul du taux de production de photons ou de paires de leptons (photons virtuels) par un plasma de quarks et de gluons. Le cadre de ce travail est la réorganisation du développement perturbatif obtenue par la sommation des diagrammes connus sous le nom de boucles dures. Le premier volet de cette étude concerne la production de photons virtuels ou l'on montre que des contributions importantes arrivent a deux boucles et complètent le résultat déjà connu a une boucle. L’autre volet est la production de photons réels, pour lesquels on montre que des divergences colinéaires extrêmement fortes rendent les contributions a deux boucles largement dominantes devant les contributions a une boucle. Dans les deux cas, le phénomène observe peut être interprété comme des insuffisances l'approximation qui conduit aux boucles dures.
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Vorvolakos, Angelos. "Artificial neural network methods in high energy physics and their application to the identification of quark and gluon jets in electroproton collisions." Thesis, Imperial College London, 1999. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.314217.
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Pillot, Philippe. "Les résonances de quarks lourds comme sonde du plasma de quarks et de gluons : optimisation du spectromètre à muons de l'expérience ALICE et étude de la production du J/$\psi$ dans l'expérience NA60." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010685.
Full textAbstract:
L'étude de la production des résonances de quarks lourds, telles que le J/$\psi$ (résonance) et $c\bar(c)$l'$\Upsilon$ (résonance $b\bar(b)$), est un des moyens employés pour mettre en évidence la formation d'un plasma de quarks et de gluons dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes. Expérimentalement, ces résonances peuvent être détectées au travers de leur canal de désintégration en deux muons, grâce à un spectromètre. La résolution optimale d'un spectromètre à muons ne peut être atteinte que si la position des différents plans de détection qui le composent est connue avec une très grande précision. La première partie du travail effectué dans cette thèse porte sur la conception et la caractérisation des performances du système de contrôle de la géométrie du spectromètre à muons de l'expérience ALICE auprès du LHC. Ce système, composé de plusieurs centaines d'appareils optiques de type RASNIK, permet de mesurer les déplacements et les déformations des chambres de trajectographie avec une précision meilleure que la centaine de microns. Grâce à son spectromètre à muons associé à un télescope à vertex, l'expérience NA60 étudie la production des dimuons dans les collisions d'ions lourds auprès du SPS au CERN. La seconde partie du travail présenté dans cette thèse porte sur l'analyse des données collectées en collision indium-indium à 158 GeV/c/nucléon. En particulier, le taux de production du J/$\psi$ ainsi que ses distributions en impulsion transverse et en masse transverse sont étudiés en fonction de la centralité de la collision. Les différents résultats issus de cette analyse sont finalement comparés à ceux obtenus par les expériences NA38 et NA50, permettant ainsi d'améliorer notre compréhension du déroulement d'une collision d'ions lourds ultra-relativistes.
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Wu, Tao. "Production de phi et oméga dans les collisions Pb-Pb à 158 Gev par nucléon." Paris 11, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004516.
Full textAbstract:
Dans les collisions les plus centrales d'ions lourds aux énergies accessibles au SPS du CERN la matière est porté fugitivement dans des conditions de densité et d'énergie (quelques GeV/fm^3) qui pourraient conduire à une transition vers un nouvel état de la matière, le plasma de quarks et de gluons. La caractérisation de la production d'un tel état transitoire repose sur l'observation de phénomènes associés comme l'effet d'écran sur les paires liées de quarks lourds comme le J/psi(grec), où l'augmentation de la production de particules étranges comme le phi. La collaboration NA50 mesure les paires de muons produites dans les collisions , en coi͏̈ncidence avec diverses observables destinées à caractériser la collisions. Cette thèse traite principalement de la production de mésons phi mesurés par la collaboration NA50 au cours de l'année 2000, pour laquelle le dispositif de détection bénéficiait de plusieurs améliorations. Un nouveau déclenchement pour le dénombrement des collisions permettait un meilleur accès aux collisions les plus périphérique et aux collisions centrales. On a pu effectivement obtenir un très bon accord entre le spectre expérimental et celui obtenu par un modèle géométrique (Glauber), et vérifier par des comparaisons croisées des multiplicités de plusieurs catégories de paires de muons que celles ci ne montraient pas de biais systématique pour les collisions les plus centrales. Des comparaisons croisées (J/psi, minimum bias, en fonction de l'énergie transverse) ont aussi été utilisées pour déterminer les efficacités dues aux coupures sur les événements. Finalement la multiplicité du J/psi observée dans ces résultats ne confirme pas une brutale décroissance pour les collisions très centrales, qui pouvait être suggérée par des résultats précédents. Inversement, il n'y a pas non plus d'évidence pour une saturation de la suppression, comme prédit par plusieurs modèles théoriques ne faisant pas appel à la formation de plasma pour expliquer la suppression anormale de J/psi observée dans le rapport J/psi/DY au dessus de Et=40 GeVIn the most central collisions of Pb-Pb nuclei at SPS CERN, sufficiently high values of energy density could be reached so that a transient new state of matter, the plasma of quarks and gluons (QGP) could be formed. The identification of the production of this state relies on consequences it could induceon final products of the collision, like J/psi suppression due to screening effect on the quark pair potential, or increase of the strangeness production in the plasma. Measuring muon pairs in coincidence with observables characterising the PbPb impact parameter, like the transverse energy E-T produced, the NASO experiment bas observed the anomalous suppression of the J/psi and the enhancement of the phi(grec) production. This thesis deals mainly with the phi production study in the data collected by NA50 in year 2000, with an improved experimental setup, in particular concerning the trigger used for measurement of the transverse energy distribution of the Pb-Pb collisions, and rejection of collisions not occurring in the target. These improvements have given a better access to peripheral and central collisions. The transverse energy spectrum obtained is nicely reproduced by a Glauber geometrical model of the collision, from a low E-T threshold. A cross check between various muon pairs multiplicities do not exhibit systematical bias for the most central collisions. Similarly a cross comparison between J/psi and minimum bias events as a function of E-T bas been used to determine the effect on the efficiency of signal determination, of rejections performed on the events. The behaviour of J/psi multiplicity with E-T which is obtained in this study does not confirm the additional drop that could have been suggested by previous results. Inversely the observed decrease of the J/psi multiplicity divided by the number of n-n collisions determined in the Glauber calculation does not seem to saturate for the most central collisions, as predicted by several models which does not suppose the formation of a QGP. The multiplicities and cross sections that we obtain with 2000 datas for phi and w(omega) are in agreement with the ones obtained with previous data sets. The change in the phi branching ratio into dimuons partly reconciles NA50 phi multiplicities with the one measured by NA49 experiment, but the slopes of the MT spectra remains very different. In summary this study confirms the results previously obtained, and brings additional information about most central collision, for J/psi and phi multiplicities. The interest of the phi/w(omega) ratio as a direct estimate of the square of the strangeness saturation factor γs is underlined
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Speltz, Jeff. "Caractérisation d'un état dense de quarks et de gluons grâce aux fonctions d'excitation des hypérons multi-étranges mesurées avec l'expérience STAR au RHIC." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00391681.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous caractérisons la production des baryons multi-étranges Xi et Omega dans des collisions Au+Au produites au RHIC où l'on attend l'éventuelle formation d'une matière de quarks et de gluons déconfinés (QGP). Nous analysons avec l'expérience STAR les collisions obtenues à une énergie de 62 GeV, intermédiaire entre celle atteinte au SPS (17 GeV) et l'énergie nominale du RHIC (200 GeV). Les spectres en impulsions transverses, les taux de production et l'écoulement elliptique sont mesurés avec différentes méthodes permettant une estimation pertinente des incertitudes systématiques. Ces résultats sont comparés à des modèles statistiques et hydrodynamiques que nous avons adaptés à l'énergie de 62 GeV. Les propriétés chimiques et dynamiques du milieu ainsi obtenues indiquent la formation d'un milieu au moins partiellement thermalisé et suggèrent la formation d'un état comparable à 62 GeV et à 200 GeV.
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Speltz, Jeff Coffin Jean-Pierre. "Caractérisation d'un état dense de quarks et de gluons grâce aux fonctions d'excitation des hypérons multi-étranges mesurées avec l'expérience STAR au RHIC." Strasbourg : Université Louis Pasteur, 2007. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/714/01/Speltz2006.pdf.
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Nendaz, Fabien. "Préparation à l'étude du plasma de quarks et de gluons dans ALICE : le détecteur V0 et les résonances de masses dans le spectromètre à muons." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00452580.
Full textAbstract:
L'expérience ALICE au LHC va étudier dès 2010 le plasma de quarks et de gluons (QGP), état de la matière dans lequel les quarks et les gluons sont déconfinés. Le travail présenté ici a été effectué au sein de la collaboration ALICE, dans le but de préparer l'analyse des futures données expérimentales. Outre une approche théorique du QGP et de la symétrie chirale, nous y développons trois aspects expérimentaux : le sous-détecteur V0, l'étude des mésons de basses masses et la déconvolution. Tout d'abord, nous détaillons les mesures de luminosité et de multiplicité réalisables avec le V0. Ensuite, nous développons l'étude des dimuons dans le spectromètre à muons. Nous nous concentrons en particulier sur les mésons de basses masses : le rho, le omega et le phi. Enfin, nous présentons une façon d'améliorer les données du spectromètre : la déconvolution de Richardson-Lucy.
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Barton, Robert Allan. "Multi-strange hyperon production in relativistic heavy -ion collisions." Thesis, University of Birmingham, 2001. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.367744.
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Algarín, F. E. S. [UNESP]. "Dressed perturbation theory for the quark propagator: Fernando Enrique Serna Algarín. -." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/123856.
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000809991.pdf: 663835 bytes, checksum: 99dfc3fa4c492e16d50e3e8a8ae1cf08 (MD5)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
The rainbow-ladder approximation is a simple nonperturbative truncation scheme for nonperturbative calculations in Quantum Chromodynamics (QCD). It provides satisfactory results for the ground-states of light pseudoscalar and vector mesons, but for excited and exotic states, as well as for heavy-light mesons, this truncation provides less accurate results. In the present dissertation we have proposed a novel approach to go beyond the rainbow-ladder truncation, which we name dressed perturbation theory. The guiding principle of the approach is to modify the quadratic part of the QCD action by the addition of self-energy terms for the quarks and gluons, and perform perturbative calculations with the interaction action subtracted by the same self-energies. Instead of noninteracting propagators of traditional perturbative QCD calculations, the novel perturbative scheme is performed with dressed propagators. The self-energies used in the dressed propagators can be taken from the ladder approximation, or from lattice QCD simulations. Our main concern in the dissertation is the application of the formalism to the the quark propagator. The lowest nontrivial order corrections are two-loop vertex corrections. Numerical results are obtained for quark mass function and pion properties in the chiral limit for a simple ansatz for the gluon self-energy
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Algarín, F. E. S. (Fernando Enrique Serna). "Dressed perturbation theory for the quark propagator / Fernando Enrique Serna Algarín. -." São Paulo :, 2013. http://hdl.handle.net/11449/123856.
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Orientador: Gastão Inácio KreinBanca: Arlene Cristina Aguilar
Banca: Bruno El-Bennich
Resumo:A aproximação "rainbow-ladder" (arcoíris-escada) é um esquema de truncamento não-perturbativo simples para cálculos não-perturbativos na cromodinâmica quântica (QCD). Ela fornece resultados satisfatórios para os estados fundamentais de mésons pseudo-escalares e vetoriais, mas para estados excitados e estados exóticos, como também para mésons pesados-leves, este esquema de truncamento fornece resultados menos precisos. Na presente dissertação propomos um novo método que vai além do truncamento "rainbow-ladder", que denominamos "dressed perturbation theory" (teoria de perturbação vestida). O princípio norteador do método é modificar a parte quadrática da ação da QCD pela adição de termos de autoenergia para os quarks e glúons e efetuar teoria de perturbação com a parte de interação da ação, subtraída das mesmas auto-energias. Ao invés de propagadores não-interagentes dos tradicionais cálculos de QCD perturbativa, o novo esquema perturbativo é implementado com propagadores vestidos. As auto-energias empregadas nos propagadores vestidos podem ser tomadas da aproximação "ladder", ou de simulações de QCD na rede. Nossa preocupação principal nesta dissertação é a aplicação do novo formalismo ao propagador dos quarks. As correções não-triviais de ordem mais baixa são correções de vértice. Resultados numéricos são obtidos para a função de massa dos quarks e propriedades do píon no limite quiral para um ansatz simples para a auto-energia do glúon
Abstract:The rainbow-ladder approximation is a simple nonperturbative truncation scheme for nonperturbative calculations in Quantum Chromodynamics (QCD). It provides satisfactory results for the ground-states of light pseudoscalar and vector mesons, but for excited and exotic states, as well as for heavy-light mesons, this truncation provides less accurate results. In the present dissertation we have proposed a novel approach to go beyond the rainbow-ladder truncation, which we name dressed perturbation theory. The guiding principle of the approach is to modify the quadratic part of the QCD action by the addition of self-energy terms for the quarks and gluons, and perform perturbative calculations with the interaction action subtracted by the same self-energies. Instead of noninteracting propagators of traditional perturbative QCD calculations, the novel perturbative scheme is performed with dressed propagators. The self-energies used in the dressed propagators can be taken from the ladder approximation, or from lattice QCD simulations. Our main concern in the dissertation is the application of the formalism to the the quark propagator. The lowest nontrivial order corrections are two-loop vertex corrections. Numerical results are obtained for quark mass function and pion properties in the chiral limit for a simple ansatz for the gluon self-energy
Mestre
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Paulo, Júnior Ademar. "Interações efetivas entre quarks a baixas energias a partir da Cromodinâmica Quântica considerando o condensado de quark-antiquark." Universidade Federal de Goiás, 2014. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3064.
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The Quantum Chromodynamics (QCD) is the current theory that aim to describe the strong interactions in the Standard Model. It is a non-abelian gauge theory where quarks and gluons are the fundamental particles. However, QCD exhibits difficulties when low energy regimes are considered and perturbative methods cannot be employed. Thus, effective models are extremely important and useful when low energy limits are considered. Starting with QCD we develop an effetive model taking into account the second order gluon condensate, ⟨Aa A a ⟩, and quark-antiquark, ⟨ qq⟩. The coupled GAP equations are derived for Ns = 3 and numerical solutions are found for that. Furthermore, a functional expansion from effective potencial to the sixth order is calculated and contributions from that terms inserted into the effective lagrangian.
A Cromodin^amica Qu^antica (QCD) e a atual teoria que busca descrever as intera c~oes fortes dentro do modelo padr~ao. Trata-se de uma teoria de calibre n~ao-abeliana em que os quarks e gl uons constituem as part culas fundamentais. Entretanto, a QCD apresenta di - culdades quando consideram-se regimes de baixas energias em que t ecnicas n~ao perturbativas devem ser utilizadas. Assim, o uso de modelos efetivos e de extrema import^ancia e utilidade para os regimes de baixas energias que s~ao os de interesse deste trabalho. Partindo da QCD desenvolveremos um modelo efetivo para intera c~oes entre quarks levando em conta a presen ca dos condensados de gl uons de ordem dois, ⟨Aa A a ⟩, e de quark-antiquark, ⟨ qq⟩. As equa c~oes do GAP acopladas s~ao obtidas para Ns = 3 e suas solu c~oes num ericas s~ao encontradas. Al em disso, a expans~ao funcional do potencial efetivo at e sexta ordem no campo dos quarks e calculada e as contribui c~oes destes termos consideradas na lagrangeana efetiva.
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Altherr, Tanguy. "Etude perturbative en theorie quantique des champs a temperature finie : application a l'emission de paires de leptons par un plasma de quarks et de gluons." Chambéry, 1989. http://www.theses.fr/1989CHAMSA06.
Full textAbstract:
Cette these est consacree a l'etude perturbative en theorie quantique des champs a temperature finie. Le formalisme a temps reel est utilise tout au long de l'ouvrage. On montre la disparition des singularites infra-rouge et de masse dans le calcul des corrections radiatives au premier ordre de qcd pour le taux de production de paires de leptons emises par un plasma de quarks et de gluons. Deux methodes de calcul sont presentees et conduisent au meme resultat fini dans la limite ou la masse des quarks tends vers zero. Ces termes finis sont analyses et donnent des corrections petites dans le domaine d'interet des collisions d'ions lourds ultra-relativistes, mis a part un facteur de seuil. Des techniques specifiques aux calculs calculs a temperature finie sont explicites dans le cas de la self-energie fermionique en qed
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Berrehrah, Hamza. "Propagation et collectivité des quarkonia dans le plasma de quarks et de gluons : vers la suppression de la suppression du J/ψ à hautes températures." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT2115.
Full textAbstract:
Depuis 25 ans, la suppression des quarkonia a été étudiée comme sonde du plasma de quarks et de gluons (PQG). Néanmoins, la comparaison entre les données expérimentales et les scénarios incluant cette suppression n'est pas concluante. Une voie alternative est d'étudier non seulement la suppression mais aussi les propriétés physiques des quarkonia survivants dans le PQG. En effet, des résultats récents du SPS montrent un flot elliptique de quarkonia non nul. De plus, des résultats du RHIC suggèrent une forte thermalisation des quarks charmés dans le milieu. Il en résulte un faible coefficient de diffusion et une séparation finale modérée entre les constituants du J/ψ qui limiterait sa suppression (suppression de la suppression). Ce phénomène motive l'intérêt de l'étude dynamique des quarkonia. Cette thèse propose d'étudier les aspects physiques sous-jacents à la propagation et à la collectivité des quarkonia dans le PQG. Cette étude est basée sur un code hydrodynamique de transport décrivant l'évolution stochastique d'un état lié dans un fluide chaud. Les ingrédients nécessaires à ce modèle sont, entres autres, l'évaluation des processus de diffusion élastique et inélastique quarkonia-gluon/quark/hadron et l'estimation des pertes d'énergie collisionnelles et des forces stochastiques du bain thermique. Pour mener à bien cette étude, nous avons développé un cadre théorique combinant des calculs analytiques en pQCD, des considérations phénoménologiques et des résultats de lQCD. Le rôle du processus de diffusion élastique lors de la propagation des quarkonia dans le PQG a été mis en évidence dans notre étude. De plus, des éléments caractérisant la collectivité des quarkonia sont apportésThe suppression of quarkonia has been studied as a probe of the quark gluon plasma (QGP) properties for 25 years. However, the comparison between experimental data and theoretical scenarios including suppression mechanisms is not very conclusive. An alternative track is to study not only the suppression but also the physical properties of quarkonia survivors in the QGP. In fact, recent SPS results showed a non-zero quarkonia elliptic flow. On the other hand, recent RHIC results suggest a strong thermalization of charm quarks in the medium. Therefore, it follows a small diffusion coefficient and a moderate final separation between the two constituents of the bound state. This would limit the J/ψ suppression (suppression of the J/ψ suppression) and motivate the interest to study the quarkonia dynamics in the QGP. This thesis focuses on the study of the physical aspects underlying the quarkonia propagation and collectivity in the QGP. The study is performed using a hydrodynamic transport model describing the stochastic evolution of a bound state in a hot fluid. The ingredients for this approach are, among others, the evaluation of the elastic and inelastic quarkonium-gluon/quark/hadron scattering processes, and a relevant estimation of the collisional energy losses and stochastic forces of the thermal bath. To conduct this study, we developed a theoretical framework by combining analytical calculations based on pQCD, phenomenological considerations and results from lQCD. The role of elastic scattering process during the quarkonia propagation in the QGP has been demonstrated in our study. In addition, elements that characterize the quarkonia collectivity in the medium were obtained
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Filho, Elienos Pereira de Oliveira. "Study of the angular correlation between heavy-flavour decay electrons and charged unidentified particles in pp and p-Pb collisions with ALICE." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-18012015-125411/.
Full textAbstract:
The aim of relativistic heavy-ion collisions is to investigate the properties of the Quark-Gluon Plasma (QGP) phase, that is achieved at high-enough temperatures and/or densities. In this context, light on heavy-ion collisions (e. g. p-Pb) are used to assess Cold Nuclear Matter effects (CNM), while elementary hadronic collisions (e. g. proton-proton) provide tests for QCD (Quantum Chromodynamics) based calculations and baseline for studies with heavy- ions. Heavy quarks, i. e. charm and beauty, are very convenient in the characterization of the QGP. They are produced via initial hard parton-parton scatterings at the early stages of the collision and, therefore, they are a self-generated probe for the system created in the reaction. In this work the angular correlation between electrons from heavy-flavour hadron decays and charged particles was studied in pp (2.76 and 7 TeV) and p-Pb (5.02 TeV) collisions at the CERN Large Hadron Collider, using the ALICE detector. The correlation strengths were evaluated as a function of multiplicity in p-Pb collisions. In pp collisions the relative beauty (and charm) contribution to the total heavy-flavour decay electron yield was estimated using the measured correlation distribution and Monte Carlo templates.O próposito de colisões entre íons pesados relativísticos é investigar as propriedades do plasma de quarks e gluons (QGP, do inglês Quark-Gluon Plasma). A transição de fase, de um estado hadrônico para o QGP, ocorre em regimes onde a temperatura e/ou densidade atingem um valor suficientemente alto. Neste contexto, colisões entre íons pesados e leves (por exemplo, p-Pb) permitem acessar efeitos devido à matéria nuclear fria (CNM, do inglês Cold Nuclear Matter) e colisões elementares (por exemplo, próton-próton) são usadas como referência para estudos com íons pesados, além de proporcionarem testes para cálculos de QCD perturbativa. Quarks pesados, isto é charm e bottom, são ferramentes muito convenientes no estudo e caracterização do QGP. Essas partículas são produzidas através de espalhamento duro nos instantes iniciais da colisão e, portanto, elas atuam como uma sonda externa para o sistema criado na reação. Esse trabalho consiste no estudo da correlação angular entre elétrons oriundos de quarks pesados e partículas carregadas, em colisões pp (2.76 e 7 TeV) e p-Pb (5.02 TeV), no acelerador LHC (do inglês Large Hadron Collider) do CERN, usando o detector ALICE (do inglês A Large Ion Collider Experiment). A distribuição angular mencionada foi medida em função da multiplicidade do evento, no caso de colisões p-Pb. Em colisões pp, a contribuição relativa de quarks charm e bottom para o total de elétrons provenientes de quarks pesados foi estimada usando a função de correlação obtida.
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Guiot, Benjamin. "Production de charms et de photons prompts avec le générateur d'évènements EPOS." Thesis, Nantes, Ecole des Mines, 2014. http://www.theses.fr/2014EMNA0192/document.
Full textAbstract:
Au LHC, la collision de particules de très hautes énergies permet d’étudier l’interaction forte. En particulier, lors de la collision de deux noyaux (de plomb pour le LHC), un nouvel état de la matière, appelé Plasma de Quarks Gluons (QGP), est créé. L’étude de ce QGP constitue actuellement un des domaines actif de la recherche en physique. Les sondes dures, telles les quarks lourds ou les photons prompts, sont produit dés les premiers instants des collisions faites au LHC. Cette caractéristique les rend idéales pour l’étude du QGP. Elles vont traverser et interagir avec le milieu créé. En comparant avec un cas sans QGP (collisions proton-proton), il sera possible d’évaluer l’influence du plasma sur ces sondes dures et d’en extraire les propriétés telles la température et la densité. Cette étude nécessite donc d’avoir une bonne connaissance de la production de ces sondes dures dans les collisions proton-proton. Le but de ma thèse est l’implémentation des quarks lourds et des photons prompts dans le générateur d’évènements EPOS (codes informatique simulant les collisions), pour les collisions p-p. Le but final sera d’utiliser ce travail pour l’étude du plasma dans les collisions Pb-PbAt the LHC, strong interaction is studied by doing collisions of high energy particles. In the case of nucleus-nucleus collision (lead at the LHC), a new state of matter, called Quarks Gluons Plasma (QGP), is created. The study of this QGP is currently a lively research field. Hard probes, like heavy quarks and prompt photons, are produced during early times of collisions done at the LHC. This is why they are ideal probes for the study of the QGP. They will go through and interact with the medium produced by the collision. A comparison with a case without QGP (proton-proton- collision) will allow us to see how hard probes properties are modified by themedium. Then, medium properties like temperature and density can be extracted. This study requires a good understanding of hard probes production in proton-proton collisions. The aim of my thesis is the implementation of heavy quarks and prompt photons in the event generator EPOS (computer code for colliders), for p-p collisions. Our final aim is the study of the QGP in Pb-Pb collisions