Nuclear astrophysics studies with ultra-peripheral heavy-ion collisions
C. A. Bertulani
我用非常简单的术语描述了为核天体物理学目的研究超周边核反应所需的理论工具。有关更详细的说明，请参阅arXiv：0908.4307。
I describe in very simple terms the theoretical tools needed to investigate ultra-peripheral nuclear reactions for nuclear astrophysics purposes. For a more detailed account, see arXiv:0908.4307.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Gamma-radiation as a Signature of Ultra Peripheral Ion Collisions at LHC energies
我们研究了在LHC能区的外围离子碰撞，其中一个原子核被激发到离散态，然后发射$γ$ -射线。大的核洛伦兹因子允许观察高达几十GeV的高能光子，并且在围绕束方向的几百微弧度的角度区域中。这些光子可以用来标记超周边碰撞中中心快度区的粒子产生事件。为此，在大型强子对撞机实验中，有必要在零度量热计前面安装一个电磁探测器。
Dispersion (asymptotic) theory of charged particle transfer reactions at low energies and nuclear astrophysics: I. the "non-dramatic" case
本文提出了一种新的色散（渐近）理论，用于三体（$A$，$a$和$y$）模型中势垒以下和势垒以上的外围带电粒子转移$A(x,y)B$反应，其中$ x= y +a$和$B=A+a$，$ a$是转移粒子.它是基于色散理论和传统的DWBA方法相结合。导出了精确的三体极点振幅和微分截面的显式表达式，其中正确地考虑了转移机制的三体（$A$，$a$和$y$）库仑动力学对周边分振幅的贡献，对应于具有$l_i>>1$的分波。对于特定的质子和triton转移反应，比较分析了$l_i>>1$的一步极点振幅和精确三体极点振幅，以及传统DWBA的“后”近似和后形式的振幅.它显示了绝对不适用的“后”近似通常适用于获得有关天体物理学感兴趣的特定渐近归一化系数的信息。
Acoplanarity of QED pairs accompanied by nuclear dissociation in ultra-peripheral heavy ion collisions
本文研究了伴随核解离的超周边重离子碰撞中双轻子电磁产生的横动量展宽效应。计算了不同中子多重数下原子核的电磁离解几率，可作为超周边碰撞中心性的定义（即碰撞参量估计）。在最低阶QED框架下，计算了超周边碰撞中不同中子辐射情形下双轻子对的共面性，发现双轻子对的共面性与碰撞参数有显著的相关性。碰撞参数依赖性的验证对于理解在强子重离子碰撞中观察到的加宽效应是至关重要的。
Inclusive meson production in peripheral collisions of ultrarelativistic heavy ions
有几个建议是利用超相对论重离子产生的Weizsäcker-Williams光子在$γγ$聚变反应中产生奇异粒子。为了估计这种反应的背景条件，我们分析了在RHIC和LHC能量的超相对论重离子的非常外围碰撞中介子产生的各种机制。除了$γγ$聚变外，它们还包括电磁$γA$相互作用和掠擦$AA$碰撞中的强核子-核子相互作用。所有这些过程的特征在于所产生的颗粒的低多重性。用相应的蒙特卡罗程序RELDIS和FRITIOF模拟了$γA$和$AA$事件。在每一个过程中，在中快度区域附近都会产生一定比例的π介子，这是$γγ$事件的背景。证明了通过不同的$p_t$切割程序选择$γγ$融合事件中产生的介子的可能性。
Production of $χ_{c}$ and $η_{c}$ production in ultra-peripheral collisions with two-photon processes
计算了在相对论重离子对撞机（RHIC）和大型强子对撞机（LHC）上超周边重离子碰撞中，半相干和相干双光子相互作用产生的$χ_{c}$和$η_{c}$.利用等效光子近似，计算了超周边核-核碰撞中$AB\stackrel{γγ}{\longrightarrow}AHB$（H= $χ_{c}$和$η_{c}$）的横动量分布和快度分布的微分截面.数值计算结果表明，在RHIC和LHC能区对超周边核-核碰撞中的$χ_{c}$和$η_{c}$进行实验研究是可行的.
Historical introduction to ultra peripheral collisions
本文梳理光子研究的历史脉络，介绍相对论重离子领域重新将超周边碰撞（UPC）作为强近实光子来源，可用于研究原子、核与粒子物理中其他手段难以观测的多种现象。
Mutual heavy ion dissociation in peripheral collisions at ultrarelativistic energies
研究了超相对论能量下重核在周边碰撞中的相互解离。早期，这个过程被提出用于通过在相对论重离子对撞机的零度量热计中同时记录向前和向后中子来监测束流亮度。在Weizsacker-Williams方法的框架下考虑重离子的电磁解离，并用RELDIS程序进行了模拟。在不同的实验中测量的光中子截面和计算的GNASH代码被用来作为输入的解离截面的计算。用不同输入获得的结果的差异为光度监测方法的系统不确定性提供了现实的估计。在磨蚀模型中计算了掠核相互作用对同时中子发射的贡献。良好的描述CERN SPS实验数据的Au和Pb的解离给予信心，在RHIC和LHC的AuAu和PbPb碰撞模型的预测能力。
Production of exotic electromagnetic bound systems in ultra-peripheral heavy ion collisions with two-photon processes
本研究在考虑核形状因子的前提下，用等效光子近似计算超周边重离子碰撞中双光子作用产生的奇特电磁束缚系统，验证了在RHIC和LHC能量下实验研究这类轻子对束缚态的可行性。
Charmonium production in ultra-peripheral heavy ion collisions with two-photon processes
在相对论重离子对撞机（RHIC）、大型强子对撞机（LHC）和未来圆形对撞机（FCC）上，计算了质子-质子、质子-核和核-核半相干双光子相互作用中大pT粲偶素和窄共振态态（奇异粲偶素）的产生.利用大的准实光子流，给出了超周边重离子碰撞中粲偶素和窄共振态产生的γγ->H微分截面.数值结果表明，在RHIC、LHC和FCC能区进行超周边碰撞的实验研究是可行的。
Ultra-peripheral nuclear collisions
本文综述LHC及其他核设施中的超周边碰撞物理，介绍电子-正电子对产生、反氢原子、巨共振、奇异介子产生和部分子分布函数等过程。
CGC for Ultra-Peripheral Pb+Pb Collisions at the Large Hadron Collider: a more realistic calculation
本文首次在色玻璃凝聚框架下计算了超周边碰撞中中快度双胶子的产生。为了估计由于对近实光子的波函数理解不足而引起的系统不确定性，我们考虑了两种完全不同的模型：稀夸克-反夸克偶极近似和矢量介子，其中色荷密度用McLerran-Venugopalan模型近似.在实验相关范围内，靶核可以用高饱和态忠实地近似。这种简化使我们能够进行有效的数值模拟和提取的两胶子关联函数和相关的方位角谐波。
Coherent photoproduction of J/Psi and high-mass e+e- pairs in ultra-peripheral Au+Au collisions at sqrt(s_NN) = 200 GeV
重离子的高能超周边碰撞（UPC）产生的强电磁场为研究迄今为止尚未探索的运动学机制中的γ-γ和γ-核过程提供了可能性。我们报告的初步PHENIX结果J/Psi和高质量的e+e-光生在中等速度在相干电磁Au+Au相互作用在sqrt（s_NN）= 200 GeV标记的正向中子发射的Au* 解离。
Collectivity in ultra-peripheral heavy-ion collisions
在3DGlauber+MUSIC+UrQMD框架下，对大型强子对撞机（LHC）超周边核-核碰撞（UPC）中的集体行为进行了全（3+1）维动力学模拟.通过从非对称p+Pb碰撞外推，我们模拟了准实光子$γ^*$与Pb核在LHC超周边碰撞中的相互作用，假设强的末态效应。我们研究了p+Pb碰撞和$γ^*$ +Pb碰撞之间的椭圆流层次结构，这种结构主要由纵向流解相关的差异决定。我们的理论框架提供了一个定量的工具，研究集体在小型非对称碰撞系统在当前和未来的对撞机实验。
Dispersion (asymptotic) theory of charged particle transfer reactions at low energies and nuclear astrophysics: II. the asymptotic normalization coefficients and their nuclear-astrophysical application
在作者R. Yarmukhamedov和K.I. Tursunmakhatov [Phys. Rev. C（2019年提交）]用于外围屏障下和屏障上转移$A$（$x$，$y$）三体中的$B$反应（$A$、$a$和$y$）模型（$ x$ = $y$ + $a$和$B$ = $A$ + $a$，并且$ a$是转移颗粒），分析了势垒以上和势垒以下入射能量的质子和triton转移${\rm{^9Be(^{10}B,\,^9Be)^{10}B}}$、${\rm{^{16}O(^3He}},\,d{\rm{)^{17}F}}$和${\rm{^{19}F(}}p,\,α{\rm{)^{16}O}}$反应微分截面的实验角分布。对${\rm{^9Be}} \,+p \to\,{\rm{^{10}B}}$、${\rm{^{16}O}} \,+\,p \to\, {\rm{^{17}F}}$和${\rm{^{16}O}} \,+\,t\to{\rm{^{19}F}}$的渐近归一化系数（相应的核顶点常数）的大小，得到了新的估计及其不确定性.它们被应用于计算天体物理$S$因子的核天体物理${\rm{^9Be(}}p,\,γ{\rm{)^{10}B}} $，${\rm{^{16}O(}}p,\,γ{\rm{)^{17}F}}$和${\rm{^{19}F(}}p,\,α{\rm{)^{16}O)}}$反应在热核…
Photon-photon production of lepton, quark and meson pairs in peripheral heavy ion collisions
本文综述了我们最近在超周边、超相对论重离子碰撞中独家产生的$μ^+ μ^-$、重夸克-反夸克和介子-反介子对的研究结果。
Heavy Quark Photoproduction in Ultra-peripheral Heavy Ion Collisions
在超周边重离子碰撞中大量产生重夸克。在强电磁场中，c-c-bar和b-b-bar是由光核相互作用和双光子相互作用产生的;在掠射相互作用中可以产生强子产生。我们给出了三个产生通道的总截面、夸克横动量和快度分布，以及Q Q棒不变质量谱。我们考虑在相对论重离子对撞机和大型强子对撞机上的AA和PA碰撞。我们将讨论分离这三个过程的技术，并描述如何AA PA生产率可能被测量得足够准确，以研究核遮蔽。
The Spectator Electromagnetic Effect on Charged Pion Spectra in Peripheral Ultrarelativistic Heavy-Ion Collisions
我们估计了旁观电荷对外围Pb+Pb碰撞产生的$π^+$和$π^-$动量谱的电磁效应。我们发现，效果是大的，并在强烈变化的结构中的$x_F$依赖的$π^+/π^-$比，特别是在低横向动量，在上述比例的深谷预测在$x_F \sim$ 0.15 - 0.20。这种效应取决于初始条件。因此，它提供了新的信息的空间和时间演化的非微扰π介子创建过程。
Lepton pair production in ultra-peripheral collisions
在经典场近似下研究了超周边碰撞中轻子对的产生。本文从核波函数的波包形式出发，导出了由横动量和坐标决定的光子分布的截面的一般形式。这种经典场近似下的截面的一般形式既包含了广义等效光子近似（EPA）的结果，也包含了玻恩近似中EPA以外的修正。通过重写光锥坐标下的截面的一般形式，我们发现了与玻恩近似下的横向动量相关分布（TMD）分解形式的良好联系。我们的数值结果与目前的实验数据是一致的。
Collectivity in ultra-peripheral heavy-ion and e+A collisions
该研究综述了光子+原子核碰撞中集体效应的近期理论进展，涵盖色玻璃凝聚体（初始态关联）和流体力学框架（末态几何响应）两类核心方法。
Coherent photon-photon interactions in very peripheral relativistic heavy ion collisions
高速重离子在很短的时间内提供很强的电磁场。综述了超周边相对论性重离子碰撞的主要特征，确定了超周边相对论性重离子碰撞的特征参数。在相对论性离子对撞机（如LHC）上，超周边重离子碰撞的主要兴趣是非常高能量（等效）光子与反向运动（等效）光子和强子（质子/离子）的相互作用。这些相互作用的物理学与当前和未来激光器实现的强场物理学完全不同，并且是互补的。
The effect of the spectator charge on the charged pion spectra in peripheral ultrarelativistic heavy-ion collisions
我们估计了在SPS能量下，旁观电荷对外围Pb+Pb碰撞中产生的带电π介子动量谱的电磁效应。我们发现一个大的影响，导致强烈变化的结构中的$x_F$的$π^+/π^-$比率的依赖，特别是在低横向动量在上述比率的深谷预测在$x_F \sim$ 0.15 - 0.20。其效果取决于初始条件。因此，它提供了新的信息的空间和时间演化的非微扰π介子创建过程。
Ultra-peripheral Collisions
介绍重离子超外围碰撞中光子的多种用途，包括核结构研究、超出标准模型物理探索及量子力学新领域探索，重点阐述光子起源及能量前沿相关重要物理研究。
Lambda Polarization in Peripheral Heavy Ion Collisions
基于冻结时局域热力学平衡的假设，我们预测了超相对论能区外围重离子碰撞中λ超子和反λ超子的极化。极化矢量正比于反温度四矢量场的旋度，其长度为双折射的数量级，对于位于反应平面上的具有中等高动量的粒子是最大的。对这些粒子的选择性测量可以使λ偏振可检测。
Exclusive $D \bar D$ meson pair production in peripheral ultrarelativistic heavy ion collisions
计算了外围核-核碰撞中$D^+D^-$和$D^0 \bar {D^0}$介子对的产生截面，给出了几种微分分布。用重夸克近似和Brodsky-Lapage形式计算了$γγ\to D \bar D$的基本截面，并用分布振幅描述了最近的CLEO轻子$D^+$衰变数据.原子核的实际（电荷密度的傅里叶变换）电荷形状因子用于产生光子通量因子。吸收效果进行了讨论和量化。几个nb的截面预测RHIC和几百个nb的LHC的细节取决于近似计算基本$γγ\to D \bar D$截面。
Two and three photon fusion into charmonium in ultra-peripheral nuclear collisions
本文研究LHC能量下核-核碰撞中双光子和三光子聚变产生粲偶素，证明实验可行，可约束理论衰变宽度并揭示非c-\ar{c}组分信息。
A generator of forward neutrons for ultra-peripheral collisions: $\textbf{n$\mathbf{_O^O}$n}$
近年来，RHIC和LHC重核碰撞中的光致反应研究已成为这两个装置研究计划的一个重要方向。特别是在超周边碰撞（UPC）中矢量介子的产生已经得到了深入的研究。由于强烈的光子通量，参与这种过程的两个原子核发生电磁离解，以束流速度产生中子。在这里，我们介绍$\textbf{n$ \mathbf{_O^O} $n}$（发音中午）蒙特卡罗程序，它产生的事件包含这样的中子。$\textbf{n$ \mathbf{_O^O} $n}$是一个基于ROOT的程序，可以与UPC中现有的矢量介子产生发生器或这种光核过程的理论计算相接口。$\textbf{n$ \mathbf{_O^O} $n}$也可以很容易地与RHIC和LHC实验的模拟程序集成。
Ultra peripheral heavy ion collisions and the energy dependence of the nuclear radius
为了估计超周边重离子碰撞的实际截面，必须消除强吸收的影响。消除这些影响的一种方法是利用Glauber模型计算，其中在小碰撞参量下的核子-核子能量相关截面被抑制。在另一种方法中，我们对核碰撞的最小碰撞参量（$b_{min} > R_1 + R_2$，其中$R_i$是离子“$i$“的半径）施加几何切割。在最后一种情况下，到目前为止，还没有详细考虑可能的核半径与能量的关系。在这里，我们介绍这种效果表明，对于具有小不变质量的最终状态的效果是可以忽略的。然而，当终态具有相对大的不变质量时，例如中等质量的希格斯玻色子，截面可以减少高达50%。
Collectivity in Ultra-Peripheral Pb+Pb Collisions at the Large Hadron Collider
本文首次在大型强子对撞机上对超周边Pb+Pb碰撞进行了（3+1）D动力学模拟。从p+Pb碰撞外推，我们探讨是否准实光子$γ^*$与铅核在超周边碰撞相互作用可以创建一个多体系统表现出流体行为。假设强的终态相互作用，我们提供了模型结果带电强子多重性，确定粒子平均横动量，和带电强子各向异性流动系数，并比较它们与实验数据的ALICE和ATLAS合作。p+Pb碰撞和$γ^*$ +Pb碰撞之间的椭圆流层次结构主要由纵向流去相关的差异决定，并很好地再现了实验数据。我们已经证明，我们的理论框架提供了一个定量的工具来研究粒子的生产和集体的所有系统的大小，从中央重离子碰撞的小型非对称碰撞系统在相对论重离子对撞机和大型强子对撞机，甚至在未来的电子-离子对撞机。
Azimuthal decorrelation for photon induced dijet production in ultra-peripheral collisions of heavy ions
研究了超周边重离子碰撞中光子聚变产生双喷流的方位角解相关。在等效光子近似下导出了与碰撞参量相关的夸克-反夸克对产生的截面，并在软共线有效理论下计算了末态QCD辐射对方位角分布的贡献.我们进行了方位角以及喷流半径的大尺度的QCD重建，其对数精度接近领先水平。最后给出了双射对方位角去相关的归一化微分截面，发现我们的结果与ATLAS合作组的测量结果一致.
Exclusive production of lepton, quark and meson pairs in peripheral ultrarelativistic heavy ion collisions
讨论了超周边、超相对论重离子碰撞中轻子-反轻子、夸克-反夸克、$ππ$和$ρ^0 ρ^0$对的排他性产生。在等效光子近似（EPA）中计算用于粒子对的排他性产生的截面。使用了原子核的实际（电荷密度的傅里叶变换）电荷形状因子，并将相应的结果与文献中使用的单极形状因子计算的截面进行了比较。吸收效果进行了讨论和量化。采用真实形状因子获得的截面明显小于采用非真实形状因子获得的截面。
Probing the neutron-skin thickness through $J/ψ$ photoproduction in ultra-peripheral collisions
研究中子皮厚度对超 Peripheral 铅-铅碰撞中 $J/ψ$ 光产生的影响，通过色玻璃凝聚框架计算相干和非相干截面，并展示其对动量转移 $|t|$ 的依赖性，发现中子皮厚度对 $|t|$ 谱有明显影响，且非相干与相干截面比是约束中子皮厚度的有效工具。
Factorization of photon induced processes in ultra-peripheral heavy ion collisions
本文基于SCET因子化方法将超周边重离子碰撞中的光子-光子散射截面分解为GTMDs与硬散射振幅，并引入软函数，预言了末态轻子的角关联。
Effects of nuclear structure and quantum interference on diffractive vector meson production in ultra-peripheral nuclear collisions
基于色玻璃凝聚框架，研究超外围核碰撞中衍射矢量介子产生，发现核几何通过最小碰撞参数影响cos(2ΔΦ)调制幅度与提取的核半径，且结果与STAR实验数据一致。
Upcgen: a Monte Carlo simulation program for dilepton pair production in ultra-peripheral collisions of heavy ions
重离子的超周边碰撞（UPC）可以作为一个干净的环境来研究双光子诱导的相互作用，如双轻子对光生。最近，在大型强子对撞机上的ATLAS实验获得了关于UPC中轻子对产生的精确数据，其中观察到与现有理论预测的显著偏差高达20%。在这项工作中，我们提出了一个蒙特卡罗事件发生器，Upcgen，实现了一个精细的治疗的光子通量，使我们能够提高协议与ATLAS数据在大双轻子rapidities。此外，新的发生器提供了一种可能性，研究光子偏振效应和设置任意值的轻子反常磁矩，可用于未来的研究，τ g-2通过ditau生产测量的UPC。
Simultaneous Production of Lepton Pairs at Ultra-peripheral Relativistic Heavy Ion Collisions
同时计算了电子、μ子和τ子对产生的总截面和电磁产生几率。在大型强子对撞机（LHC）中，可用的电磁能量足以相干地产生各种轻子。μ子和τ子的质量很大，所以它们的康普顿波长足够小，可以与碰撞的原子核相互作用。因此，在电磁对产生的计算中包括了实际的核形状因子。截面计算表明，在LHC能区，各种轻子同时产生的几率比RHIC能区显著增加。在实验上，观察这种同时产生可以给我们提供关于强QED的重要信息。
Physics of Ultra-Peripheral Nuclear Collisions
移动的高电荷离子携带强电磁场，其作用相当于光子场。在大碰撞参量的碰撞中，强子相互作用是不可能的，离子通过光子-离子和光子-光子碰撞相互作用，称为{ \it超周边碰撞}（UPC）。强子对撞机如相对论重离子对撞机（RHIC）、兆电子伏特加速器（Tevatron）和大型强子对撞机（LHC）产生的光核和双光子相互作用的亮度和能量超过了其他地方可以获得的; LHC将达到强子-电子环加速器（HERA）的$γp$能量的十倍。各种各样的反应，如反氢的产生、光生$ρ^0$、铅转化为铋和集体核共振的激发，都已经被研究过了。在LHC，UPC可以研究许多类型的“新物理学”。'
Probing nuclear structure at the Electron-Ion Collider and in ultra-peripheral nuclear collisions
本研究在色玻璃凝聚框架下，揭示高能遍举矢量介子产生对靶核几何形变和亚核子涨落的敏感性，阐明形变对超周边碰撞相关物理量的影响，为未来核结构研究提供新途径。
Electromagnetic interaction of low transverse momentum electrons and positrons with heavy nuclei in ultra-peripheral ultra-relativistic heavy-ion collisions
超相对论重离子碰撞中的光子-光子相互作用是产生$(e^+,e^-)$对的重要来源。光子-光子聚变导致轻子在碰撞点附近的广阔位形空间产生。在重核附近产生的电子可能与重核发生强相互作用。电子和正电子的碰撞参量空间分布的计算内的b-空间EPA模型的这种碰撞。研究了$(e^+,e^-)$与原子核的电磁相互作用引起的演化，给出了快度和横动量分布的畸变。我们首次探索的结果，在$\sqrt{s_{NN}}=$ 17.3 GeV（SPS）和200 GeV（RHIC）能量的反应Pb+Pb。我们提供了选定的创建点的结果，并在集成时，其位置所规定的$b$ -空间EPA模型。我们观察到强烈的影响，在低横动量，到目前为止没有测量的相空间的区域。特别是，我们预测一个可能相当大的积累的电子与rapidities接近的光束的速度。EM效应导致电子和正电子产生的不对称性。
Ultra-peripheral nuclear collisions as a source of heavy quarkonia
用QCD偶极理论描述了超周边核碰撞（UPC）中重夸克偶素的产生。在$Q\bar Q$静止坐标系中，通过求解薛定谔方程，并将洛伦兹推升到高能，计算了现实的夸克偶素波函数。我们依赖于几个现实的$Q\bar Q$潜力，它允许描述以及夸克偶素质量和衰变宽度，以及衍射电产生的夸克偶素质子的数据。用拟合DIS数据的唯象偶极截面计算了核效应。包括与光子的最低$Q\bar Q$ Fock分量相关的高扭夸克阴影，以及与包含胶子的高扭分量相关的领先胶子阴影。重核UPC中Charmonia和bottomonia的相干和非相干光生结果与LHC的现有数据符合得很好。它们也可以在未来的电子-离子对撞机实验中得到验证。
Probing gluon saturation via diffractive jets in ultra-peripheral nucleus-nucleus collisions
提出利用高能核-核超周边碰撞中相干衍射的非对称三喷注半举光生过程探测胶子饱和，并基于 CGC 衍射 TMD 因子化计算截面。
Single-Transverse-Spin Asymmetries in Exclusive Photo-production of J/psi in Ultra-Peripheral Collisions in the Fixed-Target Mode at the LHC and in the Collider Mode at RHIC
我们调查的潜力提供的J/psi独家光生产的研究在超周边碰撞在固定目标实验中使用质子和铅LHC束（一般表示为AFTER@LHC）的氢目标和RHIC在对撞机模式。我们比较了两种设置中的预期计数率。在这一过程中研究单横自旋不对称性（A_N），为研究质子广义部分子分布（GPD）E_g（x，xi，t）提供了一条直接的途径。我们评估了在pH（pol）和PbH（pol）碰撞中，LHCb检测器在实际条件下对A_N的预期精度。我们还讨论了在AFTER@LHC的情况下极化氘和氦靶的前景。
Ultra-peripheral-collision studies in the fixed-target mode with the proton and lead LHC beams
我们解决的物理情况下，在LHC的固定目标模式的超外围pH值，pPb，PbH和PbPb碰撞的研究。特别地，我们讨论了如何测量横极化氢靶的J/psi光生过程中的胶子广义部分子分布E_g（x，xi，t）。
Observation of strong nuclear suppression in exclusive $J/ψ$ photoproduction in Au$+$Au ultra-peripheral collisions at RHIC
本研究首次在RHIC金-金超周边碰撞中测量了排他性J/ψ光致产生的快度-中子关联及相干与非相干过程的核抑制因子，发现非相干产生受到更强抑制，为探究重核初态部分子密度提供了新途径。
Electromagnetic fields in ultra-peripheral relativistic heavy-ion collisions
本研究针对超周边重离子碰撞中的强电磁场效应展开，分析了光子交换引发的各类相互作用与离子库仑解离现象，通过蒙特卡罗模拟验证了中子背向关联的电磁效应可被观测，为强电磁场研究提供新手段。
Photoproduction of charged final states in ultra-peripheral collisions and electroproduction at an electron-ion collider
相对论离子的超周边碰撞是研究高能光生过程的重要工具。矢量介子光生是原子核结构测量和其他应用的重要工具。未来的电子-离子对撞机（EIC）将允许使用具有宽范围$Q^2$的虚拟光子进行更多的研究。我们提出了一个显着的扩展UPC和EIC光生物理程序，包括收费的最终状态，可能会产生通过雷金交换。我们考虑两个例子：$a_2^+(1320)$，这是一个传统的$q\overline q$介子，和异国情调的$Z_c^+(4430)$状态（模拟为四夸克）。$Z_c^+(4430)$的横截面取决于它的内部结构，因此光生可以测试$Z_c^+(4430)$是否是四夸克或其他奇异物体。我们计算了$γp\rightarrow X^+n$在$pA$ UPC和$ep$在EIC和UPC中碰撞的速率和运动学分布。速率足够大，可以详细研究这些最终状态。由于Reggeon交换截面在阈值附近最大，因此末态快度分布取决于束流能量。在高能对撞机上，如LHC中提出的LHeC或$pA$碰撞，最终状态是以远向前的速度产生的。对于较低能量的对撞机，系统产生的速度更接近中快度，在中央探测器的范围内。
Asymptotic theory of charged particle transfer reactions at low energies and nuclear astrophysics
本文提出了一个新的渐近理论，用于描述三体（$A$，$a$，$y$）模型中的势垒下和势垒上的外周转移$A$（$x$，$y$）$B$反应，其中$ x$ = $y$ + $a$，$B$ = $A$ + $a$，$ a$是转移粒子.在渐近理论中，考虑三体的贡献，（$A$，在色散理论和常规的畸变波玻恩近似（DWBA）的框架内，正确地计算了分波$l_i>>$ 1向周边分振幅的转移机制以及入射道和出射道中库仑核畸变效应的库仑动力学，分别。结果表明，所提出的渐近理论使得有可能测试的准确性，考虑到三体库仑动力学的传输机制，在修改DWBA。给出了在势垒以上和势垒以下的特定质子和Triton转移反应的微分截面的分析结果。新的估计和它们的不确定性的渐近归一化系数的值${\rm{^9Be}} \,+p \to\,{\rm{^{10}B}}$，${\rm{^{11}B}}\,+\,p\to\,{\rm{^{12}C}}$，${\rm{^{16}O}} \,+\,p \to\, {\rm{^{17}F}}$和${\rm{^{19}F}}\to\, {\rm{^{16}O}} \,+\,t$，以及直接天体物理$S$因子在恒星能量的辐射捕获${\rm{^9Be(}}p,\,γ{\rm{)^{10}B}} $，${\rm{^{11}B(}}p,\,γ{\rm{)^{12}C}} $和${\rm{^{16}O(}}p,…
Azimuthal angular entanglement between decaying particles in ultra-peripheral ion collisions
研究超外围离子碰撞中衰变粒子的方位角纠缠，通过比较经典与量子计算揭示多粒子纠缠的量子相关性。
Initial state fluctuations from mid-peripheral to ultra-central collisions in a event-by-event transport approach
我们已经开发了一种相对论动力学输运方法，它结合了初始状态的波动，允许研究建立椭圆流$v_2$和高次谐波$v_3$，$v_4$和$v_5$的流体在固定的$η/s(T)$。我们研究的$η/s$比的效果和它的T依赖于建立的$v_n(p_T)$为两个不同的光束能量：RHIC的金+金在$\sqrt{s}=200 \,GeV$和LHC的$Pb+Pb$在$\sqrt{s}=2.76 \,TeV$。我们发现，对于两种不同的光束能量，由于介质的粘性对$v_n(p_T)$的抑制有不同的贡献来自交叉或QGP相位。我们的研究表明，只有在超中心碰撞（$0 - 0.2 \%$）中，$v_n(p_T)$才对QGP相中的$η/s$的T依赖性有较强的灵敏度，并且这种灵敏度随谐波阶数n的增加而增加.此外，初始的空间各向异性$ε_n$和最终的流量系数$v_n$之间的相关性的研究表明，在LHC能量有更多的相关性比RHIC能量。从外围碰撞到中心碰撞，关联程度增加，但仅在LHC的超中心碰撞中，我们发现$n=2,3,4$和$5$的线性关联系数$C(n,n) \approx 1$。这表明（$v_n$，$v_m$）空间中的最终相关性反映了（$ε_n$，$ε_m$）空间中的初始相关性。
Two- and Three-photon Fusion in Relativistic Heavy ion Collisions
利用投影技术重新分析了相对论重离子超周边碰撞中介子的产生，计算了相应费曼图的振幅。在这种方法中，交换光子的虚拟性得到了充分考虑。在双光子聚变的情况下，它明确表明，包括核形状因子验证等效光子近似。然而，这并不适用于三光子聚变截面。在RHIC和LHC的超周边碰撞中J/π介子产生的截面比产生质量相近的C=偶介子的截面小得多。
Exclusive $J/ψ$ photoproduction off deuteron in d+Au ultra-peripheral collisions at STAR
核内胶子密度及其分布和核内束缚核子的部分子修正是核物理和粒子物理中的一些主要问题。近年来，重离子超周边碰撞（UPC）为研究胶子密度提供了一种新的途径，它是基于相干衍射矢量介子的产生，$J/ψ$介子。对于重离子，例如，Pb时，通过UPC $J/ψ$测量发现胶子密度被显著抑制，表明重核中存在强的胶子阴影效应。在这个分析中，我们的目标是看一组独特的数据所采取的STAR实验，其中$J/ψ$介子是光产生的氘核目标没有其他粒子的生产，除了氘核或其分裂产物。零度量热仪的响应相对于氘核解离通过检测束快中子也进行了研究，并提供有关的物理过程的额外信息。在光子-核子质心能量$W\sim25~\rm{GeV}$下测量了光子-氘核系统中$J/ψ$光生的横截面，以及动量转移$t$依赖横截面$dσ/dt$。数据表明，一个更广泛的胶子密度分布比Hulthen电荷密度分布在氘核。
Coulomb Effects on Electromagnetic Pair Production in Ultrarelativistic Heavy-Ion Collisions
讨论了程函振幅对超相对论重离子跃迁中电子对产生几率的影响。在这种情况下，魏茨泽克-威廉姆斯方法在超相对论极限下是精确的，与产生的粒子的质量无关。导出了一个新的等效单光子分布，它正确地解释了库仑畸变。作为直接的应用，在光离解过程中的周围重离子遇到的幺正性破坏的后果进行了讨论。
Peripheral, ultrarelativistic production of particles in heavy ion collisions
本文用等效光子近似（EPA）计算了超周边超相对论重离子碰撞中双π介子的产生截面。给出了碰撞参数、双π不变质量、单π和双π快度、π横动量和π赝快度的微分分布。$γγ\to π^+ π^-$子过程构成了$A A \to A ρ^0 (\to π^+ π^-) A$过程的背景，由碰撞核之一发射光子引发。由于$A A \to A ρ^0 A$反应的横截面非常大，所以只有一部分与$γγ$-碰撞相关的双π不变质量分布是可见的。本文给出了超周边超相对论碰撞中双散射机制下双$ρ^0$介子产生的微分分布。$γA \to ρ^0 A$的横截面根据文献计算进行参数化。考虑了$ρ^0$质量的涂抹。计算结果进行了比较，在RHIC获得的实验数据和双光子机制的贡献。与$γγ$聚变相比，双散射机制填充了更大的$ρ^0 ρ^0$不变质量和两个$ρ^0$介子之间更大的快度距离。它对$A A \to A A π^+ π^- π^+ π^-$反应有显著贡献。提出了与带电π介子有关的一些观测量。我们的计算结果进行了比较与STAR合作的结果为四个电荷的π生产。虽然四π介子系统的不变质量形状与测量的非常相似，但预测的截面仅占测量截面的20%。\end{abstract}
Ultra-Peripheral Collisions as a Nuclear-Structure Interferometer with Interpretable Multitask Deep Learning
提出可解释多任务深度学习框架，从超外围碰撞中同时提取核变形和中子皮等结构信息，并识别关键运动学区域。
Inclusive photoproduction of vector quarkonium in ultra-peripheral collisions at the LHC
本文研究LHC超周边质子-铅碰撞中矢量夸克偶素的单举光致产生，通过调谐HERA数据预测J/psi产额并建模本底，证明该过程可被ALICE、ATLAS、CMS和LHCb测量，并提出Jacquet-Blondel方法重建光子-核子质心能量。
Hunting for tetraquarks in ultra-pheripheral heavy ion collisions
超周边重离子碰撞是寻找奇异强子的理想装置，因为它们的事件多重性低，并有可能有效地排除背景。我们建议在每个核子对的质心能量为$\sqrt{s_{\rm NN}}=5.5~{\rm TeV}$的碰撞中寻找光子-光子融合产生的四夸克态。特别是，我们专注于那些国家，将代表一个明确的吸烟枪紧凑四夸克模型。我们发现，$X(6900)$，一个可能的$cc\bar{c}\bar{c}$紧凑的状态，是一个完美的候选人，这种搜索，并估计生产截面范围从周围的$250$ NB到$1150$ NB，取决于它的量子数。此外，我们讨论了超周边碰撞的重要性，寻找标量和张量伙伴的$X(3872)$预测的双夸克偶素模型，尚未观察到。这样一个味旋多重态的完成将有力地支持紧致四夸克模型。
Size of the emission source and collectivity in ultra-relativistic p-Pb collisions
在逐事件3+1维粘性流体力学框架下研究了超相对论质子-铅碰撞系统的干涉半径。我们认为，最中心的p-Pb碰撞经历集体膨胀的行为类似于外围的核-核碰撞。干涉观测值可以作为扩展火球形成的标志。
Exclusive $J/ψ$, $ψ(2s)$, and $e^{+}e^{-}$ pair production in Au$+$Au ultra-peripheral collisions at RHIC
STAR实验在RHIC 200GeV金核超周边碰撞中完成多项$J/ψ$、$ψ(2s)$及$e^+e^-$对光产生的首次测量，定量对比多款模型与理论，给出金核与自由质子的截面比值，为核部分子分布及核修正效应研究提供关键实验约束。
Photoproduction of $J/ψ$ mesons in peripheral and semi-central heavy ion collisions
我们计算了LHC能量为$\sqrt{s_{NN}}=2.76$ TeV的超相对论铅-铅碰撞中$J/ψ$光生的总截面和微分截面。在本方法中，我们使用一个简单的模型，基于矢量优势的图片和多重散射的强子（$c \bar c$）状态在冷核作为一个例子。在我们的分析中，我们使用经典力学和量子（Glauber）公式计算$σ_{tot}(J/ψPb)$，这是我们的模型的基石。我们将UPC结果与ALICE和CMS数据进行比较。对于半中心碰撞（$b<R_A+R_B$），似乎有必要修改光子通量。我们讨论不同的物理动机的近似。我们尝试估计不同中心性仓和$J/ψ$介子在前向快度区（$2.5<y<4$）发射的截面，并与最近的ALICE实验结果相对应。合理的结果，但公开的问题进行了讨论。
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