横动量依赖的夸克分布函数及其在高能散射过程中的唯像学

本研究计划将致力于研究强子中夸克的横向动量分布结构。近十年来，通过引进可以描述各种半单举过程的夸克横动量依赖分布函数的概念，人们获得了关于核子中夸克的自旋和味道结构的一个更全面的图像。这些横动量依赖的分布函数，连同横动量依赖的碎裂函数，反映了共线框架下无法描述的一系列核子内部的丰富结构。在该项目的研究计划中，我们将应用量子色动力学和相对论性的夸克模型，同时借助数值分析的方法，对核子中横动量依赖的夸克结构及相关的主题进行研究。研究对象包括夸克的横动量依赖分布函数、横向位置分布、夸克的轨道角动量，以及这些物理量在极化或非极化的半单举深度非弹性散射过程，Drell-Yan过程，以及强子产生等高能过程中产生的可观测效应。反过来对这些实验中的测量结果进行唯像学分析，则是获取核子中夸克横动量依赖的各种物理量的信息的重要途径。通过该研究我们希望对核子的夸克结构及其在高能相互作用中的角色有更深刻的理解。

该项目计划研究各种横动量依赖的夸克分布函数，包括对分布函数进行模型计算，以及考察他们在半单举深度非弹性散射过程和Drell-Yan过程中的唯象学；考察横动量依赖分布函数与夸克轨道角动量直接的关系。上述设定的研究目标均顺利完成，并取得比较丰富的成果。我们研究了领头扭度的横动量依赖的分布函数，并探讨了通过极化实验来测量这些分布函数的可行性。研究了次领头阶的横动量依赖的分布函数，对这些分布函数进行了模型计算，并考察了它们在SIDIS和Drell-Yan过程中的贡献。我们研究了核子中的夸克的轨道角动量结构，以及与此相关的在撞击参数(impact parameter)空间的核子结构。基于上述研究工作，我在国际SCI期刊上发表论文本人署名的通讯作者或第一作者论文总计13篇，其中Physical Review D 8篇， Physics Letters B 2篇，EPJC 1篇， JCAP 1篇， Physics of Particles and Nuclei 1篇。项目期间我参加国际学术会议4次（境外会议三次）并做报告， 赴境外合作单位访问交流1次(为期三个月)。并指导1名博士生，两名硕士生。