Рождение нейтральных короткоживущих каонов в столкновениях ультрарелятивистских ядер при энергии √SNN = 200 ГэВ

• Автор: Иванищев, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление

Список терминов, условных обозначений и сокращений

Введение

Глава 1. Рождение адронов в столкновениях ультрарелятивистских ядер

1.1. Рождение адронов в протон-протонных столкновениях при энергии ~js -200 ГэВ

1.2. Эффекты начального состояния

1.3. Эффект гашения струй

1.3.1. Столкновения ядер золота при энергии y]Sm = 200 ГэВ

1.3.2. Столкновения ядер меди при энергии yJSNN = 200 ГэВ

1.4. Заключение

Глава 2. Экспериментальная установка PHENIX

2.1. Ускоритель тяжелых ионов RHIC
2.2. Эксперимент PHENIX
2.2.1. Система внутренних детекторов
2.2.2. Электромагнитный калориметр
2.2.3. Триггерная система
2.3. Заключение
Глава 3. Методика исследования рождения Xj-мезонов в столкновениях
ультрарелятивистских ядер
3.1. Анализ экспериментальных данных
3.2. Определение центральности столкновений
3.3. Измерение инвариантных выходов -мезонов
3.4. Измерение выхода Xs-мезонов
3.4.1. Критерии отбора у-квантов
3.4.2. Критерии отбора нейтральных пионов
3.4.3. Критерии отбора А-мезонов
3.4.4. Определение выхода Kj-мезонов
3.5. Функция коррекции e(prKs)
3.5.1. Эффективность регистрации /-мезонов в экспериментальной установке69
3.5.2. Влияние множественности рождения частиц на эффективность регистрации АГ-мезонов
3.5.3. Приведение расчётного спектра Л-мезонов по поперечному импульсу к форме экспериментального
3.5.4. Сравнение экспериментальных и расчётных характеристик электромагнитного калориметра
3.5.5. Эффективность у-тригтера
3.5.6. Приведение экспериментальных точек к центрам измеренных промежутков по поперечному импульсу
3.6. Систематические ошибки измерения инвариантных выходов -мезонов
3.6.1. Пространственное разрешение и геометрия электромагнитного калориметра
3.6.2. Энергетическое разрешение электромагнитного калориметра
3.6.3. Энергетическая шкала электромагнитного калориметра
3.6.4. Конверсия у-квантов
3.6.5. Отбор -кандидатов
3.6.6. Определение выхода -мезонов методом Монте-Карло моделирования экспериментальной установки
3.6.7. Эффективность у-триггера
3.6.8. Определение выхода АГгмезонов в экспериментальной установке
3.6.9. Вероятность распада К5 —* л°я°
3.7. Измерение факторов ядерной модификации для А-мезонов
3.8. Заключение
Глава 4. Результаты исследования рождения А-мезонов в столкновениях
ультрарелятивистских ядер
4.1. Результаты измерений инвариантных спектров по поперечному импульсу и факторов ядерной модификации для /-мезонов в столкновениях ядер дейтерия и золота при энергии = 200 ГэВ

4.1.1. Инвариантные спектры А-мезонов по поперечному импульсу
4.1.2. Факторы ядерной модификации для А-мезонов
4.2. Результаты измерений инвариантных спектров по поперечному импульсу и факторов ядерной модификации для А-мезонов в столкновениях ядер меди при энергии = 200 ГэВ
4.2.1. Инвариантные спектры /-мезонов по поперечному импульсу
4.2.2. Факторы ядерной модификации для АГгмезонов
4.3. Результаты измерений инвариантных спектров по поперечному импульсу и факторов ядерной модификации для А-мезонов в столкновениях ядер золота при энергии yJSNff = 200 ГэВ
4.3.1. Инвариантные спектры ATj-мезонов по поперечному импульсу
4.3.2. Факторы ядерной модификации для А-мезонов
4.4. Интегральные факторы ядерной модификации для А-мезонов
4.5. Обсуждение результатов исследования рождения А>мезонов в столкновениях ядер дейтерия и золота при энергии yjsNN = 200 ГэВ
4.6. Обсуждение результатов исследования рождения -мезонов в столкновениях ядер золота и ядер меди при энергии yjSm - 200 ГэВ
4.7. Заключение
Заключение
Список литературы
Приложение А. Система координат детектора PHENIX
Приложение Б. Значения систематических ошибок измерения инвариантных
выходов А-мезонов
Приложение В. Инвариантный спектр А-мезонов по поперечному импульсу в р +р столкновениях при энергии 75 = 200 ГэВ

Уникальная конструкция ускорителя RHIC позволяет осуществлять как протон-протонные, так и ядро-ядерные столкновения. В последних циклах физической работы были получены следующие пиковые значения светимостей пучков. Для пучков поляризованных протонов с энергией столкновения в системе центра масс (инерции) 500 ГэВ светимость составила 1 х 1032 см‘2сек'' [59]. Светимость 40 х Ю26 см'2сек'' была достигнута для столкновений ядер золота при энергии Jsnn = 200 ГэВ [60].
С момента запуска ускорителя RHIC в 2000 году было проведено одиннадцать циклов физической работы. Были набраны данные по р + Р, d + Au, Au + Au и Си + Си столкновениям при энергиях sJSm = 8, 9, 12, 20, 22, 27,
39, 62, 130, 200 и 500 ГэВ. Результаты, представленные в настоящей работе, получены при анализе данных, накопленных экспериментом PHENIX во время пятого (Си + Си, yJSNN = 200 ГэВ), седьмого (Au + Au, -yJSNN = 200 ГэВ) и
восьмого (d + Au, yjSm = 200 ГэВ) циклов физической работы ускорителя RHIC.
2.2. Эксперимент PHENIX
Эксперимент PHENIX [56] предназначен для регистрации и измерения с высокой точностью характеристик заряженных и нейтральных адронов, лептонов и фотонов, рождающихся в результате столкновений как легких, так и тяжелых ультрарелятивистских ядер, в условиях большой множественности вторичных частиц и высокой частоты соударений. Схематическое изображение детектора PHENIX, соответствующее его конфигурации во время пятого цикла физической работы ускорителя RHIC, показано на рисунке 2.2 [56]. Экспериментальная установка PHENIX состоит из двух центральных (восточный и западный) и двух мюонных (северный и южный) спектрометров, трех магнитов, системы внутренних детекторов и высокоскоростной системы сбора данных.