Исследование коллективных потоков нейтральных пионов в реакции 158 ГэВ/нуклон Pb+Pb путем измерения потоков дочерних фотонов

• Автор: Николаев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ф Введение

1 Релятивистские ядро-ядерные взаимодействия, кварк-глюонная

плазма (КГП) и коллективные потоки в ядерной материи

1.1 Кварк-глюонная плазма (КГП)

1.2 Релятивистские ядро-ядерные взаимодействия

1.3 Физика фотонов и нейтральных мезонов

1.4 Сигналы возможного формирования КГП

1.5 Коллективные потоки

1.5.1 Направленные потоки

Ф 1.5.2 Эллиптические потоки

1.5.3 Краткий обзор теоретических моделей анализа информации, содержащейся в коллективных потоках
1.5.4 Краткий обзор экспериментов по измерению коллективных потоков
2 Экспериментальная установка
2.1 Схема эксперимента WA98
2.2 Калориметры MIRAC и ZDC
2.3 Детектор Plastic Ball
ф 2.4 Фотонный спектрометр LEDA
3 Анализ экспериментальных данных
3.1 Отбор событий по центральности
3.2 Идентификация заряженных фрагментов в детекторе PLASTIC BALL
3.3 Идентификация фотонов в спектрометре LEDA
3.4 Отбор серий измерений, модулей и событий
4 Методы определения величин коллективных потоков
# 4.1 Методы с определением плоскости реакции (ПР)
4.1.1 Метод «сферисити»

4.1.2 Метод поперечного импульса
4.1.3 Метод Фурье-анализа
4.1.4 Точность определения плоскости реакции и
метод подсобытий
4.1.5 Метод определения плоскости реакции по независимым фрагментам
4.2 Метод двухчастичных корреляций без определения
плоскости реакции
5 Результаты
5.1 Фотонные азимутальные корреляционные спектры
5.2 Спектры подсобытий и коэффициенты разрешения ЯСРП
5.3 Поправка ЯСРП на непотоковые эффекты
5.4 Систематические ошибки определениявеличин потоков фотонов
5.5 Величины коллективных потоков фотонов
5.5.1 Зависимость от центральности
5.5.2 Зависимость от поперечного импульса
5.5.3 Зависимость от быстроты
5.5.4 Проверка независимым методом двухчастичных корреляций
5.5.5 Сравнение с фотонными потоками, измеренными на детекторе РМБ
5.5.6 Проверка определением величин потоков фотонов для двух независимых «сеансов»
5.5.7 Проверка на «поворот угла»
5.6 Получение величин потоков нейтральных пионов - родителей
из измеренных величин потоков фотонов
5.6.1 Итерационный метод компьютерного моделирования Монте -Карло
5.6.2 Поправка кп на наличие фотонов от распада г|° - мезонов
5.6.3 Систематические ошибки величин потоков к° - мезонов
5.6.4 Коллективные потоки л° - мезонов и их сравнение с величинами
пионных потоков, полученных в других экспериментах.

5.6.5 Коррекция на геометрию столкновения
Заключение
Список литературы
Приложение

Новая область экспериментальной физики - релятивистская ядерная физика родилась в восьмидесятые - девяностые годы XX века, когда появилась возможность ускорять ядра до очень высоких энергий, таких как 3.6 ГэВ/нуклон (19 F, Дубненский синхрофазотрон), 14.5 ГэВ/нуклон (197Au, AGS, Брукхейвен, США), 158 ГэВ/нуклон (208Pb, SPS, ЦЕРН, Швейцария) и рекордной на сегодняшний день энергии JsNf/ = 200 ГэВ (197Au+Au, RHIC,
Брукхейвен, США). Ядерные взаимодействия при таких сверхвысоких энергиях - возможно единственный способ получения в земных условиях “макроскопических” сгустков горячей ядерной материи при экстремальной плотности энергии. Это позволяет в лаборатории приблизиться к условиям, существовавшим в первые моменты после Большого Взрыва и изучать уравнение состояния ядерного вещества в широком диапазоне температур и плотностей. При таких условиях возможен также фазовый переход от адронной материи к новому состоянию вещества: кварк-глюонной плазме (КГП), впервые предсказанный в работах Шуряка [1] и Бьёркена [2].
Уникальным сигналом, позволяющим исследовать свойства сгустка на всех этапах его эволюции являются фотоны, так как они имеют длину свободного пробега, во много раз превышающую размеры сгустка. Однако, прямые фотоны (фотоны сгустка) составляют лишь весьма незначительную долю от фотонов, появляющиеся в результате распадов нейтральных пионов: л°-»2у. Исследование распадных фотонов позволяет также изучить свойства
динодным фотоэлектронным умножителем ФЭУ-84 жалюзийного типа с SbKNaCs фотокатодом. Для защиты от рассеянных магнитных полей ФЭУ был заключен в металлический экран из магнитомягкого материала.
Каждый супермодуль имел свою собственную систему мониторирования коэффициентов усиления ФЭУ на основе светодиодов CD [73], смонтированную на фронте супермодуля. С заднего торца супермодуля выводились коаксиальные кабели от анодов ФЭУ и располагался разъем высоковольтной системы. Модули склеивались между собой при помощи эпоксидной смолы. Для придания жесткости конструкции супермодуля, перед склейкой он обертывался стекловолоконным материалом. Сзади на поверхность супермодуля был наклеен специальный контейнер из нержавеющей стали для предохранения от повреждений ФЭУ и делителей.
Для спектрометра LEDA была создана новая система высоковольтного питания с умножителями напряжения Кокрофта - Уолтона встроенными в делители . Аналогичные конструкции использовались в экспериментах ZEUS в DESY и D0 в Fermilab. Использовались отдельные умножители в каждом делителе и при этом контролировалось высокое напряжение на 2048 делителях
photoiikidr wllh
puamplifi»‘i
«.•fWctivevovvr
Рис.11 Супермодуль фотонного спектрометра. Вид спереди.