Спектры и корреляции π-мезонов, рожденных в столкновениях 208Pb-208Pb при энергии 2,76 ТэВ на пару нуклонов в эксперименте ALICE

• Автор: Блау, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 239 с. : ил.

Содержание

1 Исследование кварк-глюонной плазмы в релятивистских ядро-ядерных взаимодействиях

1.1 Кварк-глюонная плазма (КГП)

1.2 Фазовая диаграмма КХД

1.3 Решеточные вычисления

1.4 Релятивистские ядро-ядерные взаимодействия

1.5 Потери энергии при взаимодействии жесткого кварка с веществом

1.5.1 Подавление выхода струй и жестких адронов

1.5.2 Азимутальные корреляции

1.5.3 Оценки величины потери энергии жестких кварков

1.6 Коллективные потоки

1.6.1 Направленный поток
1.6.2 Эллиптический поток
1.6.3 Потоки высших гармоник
1.6.4 Методы определения величин коллективных потоков
1.6.5 Метод плоскости события (ПС)
1.6.6 Двух- и многочастичпыс корреляции
1.6.7 Другие методы
1.6.8 Краткий обзор теоретических моделей, позволяющий оценить коллективные потоки в ядро-ядерпых столкновениях
1.6.9 Зависимость от типа частицы и кварковые скейлинги
1.6.10 Краткий обзор экспериментов по измерению коллективных потоков
2 Экспериментальная установка
2.1 Общее описание эксперимента ALICE
2.2 Фотонный спектрометр PHOS
2.2.1 Описание модуля электромагнитного калориметра фотонного спектрометра

2.2.2 Детектирующая система модуля
2.2.3 Мониторная система
2.2.4 Описание механической структуры модуля
2.2.5 Описание измерительной электроники фотонного спектрометра
2.2.6 Блок выработки сигнала триггера TRU
2.2.7 Блок считывания RCU
2.3 Детектор ТРС
2.4 Детектор VZERO
3 Принципы реконструкции событий в AliRoot
3.1 Реконструкция события в PIIOS
3.1.1 Кластеры
3.1.2 Ассоциация кластеров и треков
3.2 Идентификация частиц в PHOS
3.2.1 Пик минимально ионизирующей частицы. Минимальная энергия кластера
3.2.2 Экзотические кластеры. Порог Ecross. Порог на минимальную дисперсию кластера
3.2.3 Форма ливня. Отличие в рр и РЬ-РЬ. Дисперсия кластера по центральной части (coreDisp)
3.2.4 Нейтральность кластера
4 Анализ экспериментальных данных
4.1 Отбор событий и данных
4.1.1 Центральность события в ALICE и триггеры MinBias, kCentral и kSemiCentral в ALICE
4.1.2 Отбор ранов
4.1.3 Построение карты плохих каналов PHOS
4.2 Измерение спектров нейтральных 7г-мезонов в PHOS
4.2.1 Получение некорректированных спектров
4.2.2 Вычисление эффективности методом наложения
4.2.3 Вычисление эффективности в моделированном событии
4.2.4 Полностью корректированный спектр
4.2.5 Поправки на тг°-мезоны вне вершины и вклад от слабых распадов
4.2.6 Вычисление систематических ошибок

4.3 Измерение величины эллиптического потока 7г°-мезонов
4.3.1 Измерение плоскости события по детекторам ТРС и V
4.3.2 Качество плоскости события и процедуры ее коррекции (выпрямление, рецентровка)
4.3.3 Измерение разрешения плоскости реакции
4.3.4 Зависимость эффективности регистрации тт° от расстояния до плоскости реакции
4.3.5 Получение величин г>2 7г°-мезонов методом dN/(1ф
4.3.6 Систематические ошибки величин потоков 7г°-мезонов, измеренных методом d,N/d(j)
4.3.7 Получение величин эллиптических потоков 7г°-мезонов методом «инвариантных масс»
4.3.8 Систематические ошибки величин потоков 7г°-мезонов, измеренных методом инвариантных масс
5 Результаты
5.1 Сравнение величины подавления 7Г°, полученной в нашем анализе, с другими данными и теоретическими предсказаниями
5.2 Коллективные потоки 7г°-мезонов и их сравнение с величинами пионных потоков, полученных в других экспериментах, а также в теоретических предсказаниях
Заключение
Литература
А Список ранов, использованных в анализе
А.1 Список данных 2010 года, использованных в анализе
А.2 Данные 2011 года
В Примеры распределений и аппроксимаций спектров инвариантных масс
(данные 2010 года)
С Извлечение числа 7г°-мезонов в методе
D Аппроксимация dN/dfp гистограмм (метод 1)
Е Сравнение различных PID в методе

.Т. \ /(СОЗИФ?Г1-фт)]){с05КФ^-Ф^)])
- *«,)!> - у - *у|>--------------------------------------
1.6.6 Двух- и много частичные корреляции
Метод парных корреляций [85] основан на аппроксимации двухчастничных азимутальных распределений, исходя из предположения о наличии азимутального потока:
Д/Vpairs
■-dAф ос (i + Y12и®сов(пД0)) (1.14)

где берется корреляция по всем частицам в выбранном диапазоне рт- Плоскость события не используется. Корреляции, связанные с неоднородностью аксептанса, в первом приближении можно убрать с помощью использования распределения из смешанных событий. В данном случае коэффициенты гармоник будут малы, так как они оказываются равны квадрату коэффициентов потока. Уравнение (1.14) написано для интегральных величин, но обычно используются дифференциальные величины, которые затем усредняются.
Метод двухчастичных кумулянтов отличается от вышеизложенного лишь тем, что вместо аппроксимации функцией (1.14) коэффициенты потока рассчитываются напрямую по формуле:
«п{2}'2 = (cos[n{i - ф2)}) = (ипд<,2> (1-15)
где среднее берется по всем парам частиц, а ип = е1пф - это единичный вектор потока частицы.
Дифференциальный поток в методе скалярного умножения [8G] отличается от метода плоскости события (1.7) тем, что в качестве веса используется величина вектора потока:
(1.16)

где uHii - это единичный вектор г-ой частицы (которая не входит в Qn), а а и b - подсобытия. Статистические ошибки в этом подходе несколько меньше, чем в стандартном методе плоскости события. Если вектор Qn заменить на его вектор единичной длины, то этот метод переходит в стандартный метод плоскости события.
Дифференциальный поток по методу двухчастичных кумулянтов аналогичен уравнению
(1.16), где каждый Q-вектор взят с весом, равным единице, деленной на множественность.