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RHIC PHENIX RUN3 pp 報告

PHENIX. RHIC PHENIX RUN3 pp 報告. 6/30 原子核ハドロンコロキウム 外川 学. RHIC の主な目的. 偏極陽子陽子衝突  陽子の内部スピン構造の理解 1/2 = 1/2 DS + D G + L ( DS ~ 0.25 : 非弾性散乱より ) 今年度からはじまった 金金衝突  QGP の検証 J/ψ などの抑制 ( デバイスクリーニング ) !? チャームを含んだ粒子の増加 !? ... 今年は陽子金衝突 ( 比較 ). γ. グルーオン偏極への道 ~A LL. 例えば qg→qγ

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RHIC PHENIX RUN3 pp 報告

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Presentation Transcript

  1. PHENIX RHIC PHENIX RUN3 pp 報告 6/30 原子核ハドロンコロキウム 外川 学

  2. RHICの主な目的 • 偏極陽子陽子衝突 陽子の内部スピン構造の理解 1/2 = 1/2DS + DG + L (DS ~ 0.25 : 非弾性散乱より) 今年度からはじまった • 金金衝突  QGPの検証 J/ψなどの抑制 (デバイスクリーニング) !? チャームを含んだ粒子の増加 !? ... 今年は陽子金衝突(比較)

  3. γ グルーオン偏極への道 ~ALL 例えばqg→qγ バックグラウンド(他の生成確率)が少ない 知っとります pQCDによる計算

  4. ANとAL parity violation

  5. 最近はじまったこと(京都がらみ) • チャーム、ビューティーを含んだ粒子 (D、B) 生成の素過程がほとんどグルーオンフュージョン 　　　→グルーオンの性質 サンプルの純度をあげるため、シリコン検出器を使った衝突点測定装置をアップグレード中。 • W 弱い相互作用によるAL(parity violation)を観測 　　　→クォーク、反クォークそれぞれの偏極構造関数 Wに特化したトリガーのため、チェレンコフディテクターをテストしました。

  6. 他に見たいもの • ジェット • ジェットクエンチング QGPから出てくるまでにグルーオンの制動放射がおきる!? • ダイレクトフォトンの手助け • Drell-Yang ( ) aLLが-1 (観測量が大きい)。 • スタンダードモデルを超えて~ • 何が見えるかなー？

  7. RHIC

  8. PHENIX(2003) Central Arm Tracking (|η|<0.35) Drift Chamber Pad Chambers Time Expansion Chamber Muon Arm Tracking (1.2<|η|<2.2 or 2.4) Muon Tracker: North Muon Tracker Calorimetry PbGl and PbSc Forward Hadron Calorimeters Particle Id Muon Identifier: North Muon Identifier RICH TOF TEC Global Detectors BBC ZDC/SMD Local Polarimeter NTC MVD Online Calibration and Production

  9. 2003 pp RUN 偏極度計たち • デザインバリュー ~ 50% • RHIC-CNI偏極度計 • 常にAN(transverse spin asymmetry)を見る。 • 安定に動作。 • AGS-CNI偏極度計 NEW • RHIC-CNIと同じ。安定に動作。 • PHENIX Local偏極度計 NEW • 陽子が衝突点でlongitudinal 　偏極であることを確認。 (ANが0であることを見る) PHENIX

  10. CNI(Coulomb Nuclear Scattering ) polarimeter (intro.)

  11. AGS CNI polarimeter (Newly installed for Run-03)

  12. AGS polarization from Run-03

  13. RHIC polarimzation measurements

  14. RHIC pol. vs. date At injection At flattop blue ~ 40% blue ~ 25-35% yellow ~ 40% yellow ~ 20-30% 5/21から徐々に下がる。 -> ???

  15. Local偏極度計 • 今年度から入ったspin-rotatorの調整用 • Spin-rotatorのcurrentを変えていき、衝突点での陽子のtransverse成分が0であるところをスキャンする。 • 何のANをみようか？

  16. π0AN • 前方に生成されるπ0のasymmetryは観測済。 • π0→2γ 前方に電磁カロリメター L R p detector pT pL √S = 19.4 GeV Pt = 0.2~2.0GeV/c FNAL E704 D.L.Adams et al. Phys.Lett. B264 (1991) 462

  17. ～18m beam beam テスト実験＠IP12（RUN2） Charged veto (plastic scinti.) polarimeter Iron (magnet) Neutron veto (plastic scinti.) hodoscope

  18. PbWO4 カロリメータ Front View PbWo4 Properties Crystal Size 2(cm)×2(cm)×20(cm) Peak emission wavelength　～420(nm) More than 8 photo electrons per MeV Radiation length 0.89(cm) Interaction length 22.4(cm) Moliere radius 2.2(cm) Decay time 5～15(nsec) Light yield 1(%NaI) Density 8.28(g/cm3) 12 Rows 位置分解能 s～１ｍｍ 5 Columns PMT R4125GBASSYΦ19mm (3/4”) + E2243MOD PbWO4 (2.0x2.0x20.0 cm3) Wrapped with Tyvek & Al.Myler

  19. Hadron Cal Base Scintillator Post-shower Pb W+Fiber Cal ハドロンカロリメータ W+ファイバーのハドロンカロリメータ 鉛＋vetoシンチ - 中性子だけに感度 post showerで位置検出 2 interaction length 56 radiation length ～18m beam beam Hcal EMcal

  20. Asymmetry

  21. Local 偏極度計 in Run3 • SMD (position) + ZDC (energy) f distribution SMD Vertical  f ~ ±p/2 Radial  f ~ 0 Longitudinal no asymmetry ZDC

  22. Spin rotator commissioning Yellow Blue Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] Vertical w/ rotator off (Apr.12th)

  23. 1st try (Apr 25th) • Vertical polarization Radial Blue Yellow Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] ratator magnet polarity was wrong

  24. 4th try (May. 1st) • Vertical polarization  Radial  ...  Longitudinal Blue Yellow Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] PL/|P|=0.99±0.01 OK

  25. 偏極度計のまとめ • AGS での偏極度: > 40%- 高 intensity では低め（emittance 大） • RHIC での偏極度： ～30％‐ 主に加速中に減偏極‐ 加速器の状態によっては、もっと悪かったり、store 中に減偏極することも • Local偏極度計 : 成功。 • ハドロンカロリメターによるNeutron asymmmetryの測定。 • 幾たびかのスキャンの結果longitudinalであることを確認。 (セットアップミスも発見)

  26. Physics Run （5/1 ~ 5/30） • Integrated luminosity- 0.35 pb-1 in total.- expected before run  3 pb-1

  27. Expected sensitivity for DG from inclusive p0 Time dependence P=0.3

  28. 1 N(++) - RN(+-) s(++) - s(+-) ALL = = P2 N(++) + RN(+-) s(++) + s(+-) Relative luminosity • Our Goal: dR/R < 2×10-4(dALL < 2×10-3) • Fill by fill measurementBlue:+-+-+-+-....Yellow:++--++--.... R = L(++)/L(+-): relative luminosity  check within a fill: 1×10-3

  29. crossing-by-crossing ratio Significant deviation from constant. Why?

  30. Correlation with Z-vertex width We understand the reason now  correction

  31. After correction Relative luminosity accuracy < 0.09% (stat. limited)

  32. ERT - EMCal We improved it with 2 steps • Replacement of bad FEM boards (Nov, Dec 2002) • Mask bad tiles instead of whole SM. (Apr 2003) A B Turn-on curve 44 (2.8 GeV) Width/Mean = 971/5721=17% It was 29% in Run2 for the same threshold.

  33. Pre Results ~EMC Sample 100-110 nb-1 Are not being filtered anymore (switched to Gamma3) π0 J/ψ

  34. Pre Results ~MuID MUID NORTH MUID SOUTH

  35. まとめ • 偏極度計は安定に動作 • 偏極度 : ~ 30% • longitudinal spin : Local偏極度計により確認 (longitudinal run start!) • integrated luminosity: 0.35pb-1 → large DGの確認 • relative luminosity study: < 0.1%/fill

  36. Back up 1. Time dependence 89092 (4:43-5:12) 89105 (8:08-8:15) 89100 (7:19-7:50) 89103 (7:56-8:15) BBCLL1 (normalized by clock trigger) Longer lifetime for high luminosity bunches (note: decay curve is not exponential)

  37. Back up 2. Definition of Asymmetry • Parton structure function G(x) • Parton reaction • Hadron structure function D(z)

  38. Back up 3 : Square root formula

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