170 likes | 263 Views
Studium p rodukce e + e - p árů ve srážkách Ar+KCl @ 1.75 AGeV na spektrometru HADES. Filip K řížek, ÚJF AV ČR. Motivace. Teoretická předpověď : vektorové mezony mění v jaderném prostředí své vlastnosti. Projev částečné restaurace chir ální symetrie.
E N D
Studium produkce e+e-párů ve srážkáchAr+KCl @ 1.75 AGeVna spektrometru HADES Filip Křížek, ÚJF AV ČR
Motivace • Teoretická předpověď : vektorové mezony mění v jaderném prostředí své vlastnosti. Projev částečné restaurace chirální symetrie. • Vektorové mezony mají elektromagnetický rozpadový kanál. • Elektromag. formfaktory
HADES v kostce • Di-elektronový spektrometr HADES je umístěn v GSI Darmstadt. • Název experimentu HADES je složen z počátečních písmen slov High Acceptance Di-Electron Spectrometer • Zabývá se studiem produkce elektron-pozitronových párů ve srážkách relativistických těžkých iontů a v reakcích elementárních částic. p+p, p+n, p+p, p+A, A+A, p +A • Urychlovač SIS dodává relativistické svazky těžkých iontů s energiemi až do 1-2 AGeV a svazky protonů až do 4.5 GeV. • Řídké procesy: Jeden rozpad vektorového mezonu na e+e- pár na 107 reakcí.
Stavba spektrometru • START spouští nabírání dat. • RICH prahový Čerenkovský detektor (gthr> 18,3). • MDC I až IV –čtyři vrstvy mnohodrátových komor. Měří pozici částice před a za magnetickým polem. • Magnet (B = 0.7 T) • Měření doby letu – TOF, TOFINO. • Na malých úhlech je detektor SHOWER, v němž leptony vytvoří elektromagnetickou spršku.
Identifikace leptonů • Hard cut • Úhlové korelace (RICH – vnitřní MDC ) • Kvalita kroužku • Doba letu • Shower Další čištění leptonového vzorku probíhá na párové úrovni.
Hybnostní spektrum leptonů Pro hybnosti >1500 MeV zřetelná kontaminace hadrony.
Studium kontaminace leptonového vzorku hadrony • Simulace: vyžaduje realistický popis reakce (UrQMD), interakce částic v detektoru (Geant) a odezvy detektoru. • Experiment: použití experimentálních dat zajišťuje, že všechny nehezké vlastnosti spektrometru jsou realisticky zahrnuty. Výroba nesprávně určených hadronů: Mixování kroužků z jedné reakce s drahami částic z jiných reakcí (Event mixing).
Spektrum nesprávně identifikovaných leptonů Tofino + Shower – redukce 30x Tof-redukce 18x
Porovnání s měřeným spektrem Pro hybnosti <1300 MeV je kontaminace hadrony menší jak 10%.
Hlavní zdroje dileptonů Oblast nízkých invariantních hmot (<150 MeV): • Konverze fotonu (dominantní zdroj p0gg) • Dalitzovský rozpad p0 e+e-g Zdroje produkující též páry s vyšší invariantní hmotou: • Dalitzovský rozpad částic h, w e+e-g • Dalitzovský rozpad baryonových rezonancí D, N*p e+e- • Přímý rozpad w, r0, Fe+e- • p-n brzdné záření
e+ g* p0 e- g* e+ p0 g e- Kombinatorické pozadí • Hlavní cíl HADESu je změřit spektrum invariantních hmot e+e- párů pocházejících z jednoho vertexu. • N+ - = S + B • B je kombinatorické pozadí = náhodně vytvořený e+e- pár. g g • Existují statistické metody, • jak tvar CB zrekonstruovat. • (same event like-sign pairs, event mixing). Same-event like sign: N++ počet párů e+e+ N - - počet párů e-e-
Čištění párového spektra I. • Omezení konverze: – úhel rozevření mezi dvěma leptony >9 deg –omezení na úhel sevřený s částečně zrekonstruovanými dráhami MDC MDC Magnetické pole
Čištění párového spektra II. • Omezení hadronové kontaminace: – kvalita dráhy – no double hit • Omezení mnohonásobného rozptylu MDC2 lepton MDC1 Beam Target
Spektrum invariantních hmot leptonových párů z reakce Ar+KCl @ 1.75 AGeV Polovina statistiky Není korigováno na efektivitu
Signál Polovina statistiky Není korigováno na efektivitu
Výhledy do budoucna • Spektrum z plné statistiky • Kombinatorické pozadí z event-mixing metody • Oprava spektra na efektivitu detektoru • Závislost spektra invariantních hmot na centralitě jádro-jadené srážky