1 / 31

Интерферометрия прямых фотонов в столкновениях тяжелых ядер

Интерферометрия прямых фотонов в столкновениях тяжелых ядер. Д. Пересунько РНЦ «Курчатовский институт». Содержание. Что такое интенсивностная интерферометрия Отличие фотонной и адронной интерферометрии Теоретические предсказания Экспериментальные результаты Заключение.

umay
Download Presentation

Интерферометрия прямых фотонов в столкновениях тяжелых ядер

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Интерферометрия прямых фотонов в столкновениях тяжелых ядер Д. Пересунько РНЦ «Курчатовский институт»

  2. Содержание • Что такое интенсивностнаяинтерферометрия • Отличие фотонной и адронной интерферометрии • Теоретические предсказания • Экспериментальные результаты • Заключение Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  3. Интенсивностная интерферометрия Интенсивностная интерферометрия Амплитудная интерферометрия x1 x2 y = (e-ik1(y1-x1)+if1-ik2(y2-x2)+if2+ e-ik2(y2-x1)+if2-ik1(y1-x2)+if1)/√2 I = |y|2 = = 1 + cos(k1-k2)(x1-x2) y1 y2 З1 З2 C2 С2 l 1/R 1 q K=(k1+k2)/2 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  4. Что измеряет фотонная и адронная интерферометрия? K=(k1+k2)/2 prompt g direct thermal g decay g Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  5. Отличие фотонной и адронной интерферометрии • Проникающие пробы=> специфическая зависимость корреляцинных радиусов от среднего импульса пары; • Безмассовые частицы=> необычная интерпретация корреляционных параметров; • Редкие частицы=> сильный фон. фотоны Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  6. Измерение пространственно-временных размеров различных стадий столкновения 3+1 гидродинамическая модель с уравнением состояния с фазовым переходом первого рода Pb+Pb @ 17.2 AGeV Rout Rside Rlong hadr QGP mixed D.Peressounko. Phys.Rev.C67:014905,2003 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  7. Зависимость корреляционных радиусов от среднего импульса пары D.Srivastava, Phys.Rev.C71:034905,2005 RHIC Au+Au @ 200 AGeV D.Peressounko, Phys.Rev.C67:014905,2003 T.Renk, hep-ph/0408218 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  8. Сравнение предсказаний величины корреляционных радиусов RHIC, Au+Au@200 AGeV, KT=2GeV *Not LCMS system Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  9. Qinv parameterization for massless particles S(x) = exp( - t2/t2 – x2/Ro2 - y2/Rs2 - z2/Rl2), C2(qo,qs,ql)=1 + exp( -qo2(Ro2 +t2b2) -qs2Rs2 -ql2Rl2) ∫d3q/qeC2(qo,qs,ql) d(Qinv2+q2) C2(Qinv)= (integrate in CM frame of the pair) ∫d3q/qed(Qinv2+q2) = 1/(4p)∫[1+ exp{-Qinv2(K02/M2cos2q (Ro2+b2t2) + Rs2 sin2qsin2f + Rl2sin2qcos2f ) }] dW = 1+linvexp{-Qinv2Rinv2) linv = 1/(4p) ∫exp{ - 4KT2(Ro2 + t2)cos2q}dW Rinv = <Rs,Rl> (not Ro!) For massless particles (g,e) Qinv parameterization is very special! Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  10. Фотонные фоновые корреляции • Остаточные корреляции между продуктами распада Бозе-Эйнштейновски скоррелированых p0; • Остаточные корреляции между продуктами распада кинематически скоррелированых адронов; • Остаточные корреляции из-за эллиптического потока. Rpp=4 fm Rpp=5 fm Rpp=6 fm D.Peressounko. Phys.Rev.C67:014905,2003 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  11. Фоновые корреляции: MC симуляции WA98 PHENIX p0p0 Bose-Einstein correlations h→3p0 K+→p+p0 K0S→p0p0 K0L→3p0 Elliptic flow ct=4.7 m ct=0.02 m ct=15. m Decays of resonances KT = 0.2 GeV Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  12. Эксперимент TAPS: установка BaF2шестигранная призма с диаметром вписанной окружности 5.9 cm (69% Мольеровского радиуса) и длиной 25 cм (12 X0) . Расстояние до IP 62 cm Условие на минимальный угол между фотонами 8.30 Типичная энергия фотонов ~10 MeV Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  13. Эксперимент TAPS: C2 86Kr+natNi @ 60 AMeV 181Ta+197Au @ 40 AMeV Geant simulations Comparison to BUU calculations Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  14. Эксперимент WA98: установка Number of events collected: Peripheral (20% min bias) 3897935 Central (10% min bias) 5817217 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  15. Двухфотонные корреляционные функции Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  16. WA98: аппаратные эффекты Lmin = 20 cm (5 модулей) Lmin = 25 cm (6 модулей) Lmin = 30 cm (7 модулей) Lmin = 35 cm (9 модулей) 100 < KT < 200 MeV 100 < KT < 200 MeV 200 < KT < 300 MeV 200 < KT < 300 MeV Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  17. Загрязнение адронами и конверсионными парами Загрязнение, (charged + neutral) pid 100<KT<200 200<KT<300 “All” (37 + 4)% (22 + 4)% “Narrow” (16 + 1)% (4 + 1)% “Neutral” ( 1 + 4)% (1 + 4)% “Narrow neutral” (1 + 1)% (1 + 1)% ltrue 1 (Ngdir)2 lobs = = 2 (Ngtot + cont)2 (1+ cont/ Ngtot)2 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  18. Параметры фотонных корреляций Correlation method: Rpplong Rgg The lowest yield (Ro=0) Rppside Most probable yield (Ro=6 fm) Subtraction method Subtraction method, upper limit Predictions hadronic gas QGP pQCD sum Predictions: S. Turbide, R. Rapp, and C. Gale, hep-ph/0308085. Ngdir = Ngtotal√2l Erf(2KTRo) linv = l 2KTRo Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  19. Эксперимент PHENIX: установка Lead Scintillator Lead + scintillating plates of 5.5*5.5 cm2 at a distance 510 cm from IP. Lead Glass PbGl crystals 4*4 cm2 cross section distance 550 cm from IP Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  20. PHENIX: фотонные корреляции в d+Au d+Au collisions at √sNN=200 GeV Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  21. ALICE setup PHOS: crystals PbW04 2*2 cm cross section Distance to IP 460 cm Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  22. ALICE: unfolding and resolution Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  23. ALICE: photon correlations in HIJING event Kt=200 MeV Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  24. Интерферометрия прямых фотонов дает уникальную возможность измерить пространственно-временные размеры горячей области столкновения. Корреляции прямых фотонов позволяют также проследить эволюцию горячей материи и таким образом определить уравнение состояния. До сих пор двухфотонные корреляции были измерены в двух экспериментах: TAPS и WA98. В настоящее время корреляции анализируются в экспериментах PHENIX и STAR. Детектор PHOS в эксперименте ALICE очень имеет хорошие шансы на измерение таких корреляций благодаря высокой гранулярности и пространственному и энергетическому разрешению. Заключение Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  25. Jan-e Alam et al., ee correlations KT=1 GeV Not LCMS J.Alam et al., Phys.Rev.C70:054901,2004 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  26. side T.Renk Side out Long T.Renk, hep-ph/0408218 Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  27. Photon background correlations Simulations p0p0 Bose-Einstein correlations: Slope: -(4.5±0.4)·10-3 (GeV-1) Elliptic flow: Slope: -(3.1±0.4)·10-3 (GeV-1) Decays of resonances: K0s→2p0→4g K0L→3p0→6g h→3p0→6g w→p0g→3g Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  28. Yield of direct photons Correlation method: The lowest yield (Ro=0) Most probable yield (Ro=6 fm) Ngdir = Ngtotal√2l Subtraction method Subtraction method, upper limit Predictions Erf(2KTRo) linv = l hadronic gas 2KTRo QGP pQCD sum Predictions: S. Turbide, R. Rapp, and C. Gale, hep-ph/0308085. Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  29. STAR Use 1 gamma in TPC, 1 gamma in calorimeter. Conclusions from the talk of J. Sandweiss on “RHIC-AGS users meeting”, June 21, 2005, BNL: • A procedure has been developed which permits the measurement of gamma-gamma HBT signals despite the large background of gammas from π0 mesons • Gamma energy > 1.0 GeV is required for the residual π0 correlation to be “small” • “No HBT” calculation may be needed but appears to be doable. Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  30. Picture of the two telescopes used in the HBT experiments The figure was extracted from G. Goldhaber, Proc. Int. Workshop on Correlations and Multiparticle production (CAMP - LESIP IV), p. 409, ed. by M. Plumer, S. Raha and R. M. Weiner, World Scientific (1991). Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

  31. Aerial photo and illustration of the original HBTapparatus Figures extracted from G. Goldhaber, Proc. Int. Workshop on Correlations and Multiparticle production (CAMP - LESIP IV), p. 409, ed. by M. Plumer, S. Raha and R. M. Weiner, World Scientific (1991). Д.Пересунько, LINC-2005, Протвино, 2005

More Related