Studium produkce e+e- párů ve srážkách Ar+KCl 1.756 AGeV

Filip Křížek, ÚJF AV ČR

Přehled

• Proč zkoumat di-leptony?

• HADES

• Studium triggeru první úrovně

• Výsledky simulací

Proč zkoumat di-leptony?

•Teoretická předpověď – vektorové mezony mění své vlastnosti (m, spektrální funkce, doba života) v horké a husté jaderné hmotě. Projev efektu částečného obnovení chirální symetrie.

Vektorový mezon

Hmotnost [MeV]

c[fm] Větvicí poměr na e+e-

770 1,3 4,5 ×10-5

782 23,4 6,9 ×10-5

1019 46,3 2,9 ×10-4

•Elektromagnetické formfaktory částic (,...)

Vektorové mezony mají rozpadový kanál na e+e-.

R. Rapp and J. Wambach, hep-ph/9907502.

Ve vakuu je chirální symetrie SU(3)V X SU(3)A spontáně narušena.

Stručně o HADESu•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+A, A+A, +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.

Spektrometr HADES• START spouští nabírání dat.• VETO • RICH prahový Čerenkovský detektor (thr > 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.

Trigger

• HADES se zajímá o řídké procesy• Dvouúrovňový on line trigger • 1LVL trigger – multiplicitní trigger (počet zasažených tyčí v TOF+TOFino) –vybírá centrální srážky • 2LVL trigger – kroužek v RICHi úhlově korelován s hitem v TOFu popř. Showeru.

Analýza Minimum Bias runuRozdělení eventů dle multiplicity v TOF+TOFinopro různé triggerovacípodmínky•Modrý hist. - minimum bias (minimálně 4 zásahy v TOF+TOFino)•Červený hist. - trigger první úrovně•Poměr ploch souvisí s oblastícentralit srážek, vybíraných triggrem první úrovněRed/Blue = 35 %

Multiplicita TOF+TOFino

V simulaci triggrovat na rychlých částicích.

UrQMDtransportní kód

Centralita vybíraná 1LVL triggrem

•UrQMD

•Střední vybíraná centralita<b> = 3.54 fm

•Podíl plochM18 / MB = 34.5%

PLUTO

•Monte Carlo generátor eventů•Model fireballu •Spektrum pionů v mid-rapiditě:

•Spektra těžších mezonů - mT scaling•Rozpadové kanály a větvící poměry

212

expexpd

d1

T

mB

T

mA

m

N

mTT

TT

Spektrum invariantních hmot

2 PPM

M – invar.hmotaP+ – čtyřimpuls e+

P- – čtyřimpuls e-

•80 Mevents Ar+KCl PLUTO•Geant•Leptony profiltrovány akceptancí HADESu•Opening angle cut

CB – kombinatoricképozadí

Kombinatorické pozadí

• metoda like sign

- kombinuje e+e+ a e-e- ze stejného eventu

• metoda unlike sign

- kombinuje e+e- z různých eventů

)()(2)( CB EnEnE

Mezonový Koktejl PLUTO

Zdroje e+e- párů:

konverze e+e-

e+e-

e+e-

p e+e-

e+e-

e+e-

e+e-

e+e-

Signal = All - CB