Лаборатория релятивистской ядерной физики ОФВЭ, ПИЯФ РАН В. Самсонов Введение PHENIX-2003 ALICE-2003 Теоретические результаты-2003 Планы на будущее Публикации-2003. - презентация

1 Лаборатория релятивистской ядерной физики ОФВЭ, ПИЯФ РАН В. Самсонов Введение PHENIX-2003 ALICE-2003 Теоретические результаты-2003 Планы на будущее Публикации-2003 Заключение Сессия ОФВЭ, декабрь 2003

2 Лаборатория релятивистской ядерной физики Состав лаборатории в 2003 году Вед.научн.соотрудник 2 (док. ф.-м. наук) Старш.научн.сотрудник 4 (канд. ф.-м. наук)+1 б/ст. Научн.сотрудник 1 (канд. ф.-м. наук)+3 б/ст. Вед. инженер 7 Механик 4 Лаборанты, монтажницы 4 Всего: 26 человек Сессия ОФВЭ, декабрь 2003

3 Лаборатория релятивистской ядерной физики Публикации 2003 года Phys.Rev.Lett. 4 Эксп. Pramana 1 Эксп. NIM 2 Эксп Phys.Rev. C 2 Теор. Phys.Lett. 1 Теор. JHEP 1 Теор. Acta Phys. Pol. 1 Теор. e-aRxiv 6 (Submitted PRL -2 эксп., Phys. Rev. C -4 эксп.) Всего: 18 Сессия ОФВЭ, декабрь 2003

4 Лаборатория релятивистской ядерной физики Финансовое обеспечение в 2003 году Тема «БАК-АЛИСА» (Минпромнаука) 1270 тыс.руб. Тема «ФЕНИКС» (Минпромнаука) 360 тыс.руб. Визиты: ЦЕРН (АЛИСА) 50 kCHF (Минпромнаука) +16 kCHF (ЦЕРН) БНЛ (ФЕНИКС) 58.3 k$ (Минпромнаука) k$ (ЦЕРН) Сессия ОФВЭ, декабрь 2003

5 t = - 3 fm/c t = 0 t = 1 fm/c t = 5 fm/c t = 10 fm/c t = 40 fm/c hard collisions pre-equilibrium QGP hadron gas freeze-out

6 Heavy Ion Collisions: What for ? Investigation of the hadron matter states at extreme temperatures and densities is important for understanding of: The fundamental properties and QCD predictions such as: Confinement QCD mass generation via broken chiral symmetry The physics of the early Universe evolution

7 Общий вид экспериментальной установки ФЕНИКС

8

9 PHENIX Run 3 Detector Physics: pp, dA Измерение выхода J/ в широком диапазоне изменения кинематических переменных, включая малые х, что позволяет изучать ядерное экранирование глюонов при малых х. Измерение выхода очарованных частиц и изучение распространения тяжелых кварков в холодных ядрах через регистрацию лептонов с большим поперечным импульсом. Изучение энергетических потерь партонов и охлаждение струй в холодной ядерной материи через измерение спектров поперечного импульса адронов. Изучение зависимостей наблюдаемых величин от числа серых треков зарегистрированных в калориметре малых углов (Forward Angle Calorimeter). Измерение dN/d, dET/d, эллиптических потоков, угловых корреляций идентичных частиц (HBT), отношения выхода античастиц к частицам, выхода - мезонов.

10 Работы, выполненные группой ЛРЯФ (Баублис, Взнуздаев, Комков,Рябов В.,Рябов Ю., Самсонов, Ханзадеев) в эксперименте ФЕНИКС в 2003 г. Создание новой высоковольтной системы ДК со следующими свойствами: a. гибкое управление более чем 600-ами высоковольтными каналами в ДК. b. aвтоматическое отслеживание и восстановление возможных трипов за как можно меньший промежуток времени. c. возможность контроля за состоянием ДК в режиме реального времени. Внешний вид оболочки клиент-программы для управления высоковольтной системой ДК.

11 Структура ячейки дрейфовой камеры трековой системы ФЕНИКС

12 Настройка высоковольтных режимов, анализ рабочих параметров и мертвых зон. Создание карт эффективности : Критерии отбора: Средняя однопроволочная эффективность не меньше 90%. Зависимость эффективности в Х1 (синий) и Х2 (красный) слоях от номера анодной нитки Средняя обратная однопрово- лочная эффективность не выше 10%. Пространственное разрешение не хуже 150 мкм. Двухтрековое разрешение ~ 2 мм.

13 Создание и тестирование мониторинговой камеры предназначенной для измерения дрейфовой скорости электронов в рабочем газе дрейфовой камеры. Схема мониторинговой камеры. Два пика в спектре времен дрейфа.

14 Интеграция системы мониторинга в газовую систему эксперимента ФЕНИКС.

15 Изменение дрейфового времени электронов в дрейфовом промежутке ДК ФЕНИКС со временем (круглые точки – вход камер, ромбики – выход)

16 Участие в получении результатов в 3-ем цикле работы коллайдера RHIC Top: Nuclear modification factor RdA for (h++h-)/2 in minimum bias d+Au compared to RAA in the 10% most central Au+Au collisions. Inner bands show systematic errors which can vary with pT, and outer bands include also the normalization uncertainty. Bottom: Comparison of RdA for (h++h-)/2 and the average of the 0 measurements in d+Au. The bar at the left indicates the systematic uncertainty in common for the charged and 0 measurements

17 J/Ψ production

18

19 ПИЯФ в АЛИСЕ (Никулин,Комков,Мифтахов,Поляков, Рязанов, Рощин,Самсонов,Тарасенкова, Тараканов, Ханзадеев...)

20 Шахта с установкой АЛИСА

21

22 Muon Stations 3-4-5

23 В 2003 году проведена работа по подготовке производства мюонных камер Разработаны и изготовлены устройства для прецизионной обрезки печатных плат, для института Саха (Калькутта, Индия) и INFN (Каглиари,Италия) Разработаны и изготовлены 4 высоковольтных испытательных стендов для модулей Разработана, изготовлена и испытана намоточная машина Разработаны и изготовлены 4 автоматизированных устройств для измерения натяжения проволок в модуле Разработан, изготовлен и испытан стенд для испытаний модулей с помощью β-частиц Оборудована и подготовлена к началу серийного производства трековых камер мюонного спектрометра чистая сборочная зона. Участие в изготовлении, тестировании и анализе прототипов модулей трековых камер Выполнен проект Мюонного фильтра

24 Устройство для прецезионной обрезки печатных плат, разрботанное и изготовленное для института INFN (Каглиари, Италия)

25 Устройство для прецезионной обрезки печатных плат, разрботанное и изготовленное для института Саха (Калькутта, Индия)

26 Высоковольтный испытательный стенд

27 Намоточная машина

28 Автоматизированная 80 канальная система измерения натяжения проволок

29 Разработан, изготовлен и испытан прототип стенда для испытаний трековых камер с помощью -частиц

30 Оборудована и подготовлена к началу серийного производства трековых камер мюонного спектрометра чистая сборочная зона.

31 Full size (2400 mm) slat prototype on T10 beam line

32 Выполнен полный инженерный проект Мюонного фильтра 32

33 Теоретические результаты в 2003 (Жалов) 1. Фоторождение J/Ψ и Ψ на ядрах при низких и промежуточных энергиях : Цель:Изучение возможности извлечения сечений ΨN взаимодействия необходимого для оценки подавления выхода чармония в АА столкновениях Результат: Предсказаны осцилляции сечения когерентного фоторождения чармония на ядрах. Предложен способ определения γΨ и ΨN элементарных сечений.

34 2. Когерентное рождение векторных мезонов в ультрапериферических релятивистских ядро-ядерных столкновениях : Цель: КХД-динамика ядерных глюонных плотностей в области малых х Интерес: В начальной стадии ультрарелятивистских АА столкновений - сверхплотная среда глюонов с малыми х (minijets). Ряд свойств этой среды-глюонные экранировки, рост глюонных плотностей с уменьшением х - легче изучить в диффракционных процессах когерентного фоторождения кваркониев на ядрах. Способ: Ультрарелятивистские ионы – источники потока квазиреальных фотонов. Ультрапериферические столкновения – выделение когерентных диффракционных процессов. leading twist gluon shadowing (solid line) the Impulse Approximation (dashed line). Результат: Доминирующий эффект глюонных экранировок в leading twist approximation.. Предсказанное Сечение для ρ подтверждено Данными STAR

35 J/Ψ production acceptance, AliRoot estimation. The peak at 0 pseudo-rapidity corresponds to the case when both muons are detected in ALICE barrel,the middle | 1 muon is detected by the barrel, another one hit the dimuon spectrometer, the third peak is formed by the muon pair detected by the dimuon arm. (Никулин) J/Ψ Pb Estimated counting rate: 1500 events/day Результат: Возможность измерения выхода чармония в ультрапериферических столкновениях с ALICE на LHC. Это предполагаемая физическая программа лаборатории в ALICE

36 Будущее с CBM в GSI RHIC&LHC - Collider, pp,pA,AA PHENIX&ALICE – высокая температупа и плотность энергии : Т > МэВ, ε~5–200 ГэВ/фм³, низкая плотность барионов - Кварк- Глюонная Плазма Ранняя Вселенная GSI – Fixed target ; pp, pA, AA, + антипротоны Энергия - (7-40)А ГэВ CBM – в АА низкая температура,высокая барионная плотность – (5-10)ρ Нейтронные Звезды, Кварковая Плазма Цветовая Сверхпроводимость

37 Sketch of the CBM setup: a dipole magnet (blue), a RICH Detector (turquoise), a TRD detector (pink) and a RPC TOF wall (yellow). The Silicon tracker is inside the magnet. Предложение ЛРЯФ в программу CBM: Исследование динамики барионных взаимодействий в области применимости pQCD 1. Исследование жестких эксклюзивных процессов протон-протонного и антипротон-протонного взаимодействия (x=1) в ядерной среде. Цель: Механизм взаимодействия: кварковый обмен, глюонный обмен(Landshoff); Ядерный фильтр кварк- глюонных конфигураций различного размера Цветовая прозрачность ядер 2. Исследование процессов рождения быстрых мезонов в жестких квазиупругих протон- протонных взаимодействиях(x

38 Перспектива участия ПИЯФ(ЛРЯФ) в eRHIC Accelerator Design: 5-10 GeV polarized electrons, 10 GeV polarized positrons, GeV polarized protons, 100 GeV/u gold ions Luminosity: 10³² - 10³³ for e-p 70% polarization degree for both lepton and proton Longitudinal polarization in the collision point for both lepton and proton beams eRHIC approval in 2006 R&D money /8 Construction /9

39 PHYSICS at eRHIC First collisions for physics in 2012: Role of quarks and gluons in the nucleon Spin structure: polarized quark & gluon distributions Unpolarized quark & gluon distributions Correlation between partons hard exclusive processes leading to GPDs Nuclear structure: unpolarized e-A scattering; Role of quarks and gluons in nuclei: e-p vs. e-A physics in comparison Hadronization in nucleons and nuclei & effect of nuclear media Nucleon Structure: polarized & unpolarized e-p/n scattering. How do partons knocked out of nucleon in DIS evolve in to colorless hadrons? Partonic matter under extreme conditions: e-A vs. e-p scattering; study as a function of A

40 Sketch of eRHIC detector

41 Декабрь 2003, сессия ОФВЭ ЛРЯФ Спасибо за внимание

42 HV Test Bed Can Detect: PNPI status review, May Undulations of the cathode surface Loose wires Motes Disconnected pads The spark-less corona discharge in N2 burns out the motes The intensity of the corona glowing is proportional to the electric field intensity

43 Wire tension measurements: Results PNPI status review, May Scan step: 1 Hz Typical resolution ~ 3% L = 1.89 Hz 2 /g Exp = 1.90 Hz 2 /g Calibration points together with theoretical curve

44