Участники работы (ПИЯФ): С.Л.Белостоцкий Д.О.Веретенников В.В.Вихров А.А.Жданов П.В.Кравченко А.Ю.Киселев О.В.Миклухо С.И.Манаенков А.А.Изотов Ю.Г.Нарышкин. - презентация

1 Участники работы (ПИЯФ): С.Л.Белостоцкий Д.О.Веретенников В.В.Вихров А.А.Жданов П.В.Кравченко А.Ю.Киселев О.В.Миклухо С.И.Манаенков А.А.Изотов Ю.Г.Нарышкин Эксперимент Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

2 Основные пункты физической программы Спектроскопия чармония рекордная точность при измерениях масс, ширин и каналов распада Поиск экзотических состояний Glueballs (gg) Hybrids ( gqq-bar) Изучение свойств адронов в ядерной материи Открытый чарм Структура нуклона Proton time-like form factors Исследование рождения и поляризации гиперонов а так же исследование корреляции поляризаций гиперонов Гиперядра со странностью Double Hypernuclei production via Ξ - capture … Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

3 Injection of at 3.8 GeV/c Momentum range ( GeV/c) beam intencity 2x10 7 /s target thickness cm -2 P ANDA High Energy Storage Ring t exp = 2 h t prep = 5 min High luminosity mode: L = 2x10 32 [cm -2 s -1 ], σ p /σ High resolution mode: L = 2x10 31 [cm -2 s -1 ], σ p /σ Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

4 4 Детектор PANDA центральный и передний спектрометр высокая скорость счета: 2x10 7 с -1 без триггера импульсное разрешение ~1% и разрешение по времени пролета лучше 100 пс реконструкция вершин для (35 микрон для D ± ) регистрация Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

5 5 Прогресс детектора Диполь и соленоид: TDR принят Мишень: TDR принят EMC: TDR принят MVD: TDR принят STT: TDR планируется весна 2012 MUON: TDR планируется весна 2012 FTOF: TDR планируется в конце 2012 GEM: TDR планируется в конце 2012 LUMI: TDR планируется в конце 2012 DIRC: TDR планируется после 2012 DAQ: TDR планируется в Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

6 Детектор PANDA Боковыe стенки ВПД Передняя стенка ВПД - передняя стенка 140x5x1.5 см 3, 20 пластин, 140x10x1.5 см 3, 46 пластин - боковые стенки, внутри дипольного магнита 100x10x1.5 cm 3, 14 пластин в каждой стенке изготовлены из пластикового сцинтиллятора BC408. Требуемое временное разрешение ВПД не хуже 100 пс Угловой аксептанс переднего спектрометра: ± 5 0 по вертикали ± 10 0 по горизонтали ФЭУ R4998 (для 5 cm пластин) (SiPM ?) ФЭУ R2083 (для 10 cm пластин) (SiPM ?) (SiPM для боковых стенок ВПД. European grant FP7). Number of generated Events black – all events red – contribution from tubes blue – contribution from tubes e+e- green – g contribution from Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

7 7 Эффективное разделение пионов и каонов возможно до импульса частиц 3 Гэв/с, а разделение каонов и протонов до импульса 4 GeV/c Совместное использование барельного BTOF времяпролетного детектора и переднего TOF детектора позволит улучшить эффективность идентификации частиц RICH (HERMES) хорошо идентифицирует пионы выше 1.5 GeV/c, каоны выше 2 GeV/c и протоны выше 4 GeV/c, совместное использование TOF/RICH позволит идентифицировать адроны в широком диапазоне импульсов Если RICH идентифицирует адроны то можно определить t 0 без стартового счетчика Использование стартового счетчика было бы лучшим решением (в варианте SiPM) Идентификация адронов в переднем Спектрометре с помощью ВПД Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

8 8 Первые результаты математического моделирования для реакции (....) с использованием PANDAroot N сгенерированых Анти-Лямбда гиперонов N анти-протонов от распада анти-Лямбда гтперонов зарегистрированных FTOF N анти-протонов и пионов от распада анти-Лямбда гтперонов зарегистрированных FTOF 256 Параметризация для генератора событий Nucl.Phys.B150:119,1979 p=3.6 GeV/c. Генерированные распределения для анти-лямбда гиперонов xFxF pT2pT2 cos(theta) (lab.) Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

9 9 25x25x1400 мм BC408 пластиковый сцинтиллятор использовался для моделирования, с одной стороны размещен детектор фотонов размером 25x25 мм, другая сторона без детектора Монте-Карло моделирование с использованием GEANT4 для оптимизации размеров пластиковых сцинтилляторов Конический световод использовался для моделирования с детектором фотонов меньшего размера 5x5 мм Моделирование проводилось для пучка электронов с энергией 5 Гэв проходящем через центр пластикового сцинтиллятора Расстояние от детектора 50 мм700 мм1350 мм Число фотонов Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

10 10 Продолжение работы по моделированию процессов распространения и поглощения света в материале сцинтиллятора и световодов с целью оптимизации их размеров и формы. Исследования временного разрешения, эффективности, выбор оптимальных размеров пластика и пр. на тестовых пучках в ПИЯФ, Юлихе (DESY ?) Выбор фотоумножителей: SiPM или обычные ФЭУ Разработка предложения по использованию стартового счетчика Продолжение работы по математическому моделирование способности ВПД (совместно с RICH и другими детекторами) обеспечить надежную идентификацию адронов (пионов, каонов, протонов, анти-протонов) в широком интервале импульсов, моделирование различных физических каналов с использованием PANDAroot framework в том числе и с учетом физического фона Защита TDR в конце 2012 года. Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

11 11 Back up slides Ю. Нарышкин. Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

12 12 Simulation with DPM generator: -bar 4π4π FS PANDA collaboration meeting, September 2011, Yu.Naryshkin

13 13 Timelines Получение разрешений на строительство инфраструктуры Подготовка места для строительства Заключение контрактов на строительство Изготовление ускорителя и детекторов Окончание строительства инфраструктуры Инсталляция и ввод в эксплуатацию ускорителя и детекторов Начало набора данных Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

14 Основные пункты физической программы Charmonium (cc-bar) Spectroscopy Unprecedented precise measurements of masses, widths and BR Exotic states Glueballs (gg) Hybrids ( gqq-bar) Study of Hadrons in Nuclear Matter Open Charm Nucleon Structure Proton time-like form factors Hyperon production and polarization and polarization correllation Nuclear Physics: Strangeness Sector Double Hypernuclei production via Ξ - capture … Ю. Нарышкин. Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

15 15 First simulation with benchmark channel in PANDAroot with the solenoid and dipole fields and FTOF geometry PANDA collaboration meeting, September 2011, Yu.Naryshkin The event generator parameterization is taken from the paper: INCLUSIVE PRODUCTION OF K0(S), LAMBDA AND anti-LAMBDA IN anti-p p ANNIHILATIONS AT 3.6-GeV/c. Published in Nucl.Phys.B150:119,1979. Initial (generated) distributions for Lambda: xFxF pT2pT2 cos(theta) (lab.) N Lambda hyperons generated N protons from Λ-decay accepted by FTOF 5331 N pions from Λ-decay accepted by FTOF 2 N protons + pions from Λ-decay accepted by FTOF 5 Statistics of generated and accepted particles

16 16 PANDA collaboration meeting, September 2011, Yu.Naryshkin

17 17 Наша физическая программа изучение инклюзивных реакций: полуинклюзивных реакций: эксклюзивных реакций: Изучение спонтанной поляризации гиперонов Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

18 18

19 19 PANDA detector Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

20 20 HESR Accelerator and PANDA detector Ю. Нарышкин, Научная сессия ОФВЭ, 28 Декабря 2011г.

21 21

22 22

23 23

24 24

25 25

26 26 Charmonium Spectroscopy p-bar p->J/Ψπ0π0 p-bar p->J/Ψπ+π- p-bar p->J/Ψη p-bar p->χ c1 γ p-bar p->J/Ψγ p-bar p->η C γ Charmonium Above Threshold p-bar p->DD p-bar p->D*D* Charmed Strange Meson p-bar p->DsD*s0(2317) Exotics p-bar p->Ψgη p-bar p->Y(3940)->J/Ψω p-bar p->Y(4320) p-bar p>Ψ(2S)π+π- p-bar p->ΦΦ Hyperon Production p-bar p->ΛΛp-bar p->ΛΛ-bar p-bar p->ΞΞ-bar Baryon Spectroscopy p-bar p->ΞΞ* Formfactors p-bar p->e+e- p-bar p->γγ J/Ψ In Nuclear Matter p-bar A->J/ΨX Drell Yan Process p-bar p->l+l-X Benchmark Channels Yu Naryshkin, PNPI seminar, 21 October 2008