48
25.12.2006 1 В.Самсонов, ЛРЯФ Лаборатория релятивистской ядерной физики в 2006 году ОФВЭ, ПИЯФ РАН В. Самсонов О лаборатории PHENIX-2006 (BNL, США) СВМ-2006 (GSI,Германия) ALICE-2006 (CERN, Швейцария) Планы на будущее 25 декабря 2006

Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6 году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

  • Upload
    yoshe

  • View
    64

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6 году ОФВЭ, ПИЯФ РАН. В. Самсонов О лаборатории PHENIX-2006 (BNL, США ) СВМ -2006 (GSI, Германия ) ALICE-2006 (CERN, Швейцария ) Планы на будущее 25 декабря 2006. Лаборатория релятивистской ядерной физики. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 1ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики в 2006 годуОФВЭ ПИЯФ РАН

В Самсонов

bullО лаборатории

bullPHENIX-2006 (BNL США)

bullСВМ-2006 (GSIГермания)

bullALICE-2006 (CERN Швейцария)

bullПланы на будущее

25 декабря 2006

25122006 2ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Состав лаборатории в 2006 году

Веднаучнсоотрудник 1 (дфм)+1(12 ставки)

Старшнаучнсотрудник 6 (канд ф-м наук)+1 бст

Научнсотрудник 2 бст

Аспирант 1+1соискатель

Студент 1 (12 ставки)

Вед инженер 7

Механик 1+1 (12 ставки)

Лаборанты монтажницы 5

Всего 28 человек

25122006 3ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Публикации 2006 года

bullPhysRevLett 7 (publ) + 10 (subm) PHENIXbullPhysRev C 2 (publ) PHENIXbullPhysRev D 2 (publ) PHENIXbullNuclPhysA 1 (publ) PHENIX

bullALICE PhysPerf Rep 1 (publ) ALICE

bullCBM TechnStatRep 1 (publ) CBM

bullArXivhep-ph 1 (publ) Теор

Всего 15(publ)+10 (subm)

25122006 4ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 годаQuark Matter 2006

(November 14-20 2006 Shanghai China) YuRyabov ldquoMeasurement of the leptonic and hadronic decays of and ω mesons at RHIC by PHENIXrdquo VRyabov ldquoMeasurements of ω and η mesons in p+p d+Au and Au+Au collisions at sNN = 200 GeV in the PHENIX experiment at RHIC rdquo

CBM Collaboration Meeting(February 28-March 3 2006 GSI Darmstadt)

A Kiseleva ldquoVector meson simulations (+- pairs)rdquo E Kryshen ldquoSTS setup optimization for hyperon measurementsrdquo V Baublis ldquoCBM MuID optimization for dimuon measurementsrdquo

CBM Collaboration Meeting(September 19-22 2006 Strasbourg)

A Kiseleva ldquoSoft muon identificationrdquoCBM Muon Workshop

(October 16-18 2006 GSI Darmstadt) VBaublis ldquoSimplified Muon Track Reconstruction in CBMrdquo A Kiseleva ldquoAbsorber studyrdquo V Nikulin ldquoConsiderations for the MUCH Tracking Detector Choicerdquo

25122006 5ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 года

3-rd DimuonNet workshop laquoHeavy Flavors and Quarkonia production in Heavy Ion Collisions

at the LHCraquo(March 29-31 2006 AlessandriaItaly)

E Kryshen ldquoPolarization studies with the ALICE central barrelrdquo

PWG-3 meeting(April 18 2006)

E Kryshen ldquoThe dependence of the ALICE acceptance on the number and position of the TRD supermodulesrsquo

XVIII International Baldin seminar on high energy physics problems ldquoRelativistic nuclear physics and quantum chromodynamics

(September 25 - 30 2006 Dubna Russia) V Nikulin ldquoALICE muon arm Status and possibilities for heavy quarkonia photoproduction studiesrdquo

25122006 6ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Финансовое обеспечение в 2006 году

Тема laquoБАК-АЛИСАraquo (Минобрнаука) 1500 тысруб

Тема laquoФЕНИКСraquo (Минобрнаука) 170 тысруб

Тема laquoРАНraquo 670 тысруб

Визиты

ЦЕРН (АЛИСА) 80 kCHF (Минобрнаука)

+16 kCHF (ЦЕРН)

БНЛ (ФЕНИКС) 50 k$ (Минобрнаука)

+ 36 k$ (БНЛ)

25122006 7ВСамсонов ЛРЯФ

INTAS-CERN GrantldquoPreparation for data taking and distributed analysis

for the ALICE experiment at LHCrdquo

INTAS-GSI GrantldquoDevelopment of a Muon Detection System

for Compressed Baryonic Matter Experimentrdquo

EU FP7 rdquoCBM muon detector proposal to constructionrdquo

INTAS YSF Grant E Kryshen

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 2: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 2ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Состав лаборатории в 2006 году

Веднаучнсоотрудник 1 (дфм)+1(12 ставки)

Старшнаучнсотрудник 6 (канд ф-м наук)+1 бст

Научнсотрудник 2 бст

Аспирант 1+1соискатель

Студент 1 (12 ставки)

Вед инженер 7

Механик 1+1 (12 ставки)

Лаборанты монтажницы 5

Всего 28 человек

25122006 3ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Публикации 2006 года

bullPhysRevLett 7 (publ) + 10 (subm) PHENIXbullPhysRev C 2 (publ) PHENIXbullPhysRev D 2 (publ) PHENIXbullNuclPhysA 1 (publ) PHENIX

bullALICE PhysPerf Rep 1 (publ) ALICE

bullCBM TechnStatRep 1 (publ) CBM

bullArXivhep-ph 1 (publ) Теор

Всего 15(publ)+10 (subm)

25122006 4ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 годаQuark Matter 2006

(November 14-20 2006 Shanghai China) YuRyabov ldquoMeasurement of the leptonic and hadronic decays of and ω mesons at RHIC by PHENIXrdquo VRyabov ldquoMeasurements of ω and η mesons in p+p d+Au and Au+Au collisions at sNN = 200 GeV in the PHENIX experiment at RHIC rdquo

CBM Collaboration Meeting(February 28-March 3 2006 GSI Darmstadt)

A Kiseleva ldquoVector meson simulations (+- pairs)rdquo E Kryshen ldquoSTS setup optimization for hyperon measurementsrdquo V Baublis ldquoCBM MuID optimization for dimuon measurementsrdquo

CBM Collaboration Meeting(September 19-22 2006 Strasbourg)

A Kiseleva ldquoSoft muon identificationrdquoCBM Muon Workshop

(October 16-18 2006 GSI Darmstadt) VBaublis ldquoSimplified Muon Track Reconstruction in CBMrdquo A Kiseleva ldquoAbsorber studyrdquo V Nikulin ldquoConsiderations for the MUCH Tracking Detector Choicerdquo

25122006 5ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 года

3-rd DimuonNet workshop laquoHeavy Flavors and Quarkonia production in Heavy Ion Collisions

at the LHCraquo(March 29-31 2006 AlessandriaItaly)

E Kryshen ldquoPolarization studies with the ALICE central barrelrdquo

PWG-3 meeting(April 18 2006)

E Kryshen ldquoThe dependence of the ALICE acceptance on the number and position of the TRD supermodulesrsquo

XVIII International Baldin seminar on high energy physics problems ldquoRelativistic nuclear physics and quantum chromodynamics

(September 25 - 30 2006 Dubna Russia) V Nikulin ldquoALICE muon arm Status and possibilities for heavy quarkonia photoproduction studiesrdquo

25122006 6ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Финансовое обеспечение в 2006 году

Тема laquoБАК-АЛИСАraquo (Минобрнаука) 1500 тысруб

Тема laquoФЕНИКСraquo (Минобрнаука) 170 тысруб

Тема laquoРАНraquo 670 тысруб

Визиты

ЦЕРН (АЛИСА) 80 kCHF (Минобрнаука)

+16 kCHF (ЦЕРН)

БНЛ (ФЕНИКС) 50 k$ (Минобрнаука)

+ 36 k$ (БНЛ)

25122006 7ВСамсонов ЛРЯФ

INTAS-CERN GrantldquoPreparation for data taking and distributed analysis

for the ALICE experiment at LHCrdquo

INTAS-GSI GrantldquoDevelopment of a Muon Detection System

for Compressed Baryonic Matter Experimentrdquo

EU FP7 rdquoCBM muon detector proposal to constructionrdquo

INTAS YSF Grant E Kryshen

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 3: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 3ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Публикации 2006 года

bullPhysRevLett 7 (publ) + 10 (subm) PHENIXbullPhysRev C 2 (publ) PHENIXbullPhysRev D 2 (publ) PHENIXbullNuclPhysA 1 (publ) PHENIX

bullALICE PhysPerf Rep 1 (publ) ALICE

bullCBM TechnStatRep 1 (publ) CBM

bullArXivhep-ph 1 (publ) Теор

Всего 15(publ)+10 (subm)

25122006 4ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 годаQuark Matter 2006

(November 14-20 2006 Shanghai China) YuRyabov ldquoMeasurement of the leptonic and hadronic decays of and ω mesons at RHIC by PHENIXrdquo VRyabov ldquoMeasurements of ω and η mesons in p+p d+Au and Au+Au collisions at sNN = 200 GeV in the PHENIX experiment at RHIC rdquo

CBM Collaboration Meeting(February 28-March 3 2006 GSI Darmstadt)

A Kiseleva ldquoVector meson simulations (+- pairs)rdquo E Kryshen ldquoSTS setup optimization for hyperon measurementsrdquo V Baublis ldquoCBM MuID optimization for dimuon measurementsrdquo

CBM Collaboration Meeting(September 19-22 2006 Strasbourg)

A Kiseleva ldquoSoft muon identificationrdquoCBM Muon Workshop

(October 16-18 2006 GSI Darmstadt) VBaublis ldquoSimplified Muon Track Reconstruction in CBMrdquo A Kiseleva ldquoAbsorber studyrdquo V Nikulin ldquoConsiderations for the MUCH Tracking Detector Choicerdquo

25122006 5ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 года

3-rd DimuonNet workshop laquoHeavy Flavors and Quarkonia production in Heavy Ion Collisions

at the LHCraquo(March 29-31 2006 AlessandriaItaly)

E Kryshen ldquoPolarization studies with the ALICE central barrelrdquo

PWG-3 meeting(April 18 2006)

E Kryshen ldquoThe dependence of the ALICE acceptance on the number and position of the TRD supermodulesrsquo

XVIII International Baldin seminar on high energy physics problems ldquoRelativistic nuclear physics and quantum chromodynamics

(September 25 - 30 2006 Dubna Russia) V Nikulin ldquoALICE muon arm Status and possibilities for heavy quarkonia photoproduction studiesrdquo

25122006 6ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Финансовое обеспечение в 2006 году

Тема laquoБАК-АЛИСАraquo (Минобрнаука) 1500 тысруб

Тема laquoФЕНИКСraquo (Минобрнаука) 170 тысруб

Тема laquoРАНraquo 670 тысруб

Визиты

ЦЕРН (АЛИСА) 80 kCHF (Минобрнаука)

+16 kCHF (ЦЕРН)

БНЛ (ФЕНИКС) 50 k$ (Минобрнаука)

+ 36 k$ (БНЛ)

25122006 7ВСамсонов ЛРЯФ

INTAS-CERN GrantldquoPreparation for data taking and distributed analysis

for the ALICE experiment at LHCrdquo

INTAS-GSI GrantldquoDevelopment of a Muon Detection System

for Compressed Baryonic Matter Experimentrdquo

EU FP7 rdquoCBM muon detector proposal to constructionrdquo

INTAS YSF Grant E Kryshen

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 4: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 4ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 годаQuark Matter 2006

(November 14-20 2006 Shanghai China) YuRyabov ldquoMeasurement of the leptonic and hadronic decays of and ω mesons at RHIC by PHENIXrdquo VRyabov ldquoMeasurements of ω and η mesons in p+p d+Au and Au+Au collisions at sNN = 200 GeV in the PHENIX experiment at RHIC rdquo

CBM Collaboration Meeting(February 28-March 3 2006 GSI Darmstadt)

A Kiseleva ldquoVector meson simulations (+- pairs)rdquo E Kryshen ldquoSTS setup optimization for hyperon measurementsrdquo V Baublis ldquoCBM MuID optimization for dimuon measurementsrdquo

CBM Collaboration Meeting(September 19-22 2006 Strasbourg)

A Kiseleva ldquoSoft muon identificationrdquoCBM Muon Workshop

(October 16-18 2006 GSI Darmstadt) VBaublis ldquoSimplified Muon Track Reconstruction in CBMrdquo A Kiseleva ldquoAbsorber studyrdquo V Nikulin ldquoConsiderations for the MUCH Tracking Detector Choicerdquo

25122006 5ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 года

3-rd DimuonNet workshop laquoHeavy Flavors and Quarkonia production in Heavy Ion Collisions

at the LHCraquo(March 29-31 2006 AlessandriaItaly)

E Kryshen ldquoPolarization studies with the ALICE central barrelrdquo

PWG-3 meeting(April 18 2006)

E Kryshen ldquoThe dependence of the ALICE acceptance on the number and position of the TRD supermodulesrsquo

XVIII International Baldin seminar on high energy physics problems ldquoRelativistic nuclear physics and quantum chromodynamics

(September 25 - 30 2006 Dubna Russia) V Nikulin ldquoALICE muon arm Status and possibilities for heavy quarkonia photoproduction studiesrdquo

25122006 6ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Финансовое обеспечение в 2006 году

Тема laquoБАК-АЛИСАraquo (Минобрнаука) 1500 тысруб

Тема laquoФЕНИКСraquo (Минобрнаука) 170 тысруб

Тема laquoРАНraquo 670 тысруб

Визиты

ЦЕРН (АЛИСА) 80 kCHF (Минобрнаука)

+16 kCHF (ЦЕРН)

БНЛ (ФЕНИКС) 50 k$ (Минобрнаука)

+ 36 k$ (БНЛ)

25122006 7ВСамсонов ЛРЯФ

INTAS-CERN GrantldquoPreparation for data taking and distributed analysis

for the ALICE experiment at LHCrdquo

INTAS-GSI GrantldquoDevelopment of a Muon Detection System

for Compressed Baryonic Matter Experimentrdquo

EU FP7 rdquoCBM muon detector proposal to constructionrdquo

INTAS YSF Grant E Kryshen

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 5: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 5ВСамсонов ЛРЯФ

Доклады 2006 года

3-rd DimuonNet workshop laquoHeavy Flavors and Quarkonia production in Heavy Ion Collisions

at the LHCraquo(March 29-31 2006 AlessandriaItaly)

E Kryshen ldquoPolarization studies with the ALICE central barrelrdquo

PWG-3 meeting(April 18 2006)

E Kryshen ldquoThe dependence of the ALICE acceptance on the number and position of the TRD supermodulesrsquo

XVIII International Baldin seminar on high energy physics problems ldquoRelativistic nuclear physics and quantum chromodynamics

(September 25 - 30 2006 Dubna Russia) V Nikulin ldquoALICE muon arm Status and possibilities for heavy quarkonia photoproduction studiesrdquo

25122006 6ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Финансовое обеспечение в 2006 году

Тема laquoБАК-АЛИСАraquo (Минобрнаука) 1500 тысруб

Тема laquoФЕНИКСraquo (Минобрнаука) 170 тысруб

Тема laquoРАНraquo 670 тысруб

Визиты

ЦЕРН (АЛИСА) 80 kCHF (Минобрнаука)

+16 kCHF (ЦЕРН)

БНЛ (ФЕНИКС) 50 k$ (Минобрнаука)

+ 36 k$ (БНЛ)

25122006 7ВСамсонов ЛРЯФ

INTAS-CERN GrantldquoPreparation for data taking and distributed analysis

for the ALICE experiment at LHCrdquo

INTAS-GSI GrantldquoDevelopment of a Muon Detection System

for Compressed Baryonic Matter Experimentrdquo

EU FP7 rdquoCBM muon detector proposal to constructionrdquo

INTAS YSF Grant E Kryshen

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 6: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 6ВСамсонов ЛРЯФ

Лаборатория релятивистской ядерной физики

Финансовое обеспечение в 2006 году

Тема laquoБАК-АЛИСАraquo (Минобрнаука) 1500 тысруб

Тема laquoФЕНИКСraquo (Минобрнаука) 170 тысруб

Тема laquoРАНraquo 670 тысруб

Визиты

ЦЕРН (АЛИСА) 80 kCHF (Минобрнаука)

+16 kCHF (ЦЕРН)

БНЛ (ФЕНИКС) 50 k$ (Минобрнаука)

+ 36 k$ (БНЛ)

25122006 7ВСамсонов ЛРЯФ

INTAS-CERN GrantldquoPreparation for data taking and distributed analysis

for the ALICE experiment at LHCrdquo

INTAS-GSI GrantldquoDevelopment of a Muon Detection System

for Compressed Baryonic Matter Experimentrdquo

EU FP7 rdquoCBM muon detector proposal to constructionrdquo

INTAS YSF Grant E Kryshen

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 7: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 7ВСамсонов ЛРЯФ

INTAS-CERN GrantldquoPreparation for data taking and distributed analysis

for the ALICE experiment at LHCrdquo

INTAS-GSI GrantldquoDevelopment of a Muon Detection System

for Compressed Baryonic Matter Experimentrdquo

EU FP7 rdquoCBM muon detector proposal to constructionrdquo

INTAS YSF Grant E Kryshen

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 8: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 8ВСамсонов ЛРЯФ

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 9: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 9ВСамсонов ЛРЯФ

Run Year Species s12 [GeV ] Ldt NTot p-p Equivalent Data Size

01 2000 Au+Au 130 1 b-1 10M 004 pb-1 3 TB

02 20012002 Au+Au 200 24 b-1 170M 10 pb-1 10 TB

p+p 200 015 pb-1 37G 015 pb-1 20 TB

03 20022003 d+Au 200 274 nb-1 55G 11 pb-1 46 TB

p+p 200 035 pb-1 66G 035 pb-1 35 TB

04 20032004 Au+Au 200 241 b-1 15G 100 pb-1 270 TB Au+Au 62 9 b-1 58M 036 pb-1 10 TB

05 20042005 Cu+Cu 200 3 nb-1 86G 119 pb-1 173 TB Cu+Cu 62 019 nb -1 04G 08 pb-1 48 TB Cu+Cu 225 27 b-1 9M 001 pb-1 1 TB p+p 200 38 pb -1 85B 38 pb-1 262 TB

06 2006 p+p 200 107 pb-1 230B 107 pb-1 310 TB p+p 62 01 pb -1 28B 01 pb-1 25 TB

Сеансы Сеансы RHICRHIC (1 - 6) (1 - 6)

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 10: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 10ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ в эксперименте ФЕНИКС (сейчас)

bull Управление и контроль работы дрейфовой камеры

Сопровождение системы автоматического управления высоким напряжением (2 х 368 каналов) Сопровождение вспомогательной камеры малого размера для мониторинга свойств

газовой среды детектора Использование алгоритмов калибровки детектора обеспечение максимально

достижимого импульсного разрешения Сопровождение автоматической системы контроля качества данных поступающих с

детектора

bull Участие в эксперименте Смены Плановые ремонты и обслуживание

bull Участие в обработке экспериментальных данных Отбор данных ldquoвысокогоrdquo качества QA физических данных (положение пиков pK

на шкале масс alignmrnt и тд) Изучение распадов легких мезонов в адронные и лептонные каналы

bull Участники эксперимента ВБаублис ЕВзнуздаев ДИванищев БКомков ВРябов ЮРябов ВСамсонов

АХанзадеев

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 11: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 11ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX publication SummaryPHENIX publication Summary

bull Since 2001ndash 32 PRLrsquos ndash 11 Phys Rev Cndash 3 Phys Rev Dndash 1 Phys Lett Bndash 1 Nucl Phys A

(White Paper)bull gt 3700 citations

bull Most-cited paper from RHICndash ldquoSuppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au

collisions at radicsNN= 130 GeV rdquoK Adcox et al PhysRevLett 88022301 (2002) nucl-ex0109003

ndash 12 other papers with gt 100 citations

Cumulative PHENIX Citations

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Jan-01 Jul-01 Jan-02 Jul-02 Jan-03 Jul-03 Jan-04 Jul-04 Jan-05 Jul-05 Jan-06 Jul-06 Jan-07

Cita

tions

Cite Data 0 390 413 426 428 449 524 567 733 887 912 1075 1409 1676 1927 2206 2624 3028 3356 3493 3744

Inferred 0 390 413

1-Jan-01

1-Jan-03

20-Feb-03

10-Mar-03

20-Mar-03

12-Apr-03

6-Jun-03

4-Jul-03

26-Sep-03

4-Dec-03

1-Jan-04

26-Mar-04

4-Sep-04

5-Dec-04

19-Mar-05

1-Jul-05

1-Nov-05

23-Mar-06

19-Jul-06

11-Sep-06

7-Nov-06

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 12: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 12ВСамсонов ЛРЯФ

+ - 0 BR = 231

Ks0 0 0 BR = 314

Анализ экспериментальных данныхИзучение распадов легких мезонов

Изучаемые распады

K+K- BR = 492 07 e+e- BR = 297 004 10-4 e+e- BR = 718 012 10-5 0 BR = 890 025 0+- BR = 891 07

Мотивация

Измерения легких векторных мезонов в адронных и лептонных каналах распада ndash инструмент исследования возможного частичного восстановления киральной симметрии в столкновениях тяжелых ядер Данные о рождении этих мезонов дополняют картину о рождение легких мезонов на RHIC ω s

0 ndash мезоны является важной компонентой для расчета электронных и фотонных коктейлей используемых в различных анализах эксперимента ФЕНКС Измерение относительного выхода векторных и скалярных мезонов (0) при больших pT несет информацию об механизмах образования связанных q-qbar состояний

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 13: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 13ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

Au+Au

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 14: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 14ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

nucl-ex0611031 submit to Physical Review

Letters

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 15: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 15ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

nucl-ex0611006 Submit to

Physical Review C

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 16: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 16ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 17: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 17ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

d+Au radicsNN=200 GeV Au+Au radicsNN=200 GeV ω e+e- Au+Au radicsNN=200 GeV

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 18: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 18ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 19: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 19ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

nucl-ex0611031 submit to Physical Review Letters

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 20: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 20ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 21: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 21ВСамсонов ЛРЯФ

Измерены выходы мезонов ndash мезон (K+K- канал) p+p d+Au Au+Au взаимодействиях

Легкие мезоны

ndash мезон (0+- и 0 канал) p+p (Run3 + Run5) d+Au Au+Au взаимодейств

ndash мезон (0+- канал) p+p (Run3) d+Au взаимодейств (сравн с каналом )

s0 ndash мезон (00канал) p+p (Run3+Run5) и d+Au взаимодействиях

ndash мезоны (е-е+канал) Au+Au и d+Au взаимодействия

ndash мезон (-+канал) температура интегральный выход

s0 ndash мезоны (адронные каналы) ndash отношения к 0

ndash мезоны (адронные каналы) RAA и RdA

ndash мезоны (адронные каналы) изучение модификаций массы и ширины

ndash мезон d+Au и Au+Au ndash мезон d+Au и Au+Au

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 22: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 22ВСамсонов ЛРЯФ

ПИЯФ на QM2006

ЮРябовустный доклад

ВРябовстендовыйдоклад

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 23: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 23ВСамсонов ЛРЯФ

PHENIX имеет измерения в адронных каналах распада Оба мезона ведут себя в Au-Au и d-Au столкновениях также как остальные мезоны с точки зрения влияния среды

Получены предварительные измерения выходов ω amp мезонов в e+e- канале Необходимо улучшение ситуации с фоном

Базовые измерения (p+p radics=200GeV) получены в адронных каналах лептонный канал анализируется сейчас на уже полученной статистике

Следующий шаг ndash измерения в лептонном канале при большой статистике и исправленном фоне в А+А столкновениях

Легкие векторные мезоны ( и )

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 24: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 24ВСамсонов ЛРЯФ

Программа обновление спектрометра

Run-10 Si-VTX

Run-7 HBD

Run-7 TOF-W

Run-9 muTrig

Run-10 muTrig

Run-11 NCC

Run-11 FVTX

Run-7 RNXP

Установлены в 2006bull HBDbull TOF-Westbull RNXP

Планируется Run 9 (2008)bull muTrig_1

Run 10 (2009)bull Si-VTXbull muTrig_2

Run 11 (2010)bull NCCbull FVTX

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 25: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 25ВСамсонов ЛРЯФ

Long term RHIC facility strategyLong term RHIC facility strategy

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 26: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 26ВСамсонов ЛРЯФ

CBM detector μ+μ- setupCBM detector μ+μ- setupCBM detector e+e- setupCBM detector e+e- setup

GSI

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 27: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 27ВСамсонов ЛРЯФ

Electrons vs muons physics difference

arXivnucl-ex9712008 v1 23Dec 1997

CERES (1997)Scomparini (NA60) QM 05

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 28: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 28ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Low-mass vector mesons

Dielectrons (Galatyuk) Dimuons (Kiseleva)

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 29: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 29ВСамсонов ЛРЯФ

CBM performance Charmonium

Muons (Kiseleva)Electrons (Maevskaya)

Both satisfactory muons seem to work better

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 30: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 30ВСамсонов ЛРЯФ

observable

detector requirements

reaction rate DAQtrigger requirements

Jψrarre+e- STS (no vertex det) RICH TRD TOF ECAL

10 MHz high speed STS tracking high speed TRD tracking no secondary vertex

Jψ ρ ω φ rarr μ+μ-

STS (no vertex det) absorber fast muon chambers

10 MHz high speed tracking with STS and muon chambers

open charmD0 D ΛC DS

0 DS

STS with excellent vertex resolution (TRD and TOF optional for proton rejection)

limitations due to radiation hardness and readout speed of vertex det

high speed secondary vertex selectionhigh archiving ratelarge data volume

ρ ω φrarr e+e-

STS (no vertex det) RICH TRD (TOF ECAL)

le 100 kHz

no event selection high archiving rate large data volume

hadrons STS (no vertex det) TRD (as tracker) TOF

le 100 kHz

hyperons STS (no vertex det) no particle ID

le 100 kHz

photons π0

ECAL le 100 kHz

Experimental conditions and requirements (A+A collisions)

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 31: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 31ВСамсонов ЛРЯФ

Mirrors optical scheme of CBM RICH

Vertical Horizontal

S=35x45 m2 R=4500 mm

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 32: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

B

MC

32

CBM RICH hexagon mirrors

Hexagon effects

bull Lack of exact geometrical description -gt impossible to divide a goal spherical surface into hexagons exactly one can only to approximate manually the surface by hexagons with irregular gaps between them (05-12mm) the technological gaps between mirrors is of the order of 3mm

bull Completion efficiency of the surface by hexagons is ~ 96

bull Cutting of hexagons (if necessary) to fit a line between 2 mirror walls and to fit other sides of the goal surface ~ 94 hexagon units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev

(PNPI)

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 33: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

B

MC

33

CBM RICH trapezoid mirrors

The main idea ndash latitudelongitude divisionbull the division of the goal spherical surface into units has the precise geometrical description bull minimal gaps between units the only technological gaps of 3 mm are neededbull the only 2 variants of the unit dimensions the length of side is about 450 mmbull no fitting cuts for units

72 trapezoid units

V Samsonov OTarasenkova EVznuzdaev (PNPI)

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 34: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

B

MC

34

Conceptual layout of the RICH

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 35: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 35ВСамсонов ЛРЯФ

Realistic support structure for the trapezoid mirrors

bull 3 types of vertical elements

bull 3 types of horizontal elements

bull 2 types of cross connection

bull Dimensions of vertical elements 100x51x4x3 mm

bull Dimensions of horizontal elements 50x30x35x35 mm

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 36: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 36ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawing

Hexagon mirroroption

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 37: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 37ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics 3D drawings (2)

Trapezoid mirroroption

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 38: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 38ВСамсонов ЛРЯФ

Mirror tuning mechanics PNPI prototypes

Trapezoid mirror tuningmechanism

Hexagon mirror tuningmechanism

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 39: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 39ВСамсонов ЛРЯФ

PNPI optical test bench

Schema of the optical bench

Realization

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 40: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 40ВСамсонов ЛРЯФ

Results of the PNPI prototype tests

Hexagon option

Trapezoid option

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 41: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 41ВСамсонов ЛРЯФ

MUonCHamber system (MUCH)MUonCHamber system (MUCH)

Fe C

5 10 20 30

120 cm

STS

First design study absorbers

4 Fe + 1 C increasing thickness full thickness ~ 1m Fe

detectors 2 layers between absorbers 1 ndash in front of MUCH 2 ndash behind last absorber

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 42: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 42ВСамсонов ЛРЯФ

μID system 4Fe+C

16 detector layers

Fe absorbers C absorber (cm) 5 10 20 30 120

247 cm170cm

~190 cm

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 43: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 43ВСамсонов ЛРЯФ

Alternative option μ ID system with absorber

CFe absorbers + detector layers

Simulations Au+Au 25 AGeV

track reconstruction from hits in STS and muon chambers (100 μm position resolution)

muon ID tracks from STS to muon chamber behind absorber

vector meson multiplicities from HSD

Jψrarrμ+μ-

sb ~ 100

ρ φω

next steps improve track matching efficiency (~ 50)realistic hit producer (rarr detector layout)

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 44: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 44ВСамсонов ЛРЯФ

Detector comparison

GEM micromegas scintillator

105 Hzmm2 _

2D readout yes no yes yes yes no

5-10 mm gt5 mm

High Low Low Low

Good Poor Poor _Experience Good Poor Poor Good

Cost Moderate High Moderate ~100Euroch

MWPC analog

MWPC digital anode

MWPC digital

cathodeRate capability 105 Hzmm2

gt5105 Hzmm2

Spatial resolution

0030-0050 mm

05-15 mm

005 mm (analog)

005 mm (analog)

Influence of magnetic field

Spark tolerance

httpindicocernchconferenceDisplaypyconfId=473ldquoMicro-pattern Gas Detectors status and perspectivesrdquo CERN Jan 2006

Pestov report (CERN December 2006)ldquoNew micropattern spark-protected gaseous detectorsand their applications to High Energy Physics and Medicinerdquo

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 45: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 45ВСамсонов ЛРЯФ

Tracking detectorsBToFyxE

Exotic beam from Super - FRS

γ-raysNeutronsProtons

Target

Neutrons

Protons

High resolution measurement

Heavy Fragments

Neutrons

Эксперимент LAND (R3B)

Измерение дифференциальных сечений кулоновской диссоциации и сечений

реакции 23Al(γp)

- размер рабочей зоны 100times80 см2- измерение X и Y координат- разрешение σ le 200 μ- эффективность ~98- загрузки lt 2104 1сек

Дрейфовые камеры+CROSS4

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 46: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 46ВСамсонов ЛРЯФ

Создание этих камер мы рассматриваем как RampD возможного решения для трековых станций большой площади в проектах на FAIR GSI Более того уже эти камеры помимо эксперимента LAND будут являться трековой системой (необходимо будет сделать еще две камеры) протонного плеча установки R3B для исследования в полной кинематике реакций с высокоэнергичными радиоактивными пучками на FAIR GSI

Стапель для сборки камер

Камера перед сборкой

Камера в собранном виде

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 47: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 47ВСамсонов ЛРЯФ

Декабрь 2006 сессия ОФВЭ

ЛРЯФ

Спасибо за внимание

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ

Page 48: Лаборатория релятивистской ядерной физики в 200 6  году ОФВЭ, ПИЯФ РАН

25122006 48ВСамсонов ЛРЯФ

bull backup slides

bull На RHIC образуется сильно взаимодействующее партонное состояние плотной материи

bull Получены первые данные о характеристиках данной материиndash Энергетические потери начальная партонная

плотность (подавление струй изучение потока легких и тяжелых кварков)

gt15 ГэВфм3 и dNgdy gt 1100

ndash Начальная температура (термальные фотоны)

T0ave = 300-400 МэВ

Такие высокие плотности и температуры беспрецедентны

РЕЗУЛЬТАТЫ