Автореферат (1149121), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Разработка метода минимизации фоновых флуктуаций измеряемых величин. Исследование поведения среднего числа участников и их среднеквад54.5.6.7.8.ратичного отклонения с изменением ширины класса центральности для центральных, полупериферических и периферических столкновений для ядроядерных (для легких и тяжелых ядер) и протон-ядерных столкновений приэнергии SPS и LHC.Определение центральности столкновения для феноменологических и экспериментальных данных. Проверка метода минимизации фоновых флуктуаций измеряемых величин на моделированных данных, с влиянием установкиALICE на результаты анализа, реализованного с помощью программы моделированния установки GEANT.
В качестве входных данных рассматриваются феноменологические данные, полученные коллаборацией при использовании генератора событий HIJING для столкновения ядер свинца при энергии2.76 ТэВ.Реализация подсчета множественности рожденных заряженных частиц в различных быстротных окнах на эксперименте ALICE для независимого определения центральности в случаях, когда измеряемая величина, анализирумаяв классах центральности, построена из сигналов VZERO, принятого коллаборацией для определения центральности по множественности.Рассмотреть возможность введения новых эстиматоров (в частности сигналадифракционного детектора AD) для определения центральности на эксперименте ALICE.
Отладка подсчета множественности рожденных частиц напростом примере протон-протонных столкновений при энергии 13 ТэВ.Калибровка центральности на эксперименте ALICE, необходимая для равномерного распределения множественности в процентные значения по центральности, поэтому важна разработка и модернизация универсального программного кода (для протон-протонных, протон-ядерных и ядро-ядерныхстолкновений) для определения множественности и калибровки центральности на эксперименте ALICE.Калибровка центральности для новых данных, получаемых коллаборацией ALICE, для столкновения ядер свинца при энергии 5.02 ТэВ. Применение подсчета множественности и отбора по центральности столкновений напримере расчета плотности множественности заряженных частиц в интервале средней быстроты при отборе самых центральных столкновений, а также определение зависимости плотности множественности от числа-нуклоновучастников.Актуальность темы исследования определяется ее тесной связью с современными действующими экспериментами по релятивистским столкновениямядер: ALICE и NA61/SHINE, а также ее возможной ориентацией на физическуюпрограмму эксперимента MPD на коллайдере NICA в ОИЯИ (Дубна), который6планируется осуществить в ближайшее время.
Метод, разработанный в даннойдиссертации, является универсальным. Его применение позволит минимизировать фоновые флуктуации выбором оптимальной ширины классов центральности, что является критически важным при анализе флуктуаций и поиске тонкихэффектов. Инструментарий, использованный для калибровки центральности вэксперименте ALICE, представленный в настоящей работе, применим для протонпротонных, протон-ядерных и ядро-ядерных столкновений, в отличие от того, чтоиспользовался коллаборацией ранее.Научная новизна и практическая ценностьРазработка нового метода определения центральности началась в связи с анализом дальних корреляций, который проводится сотрудниками Лаборатории физики сверхвысоких энергий СПбГУ.
Для этого анализа критичным становитсяуменьшение фоновых флуктуаций измеряемых величин. Метод, представленныйв настоящей диссертации, делает возможным определение предельной значимойстепени минимизации фоновых (или объемных) флуктуаций. Он позволяет вестиоценку флуктуаций нуклонов-участников в классах центральности для разныхсортов ядер при различных энергиях на примере энергий LHC (Большого адронного коллайдера) и SPS (Супер-протонного синхротрона). Данный метод позволяет оценить, до какой степени возможна минимизация фоновых флуктуацийизмеряемых величин, а также определить значение ширины класса центральности, после которого более детальное рассмотрение событий, при сужении классацентральности не ведет за собой улучшение разрешения измерений (дальнейшегоуменьшения фоновых флуктуаций измеряемых величин).Калибровка и определение центральности столкновения была реализована дляэксперимента ALICE.
Автор принимал активное участие в разработке программы для осуществления калибровки центральности столкновений, которые в дальнейшем были внедрены в библиотеки AliROOT, и теперь широко используютсячленами коллаборации для анализа данных.Автор не только модернизировал и оптимизировал используемые программы,но также реализовал возможность измерения множественности и центральностина дифракционном детекторе AD эксперимента ALICE, который был введен вэксплуатацию во второй половине периода сбора данных RUN-II. Этот детекторпозволил расширить диапазон по быстроте (4.8 < < 6.3, −7.0 < < −4.9 иулучшил способность определения дифракционных событий в протон-протонныхи ионных столкновениях за счет добавления счетчиков частиц для малых угловвылета частиц вблизи оси пучка в псевдобыстротном диапазоне.
В отличии отдетектора VZERO, который подвержен радиационной деградации, детектор AD7является более стабильным. Средняя множественность рожденных частиц, которую может измерить детектор VZERO, падает со временем в одном периоденабора данных, а показатели AD не меняются.Корреляции множественности в разных диапазонах по псевдобыстроте с использованием детектора VZERO, AD и SPD были обнаружены уже на протонпротонных столкновениях при энергии 13 ТэВ, на которых производилась настройка анализа. Это дает возможность использовать детектор AD для подсчета центральности столкновений в быстротном диапазоне 4.8 < < 6.3 ,−7.0 < < −4.9 при столкновениях ядер.Измерения множественности заряженных частиц в диапазоне средних псевдобыстрот (|| < 0.5) являются первыми исследованиями в столкновениях тяжелых√ядер при энергии = 5.02 ТэВ на нуклон-нуклонную пару в системе центрамасс.√Для 5% центральных событий при энергии = 5.02 ТэВ было проведе√но сравнение с данными, полученными ранее для энергии = 2.76 ТэВ длясистем нуклон-нуклон, нуклон-ядро, ядро-ядро.
Использование среднего числапар нуклонов-участников, вычисленного из модели Глаубера, позволило провестисравнение измеренной множественность между этими различными сталкивающимися системами.Результаты калибровки центральности для столкновений ядер свинца при = 5.02 ТэВ были добавлены в библиотеку AliROOT, что позволяет использовать их участникам эксперимента ALICE для различого рода анализа данныхс отбором событий по центральности. Разработанные с участием автора программы для подсчета множественности (AliMultSelection) и калибровки центральности (AliMultSelectionCalibrator) являются универсальными, как для протонядерных, так и для ядро-ядерных столкновений. Они были добавлены в библиотеку AliPhysics в AliROOT и будут использоваться для калибровки центральностибудущих наборов данных на эксперименте ALICE.√Апробация работы.
Представленные в работе результаты докладывались насовещаниях коллабораций ALICE и NA61/SHINE, на научных семинарах Лаборатории физики высоких энергий СПбГУ, кафедры физики высоких энергий СПбГУи кафедры ядерно-физических методов исследования СПбГУ. Кроме того, все изложенные в настоящей диссертации результаты были представлены автором наследующих конференциях и научных школах:1. Ettore Majorana International School of Subnuclear Physics, Erice, 06/2016,2.
Tatiana Drozhzhova, Alberica Toia DPG (Deutsche Physikalische Gesellschaft),03/2016, Дармштадт, Германия,83. Tatiana Drozhzhova, Grigory Feofilov, Vladimir Kovalenko, Andrey Seryakov,Санкт-Петербург, International Conference “Nucleus 2015”4. Quark Confinement and the Hadron Spectrum XI , СПб, 09/20145. The XXI International Baldin Seminar on High Energy Physics Problems“Relativistic Nuclear Physics and Quantum Chromodynamics”, Дубна, 09/2014,6. The Second Asia-Europe-Pacific School of High-Energy Physics, Индия, 10/2014,7.
Ettore Majorana International School of Subnuclear Physics, Erice, 2014,8. доклад на коллаборационном совещании NA61/NA49, Дубна 2014,9. 2nd Russian-Spanish Congress Particle and Nuclear Physics at all Scales andCosmology 2013, СПб10. MCnet School 2012, ЦЕРН, Швейцария,11. Ettore Majorana Erice School 2012, Сицилия,12. CERN, Summer student report at 2011 workshop of NA61/SHINE collaboration,13. International Student Conference “Science and progress”, DAAD, СПб 2010.Личный вклад автора В период подготовки диссертации ее автор являлсянепосредственным участником: 1) эксперимента NA61/SHINE по столкновениюионов на фиксированной мишени (на ускорителе SPS), 2) эксперимента ALICE (наLHC) в ЦЕРН и принимал участие в сеансах сбора данных, калибровке, контролекачества и анализе данных в этих экспериментах.Вклад автора диссертации в калибровку данных по центральности, получен√ных в эксперименте ALICE при = 5.02 ТэВ с конца 2015 года до начала2016 года, а также в разработку и отладку программ для калибровки и определения центральности в этом эксперименте, оказался решающим.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
