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Detailed Analysis of Two Particle Correlations in Central Pb-Au Collisions at 158 GeV per Nucleon

Antonczyk, Dariusz :
Detailed Analysis of Two Particle Correlations in Central Pb-Au Collisions at 158 GeV per Nucleon.
[Online-Edition: urn:nbn:de:tuda-tuprints-9155]
Technische Universität , Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2006)

Official URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-9155

Abstract

This thesis presents a two-particle correlation analysis of the fully calibrated high statistics CERES Pb+Au collision data at the top SPS energy, with the emphasis on the pion-proton correlations and the event-plane dependence of the correlation radii. CERES is a dilepton spectrometer at CERN SPS. After the upgrade, which improved the momentum resolution and extended the detector capabilities to hadrons, CERES collected 30 million Pb+Au events at 158 AGeV in the year 2000. A previous Hanbury-Brown-Twiss (HBT) analysis of pion pairs in a subset of these data, together with the results obtained at other beam energies, lead to a new freeze-out criterion (Phys. Rev. Lett. 90, 022301 (2003)). In this work, the detailed transverse momentum and event-plane dependence of the pion correlation radii, as well as the pion-proton correlations, are discussed in the framework of the blast wave model of the expanding fireball. Furthermore, development of an electron drift velocity gas monitor for the ALICE TPC sub-detector is presented. The new method of the gas composition monitoring is based on the simultaneous measurement of the electron drift velocity and the gas gain and is sensitive to even small variations of the gas mixture composition. Several modifications of the apparatus were performed resulting in the final drift velocity resolution of 0.3 permille.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2007
Creators: Antonczyk, Dariusz
Title: Detailed Analysis of Two Particle Correlations in Central Pb-Au Collisions at 158 GeV per Nucleon
Language: English
Abstract:

This thesis presents a two-particle correlation analysis of the fully calibrated high statistics CERES Pb+Au collision data at the top SPS energy, with the emphasis on the pion-proton correlations and the event-plane dependence of the correlation radii. CERES is a dilepton spectrometer at CERN SPS. After the upgrade, which improved the momentum resolution and extended the detector capabilities to hadrons, CERES collected 30 million Pb+Au events at 158 AGeV in the year 2000. A previous Hanbury-Brown-Twiss (HBT) analysis of pion pairs in a subset of these data, together with the results obtained at other beam energies, lead to a new freeze-out criterion (Phys. Rev. Lett. 90, 022301 (2003)). In this work, the detailed transverse momentum and event-plane dependence of the pion correlation radii, as well as the pion-proton correlations, are discussed in the framework of the blast wave model of the expanding fireball. Furthermore, development of an electron drift velocity gas monitor for the ALICE TPC sub-detector is presented. The new method of the gas composition monitoring is based on the simultaneous measurement of the electron drift velocity and the gas gain and is sensitive to even small variations of the gas mixture composition. Several modifications of the apparatus were performed resulting in the final drift velocity resolution of 0.3 permille.

Place of Publication: Darmstadt
Publisher: Technische Universität
Divisions: 05 Department of Physics
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:22
Official URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-9155
Referees: Braun-Munzinger, Prof. Dr. Peter and Wambach, Prof. Dr. Jochen
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 20 December 2006
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
In der vorliegenden Arbeit untersuchen wir Zweiteilchenkorrelationen und die Abhängigkeit der Korrelationsradien von der Orientierung zur Reaktionsebene in Schwerionenstößen. Eine solche Analyse wird hier zum ersten Mal anhand der vollständig kalibrierten Daten des CERES Detektors zu Pb+Au Kollisionen bei maximaler Strahlenergie am CERN SPS durchgeführt. CERES, ursprünglich als Dileptonenspektrometer konzipiert, verfügt nach der Erweiterung um eine Zeitprojektionskammer über die Möglichkeit Hadronen zu rekonstruieren sowie über verbesserte Impulsauflösung. In der vorliegenden Arbeit untersuchen wir Datenzu 30 Millionen Pb+Au Kollisionen bei 158AGeV aus dem Jahr 2000. Die kombinierten Ergebnisse einer Hanbury-Brown-Twiss (HBT) Analyse von Pionpaaren aus einer früheren Analyse eines Teils der vorliegenden Daten und Ergebnisse von anderen Strahlenergien resultieren in einem neuen Kriterium für den thermischen freeze-out (Phys. Rev. Lett. 90, 022301 (2003)). In dieser Arbeit diskutieren wir die Systematik der rekonstruierten Pionenkorrelationsradien in Abhängigkeit vom Transversalimpuls und der Orientierung relativ zur Stossebene sowie die Pion-Proton-Korrelationen im Rahmen eines ''blast wave'' Modells des expandierenden Feuerballs. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit besteht in der Weiterentwicklung einer Apparatur zur Überwachung der Driftgeschwindigkeit in Gasmischungen für die ALICE Zeitprojektionskammer. Zahlreiche Veränderungen zur Verbesserungen der Driftgeschwindigkeitsmessung wurden vorgenommen um eine Auflösung von 0.3 Promille zu erreichen. Das neue Verfahren zur präzisen Kontrolle der Zusammensetzung der Mischung über die Driftgeschwindigkeit und den Gasverstärkungsfaktor erlaubt es, minimale Abweichungen der Mischungsverhältnisse vom Sollwert nachzuweisen.German
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