Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Projekt LA316: Účast na experimentu CBM doba řešení: 2007-2010 Příjemce účelové podpory: Ústav jaderné fyziky AV ČR, v.v.i. Řešitel projektu: RNDr. Pavel.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Projekt LA316: Účast na experimentu CBM doba řešení: 2007-2010 Příjemce účelové podpory: Ústav jaderné fyziky AV ČR, v.v.i. Řešitel projektu: RNDr. Pavel."— Transkript prezentace:

1 Projekt LA316: Účast na experimentu CBM doba řešení: Příjemce účelové podpory: Ústav jaderné fyziky AV ČR, v.v.i. Řešitel projektu: RNDr. Pavel Tlustý, CSc. Spolupříjemce účelové podpory: FJFI, ČVUT Spoluřešitel projektu: RNDr. Vojtěch Petráček, CSc. Splněné dílčí cíle projektu Cílem projektu je účast českých fyziků a studentů z ÚJF Řež a FJFI na plánování a přípravě experimentu CBM na novém urychlovacím komplexu FAIR v GSI Darmstadt. Podle plánu se naše činnost v roce 2009 soustředila na dva úkoly: Příprava experimentů na detektoru HADES ve škále energií 2-10 AGeV plánovaných v první fázi projektu CBM-FAIR. Účast na vývoji křemíkového dráhového detektoru STS („silicon tracker system“) pro CBM. Propagace projektu CBM a FAIR v ČR.

2 storage and cooler rings beams of rare isotopes e – A Collider stored and cooled antiprotons GeV primary beams 5∙10 11 /s; GeV/u; 238 U 28+ factor increased intensity 4x10 13 /s 90 GeV protons /s 238 U 35 GeV/u ( Ni 45 GeV/u) secondary beams rare isotopes GeV/u; factor increased intensity antiprotons 3(0) - 30 GeV The international Facility for Antiproton and Ion Research accelerator technical challenges Rapidly cycling superconducting magnets high energy electron cooling dynamical vacuum, beam losses

3 HADES 2 – 8 AGeV CBM 8 – 45 AGeV

4 Simulace - HADES V roce 2009 jsme se pokračovali v simulacích experimentů HADES do energie svazku 8 AGeV zdroj částic – generátor UrQMD realistická simulace odezvy detektoru HADES (pomocí programu GEANT3) Výběr centrálních reakcí pomocí „měřené“ multiplicity nabitých částic pro reakci Ni+Ni při energii 8 AGeV: Výběr 35% centrálních reakcí

5 Vývoj prototypu elektromagnetického kalorimetru pro HADES Motivace HADES bude měřit  º,  →  výtěžky společně s di-elektronovými daty (2 - 8 AGeV) zlepšení elektron / pionového rozlišení pro velké hybnosti Konstrukce aktivní povrch 8 m 2 Moduly z olověného skla (OPAL) Spolupráce s INR Moscow, GSI, JU Cracow Optické dílny MFF UK

6 Side View START HADES & EMC RPC EMC The total area required for a HADES calorimeter amounts to about 8m 2 !! ElectroMagnetic Calorimeter (EMC) will replace the HADES Pre-Shower detector (18º< Θ< 45º).

7 Design Number of modules 150x6=900 Mass of one module of lead-glass 14 kg Total mass of cal kg E. Lisowski, TU Krakow

8 Detector modules numberlightguide, wrapping glass wrappingPMT 1lead glass, mylarmylarEMI9903KB 2lead glass, paperpaperEMI9903KB 3NOmylarEMI9903KB 4NOpaperEMI9903KB 5NOmylarHAMAMATSU1949 EMI9903KB: 1.5” tube from MIRAC (WA98) H1949: 2.5” tube from HADES Tofino Lead glass dimensions: 9.2 x 9.2 x 42 cm

9 Photon Beam MAMI Left up: test setup Left down: crew Right: detail with detectors, movable table and beam halo (looking in beam direction)

10 Measured  spectra ALLE= 1399MeVE= 1210MeV E= 1021MeVE= 831MeVE= 676MeV E= 261MeVE= 452MeVE= 72.1MeV E e =1508 MeV,  energy spread <= 1%, det. module No.1 ADC channel

11 Resolution vs. Energy E e = 855 MeV resolution ~ k. 1/sqrt(E)

12 Vývoj detektoru STS Příprava uplatnění zkušeností získaných při práci s detektory MAPS pro detektor HFT experimentu STAR v experimentu CBM. Příprava konstrukce křemíkového dráhového detektoru, zejména s ohledem na řídící systém. Zapojení do přípravy fyzikálního programu: V průběhu roku jsme začali přípravu fyzikálního programu, který bychom chtěli na experimentu studovat. Kromě primárního zájmu o produkci půvabných mesonů (D), se budeme věnovat i studiu kolektivních toků a fluktuací v produkci částic při jaderné srážce a rovněž jaderným efektům při p-p a p-A srážkách.

13 Plán na rok 2010 Pokračování v práci na přípravě experimentů HADES. Přitom se soustředíme na simulace s doplněním el.-mag. kalorimetru a test prototypu. V oblasti vývoje detektoru STS, je dalším plánovaným krokem vývoj verze řídícího systému a zapojení do přípravy fyzikálního programu. Dále se členové obou skupin zúčastní pravidelných meetingů spolupráce CBM.

14 Finanční prostředky CELKEM CELKEM INVESTICE OSTATNÍ

15 Talks: XIII International Conference on Hadron Spectroscopy (Hadron2009), Tallahassee, USA, November 29 - December 4, 2009 A.Kugler: Studying hadron properties in baryonic matter and Workshop on Nuclear matter Physics at SIS100, GSI Darmstadt, April 2009 P. Tlusty: Hadron measurements with HADES https://www.gsi.de/documents/FOLDER html HADES XX Coll.meeting, Sesimbra, May 2009 P. Tlustý: Calorimeter for HADES at SIS100-plans and current status Publications: A/ journals The High-Acceptance Dielectron Spectrometer HADES. By HADES Collaboration (G. Agakishiev et al.). 70pp. Published in Eur.Phys.J.A41: ,2009. e-Print: arXiv: [nucl-ex]G. Agakishiev et al. B/ Proceedings Future perspectives at SIS-100 with HADES-at-FAIR. By HADES Collaboration (I. Frohlich et al.). Jun pp. Invited talk at 47th International Winter Meeting on Nuclear Physics, Bormio, Italy, Jan e-Print: arXiv: [nucl-ex]I. Frohlich et al.

16 CBM: The Experiment Electron-hadron setup Muon-(hadron) setup MVD + STS RICH TRDs ECAL TOF MVD + STS TRDs MUCH ECAL TOF

17 Facility for Antiproton and Ion GSI Darmstadt GSI today FAIR 2015 Observers: Start of construction: 2007 First experiments: 2012 CBM Completion, CBM: 2015 International project: CBM SIS 100 Costs & Funding: ~1.2 billion € – 65% Germany, 10% State of Hesse, 25% Int. Partners SIS 18 SIS 300 p < 90 GeV ions up to U < 45 AGeV

18 Diagnostic probes U+U 23 AGeV

19 Accelerator physics high intensive heavy ion beams dynamical vacuum rapidly cycling superconducting magnets high energy electron cooling Research programs at FAIR Rare isotope beams: nuclear structure and nuclear astrophysics nuclear structure far off stability nucleosynthesis in stars and supernovae Beams of antiprotons: hadron physics quark-confinement potential search for gluonic matter and hybrids hypernuclei Nucleus-nucleus collisions: compressed baryonic matter baryonic matter at highest densities (neutron stars) phase transitions and critical endpoint in-medium properties of hadrons Short-pulse heavy ion beams : plasma physics matter at high pressure, densities, and temperature fundamentals of nuclear fusion Atomic physics, FLAIR, and applied research highly charged atoms low energy antiprotons radiobiology

20 Extreme states of strongly interacting matter baryons hadrons partons Compression + heating = quark-gluon matter (pion production) Core collapse supernovae, Neutron stars Early universe

21 Compressed Baryonic Matter: physics topics and observables Onset of chiral symmetry restoration at high  B  in-medium modifications of hadrons ( , ,   e + e - (μ + μ - ), D) Deconfinement phase transition at high  B  excitation function and flow of strangeness (K, , , ,  )  excitation function and flow of charm (J/ψ, ψ', D 0, D ,  c )  sequential melting of J/ψ and ψ', charmonium suppression The equation-of-state at high  B  collective flow of hadrons  particle production at threshold energies (open charm) QCD critical endpoint  excitation function of event-by-event fluctuations (K/π,...) CBM Physics Book in preparation

22 Experimental challenges  up to 10 7 Au+Au reactions/sec (beam intensities up to 10 9 ions/s with 1 % interaction target)  determination of (displaced) vertices with high resolution (  50  m)  identification of leptons and hadrons Central Au+Au collision at 25 AGeV: URQMD + GEANT4 160 p 400   + 44 K + 13 K -

23 Dilepton Sources in Heavy-Ion Collisions

24 Track reconstruction: realistic magnetic field, 2 MAPS, 2 hybrid pixel, 4 strips proton identification required Benchmark for MVD and STS performance: D mesons from Au+Au collisions at 25 AGeV D production cross sections from HSD 25 AGeV Au+Au from UrQMD minimum bias collisions 120k D O + 80k D k D - = 360k D-mesons in min. bias Au+Au collisions with 0.2 MHz reaction rate → 60 days (limited by radiation hardness of Micro-Vertex Detectors) 5 cm first MAPS, c τ (D + )= 317 μm cτ (D 0 )= 123 μm D+D+

25 Observables: Penetrating probes: , , , J /  → e+e- (μ+μ-) Strangeness: K, , , , , Open charm: D o, D , D s,  c, global features: collective flow, fluctuations,..., exotica The CBM experimental program Systematic investigations: A+A collisions from 8 to 45 (35) AGeV, Z/A=0.5 (0.4) p+A collisions from 8 to 90 GeV p+p collisions from 8 to 90 GeV Beam energies up to 8 AGeV: HADES Large integrated luminosity: High beam intensity and duty cycle, Available for several month per year Detector requirements Large geometrical acceptance (azimuthal symmetry !) good hadron and electron identification excellent vertex resolution high rate capability of detectors, FEE and DAQ

26 CBM Collaboration : 46 institutions, ~ 400 Members Croatia: RBI, Zagreb China: Wuhan Univ. Hefei Univ. Cyprus: Nikosia Univ. Czech Republic: CAS, Rez Techn. Univ. Prague France: IReS Strasbourg Hungaria: KFKI Budapest Eötvös Univ. Budapest India: IOP Bhubaneswar Univ. Chandighar IIT Kharagpur VECC Kolkata SAHA Kolkata Univ. Varanasi Romania: NIPNE Bucharest Russia: IHEP Protvino INR Troitzk ITEP Moscow KRI, St. Petersburg Kurchatov Inst., Moscow LHE, JINR Dubna LPP, JINR Dubna LIT, JINR Dubna MEPHI Moscow Obninsk State Univ. PNPI Gatchina SINP, Moscow State Univ. St. Petersburg Polytec. U. Ukraine: Shevshenko Univ., Kiev Korea: Korea Univ. Seoul Pusan National Univ. Norway: Univ. Bergen Germany: Univ. Heidelberg, Phys. Inst. Univ. HD, Kirchhoff Inst. Univ. Frankfurt Univ. Kaiserslautern Univ. Mannheim Univ. Münster FZ Rossendorf GSI Darmstadt Poland: Jag. Univ. Krakow Warsaw Univ. Silesia Univ. Katowice Nucl. Phys. Inst. Krakow Portugal: LIP Coimbra Supported by EU FP6


Stáhnout ppt "Projekt LA316: Účast na experimentu CBM doba řešení: 2007-2010 Příjemce účelové podpory: Ústav jaderné fyziky AV ČR, v.v.i. Řešitel projektu: RNDr. Pavel."

Podobné prezentace


Reklamy Google