D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Perché estendere lintervallo di p T per PID Stato attuale in ALICE Proposte per rivelatori.

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1 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Perché estendere lintervallo di p T per PID Stato attuale in ALICE Proposte per rivelatori PID per alti p T Conclusioni e prospettive future Identificazione di particelle cariche di alto p T in ALICE D. Di Bari – Univ. Di Bari & INFN

2 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Produzione di particelle vs P T pTpT pQCD Hydro 2-3 GeV/c~8-10 GeV/c ? Soft Frammentazione e quenching di jet 0 Meccanismi a p T intermedi? SOFT & quenching Coalescenza (mini-jet parton + QGP parton) Coalescenza (mini-jet parton + QGP parton) Spettri, rapporti, R cp What we know for sure… ??? I recenti risultati dal RHIC mostrano la necessità di estendere lintervallo in p T per la PID specialmente per protoni

3 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Spettri di adroni carichi in collisioni Au-Au a s = 200 GeV nellesperimento PHENIX al RHIC Risultati al RHIC (I) eccellente accordo tra pioni neutri e carichi (anti)protoni/pioni aumenta con la centralità per p T >2 GeV/c

4 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Risultati al RHIC (II) Più alti rispetto a ciò che si osserva nei jet di gluoni Rapporto p/ a p T >2 GeV/c ~ 1 in collisioni centrali ~ 0.4 in coll. Periferiche ~ 20% piu basso per antiprotone

5 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare PID di adroni carichi in ALICE, K, p identificati con grande accettanza combinando dE/dx in Si, TPC e TOF da ~100 MeV a 2 (p/K) - 3.5 (K/p) GeV/c Con piccola accettanza HMPID estende la PID fino a ~5 GeV per protoni 0 1 2 3 4 5 p (GeV/c) TPC + ITS (dE/dx) /K K/p e / HMPID (RICH) TOF

6 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Principio di funzionamento del RICH u Radiatore C 6 F 14 Liquido ( =1.284 @ E fot =6.85 eV) u Conversione di fotoni in CsI (QE 20%) < 210 (nm) < 210 (nm) u Fotorivelatore MWPC con catodo a pad CH 4 nella gap di prossimità

7 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare array di 7 moduli (ciascuno ~1.5 x 1.7 m 2 ) HMPID layout in ALICE

8 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare 1 evento Hijing centrale PbPb

9 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Pb-Pb central (dN/dY=8000) 50 tracks/ m 2 Colour = separation power /K and K/p p K Performance del RICH in ALICE Separazione p/K di 3 a 5 GeV/c in interazioni Pb-Pb a 5.5TeV (dn/dY=8000) #photoel. Per =1 20

10 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Efficienza di identificazione e contaminazione 1.Merging di 14 h + in un evento centrale Pb-Pb (molti eventi) 2.Eventi con una sola specie di particella carica, con occupazione simile ad eventi Pb-Pb centrali (pochi eventi)

11 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Identificazione con HMPID u Determinazione matrice di (mis)identificazione 0.74 0.18 0.04 0.16 0.61 0.07 0.05 0.07 0.68 Eff(2<p<2.5 GeV/c) = Eff y th y exp Y th = Eff -1 x y exp Esempio in eventi centrali PbPb (dN/dY=4000)

12 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Risultati sulla produzione di adroni carichi a STAR con ALICE-RICH Au-Au a 130 GeV/c (~1 M eventi) e 200 GeV/c (~5 M eventi) + pp

13 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Determinazione di v2 ad alti p T Eventi minimum bias Au-Au nellesperimento STAR settembre 2004

14 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Antiproton/proton 20 Eventi Hijing Pb-Pb completamente ricostruiti 2 (anti)protoni in ogni modulo Determinazione di pbar/p in ALICE con HMPID Correzione per annichilazione di pbar (circa 5%)

15 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Results of the invM spectrum of the (1020) No corrections for - HMPID geometrical acceptance (5%) - Tracking efficiency (constant ) RSL = 1.2 MeV/c 2 N Φ fit = 165454 ± 758 N ΦAliRoot = 166568 Γ Φ = 4.43 ± 0.08 MeV/c 2 M Φ = 1019.6 MeV/c 2 (fixed) S/B = 0.05 S/ S+B = 94

16 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Identificazione K ± ± + - K+ + + - Misura di K± possibile in 3 maniere indipendenti: 1 – kinks 2 – dE/dx 3 – decadimento in 3 pioni (5%) (utilizzando lHMPID,TOF)

17 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Strategie per lidentificazione u Differente in pp e PbPb a causa del fondo: m pp â identificazione estesa anche a p più bassi 4 Non conoscenza degli angoli di impatto 4 Angoli di impatto calcolati dallultimo punto musurato dai riv. Traccianti e MIP â utilizzo dati provenienti da test con cosmici m PbPb â Identificazione positiva per p>1.3 GeV/c (n ph >3) â Calcolo pesi per ciascun fotone (fondo) PbPb Identificazione positiva

18 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Come estendere lidentificazione di adroni carichi per p > 5 – 10 GeV/c ?

19 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare N p.e ( = 1) 40 Cherenkov Photons Photon detector Study of gas Cherenkov detector for high momentum charged particle identification (G. Volpe) MIP 1 evt–3 GeV/c 10 evt–3 GeV/c 1 evt–15 GeV/c 10 evt–15 GeV/c Hijing event Proximity-focusing setup

20 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Lidentificazione è ottenuta tramite la misura del diametro del blob (funzione dellimpulso della particella carica). Il diametro è stimato misurando il diamtro della circonferenza che contiene il 98% della carica delle pad. 9-15 GeV/c Absence of signal 15-24 GeV/c 9-15 GeV/c 3-15 GeV/c With signal p K Identification momentum range

21 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare array di 7 moduli (ciascuno ~1.5 x 1.7 m 2 ) HMPID layout in ALICE

22 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare MIP Spherical mirror Photon detector N p.e ( = 1) 30 Focusing setup Photons, emitted in the radiator, focus in a plane that is located at R/2 from the mirror center. The mirror have been ordered in a honeycomb style with the sides of the hexagon being 104 cm. The radiator gas is C 5 F 12 and the photon detector is a MWPC or a GEM with CsI photocathode.

23 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Performance with mirrors 9-18 GeV/c Absence of signal 15-33 GeV/c 9-15 GeV/c 3-15 GeV/c With signal p K Identification momentum range

24 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mareConclusioni u Lestensione nellintervallo in pT per lidentificazione di adroni carichi è auspicabile u Importanza nella comprensione del meccanismo di produzione (2-15 GeV/c) u Proposta in ALICE per identificazione di protoni fino a 10-15 GeV/c in fase di studio 10-15 GeV/c in fase di studio

25 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Slides di riserva….

26 D. Di Bari II Convegno Sulla Fisica di ALICE – Vietri sul mare Strategia di riconoscimento delle immagini anulari La trasformata di Hough costituisce un efficiente riconoscimento di configurazioni globali (curve, segmenti, etc..) presenti in unimmagine (cercando i massimi locali in uno spazio parametrico caratteristico) coordinate del cluster parametri di impatto della traccia soluzione in uno spazio unidimensionale c angolo del fotone Cherenkov (x,y) ((x p,y p, p, p ), c )