Analysis of upsilon production in pp collisions at 7 TeV with the ALICE Muon Spectrometer
저자
발행사항
서울 : 건국대학교 대학원, 2012
학위논문사항
학위논문(박사)-- 건국대학교 대학원 : 물리학과 2012.2
발행연도
2012
작성언어
영어
주제어
DDC
539.72 판사항(22)
발행국(도시)
서울
기타서명
CERN 거대 강입자 가속기 실험에서 ALICE 뮤온 분광기를 이용한 웁실론 입자 생성 연구
형태사항
xiv, 148 p. : 삽도, 도표 ; 26 cm
일반주기명
건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수: 오선근
부록: 'A. ALICE coordinate system' 외 수록
참고문헌: p. 132-139
서지적, 설명적각주수록
소장기관
ALICE experiment is a general-purpose detector designed to study the Quark-Gluon Plasma in heavy-ion collisions at CERN LHC. The one of powerful probe to the QGP is the suppression of the heavy quarkonium production in heavy-ion collisions compared to the pp collisions. The interests of the heavy quarkonium production is not limited in heavy-ion physics since its production mechanism in pp collisions is still ambiguous. The aim of this thesis work is to estimate the production cross section of Υ in pp collisions at 7 TeV in their muon decay channel with the ALICE muon spectrometer. The ALICE muon spectrometer is located at the forward rapidity region -4 < y < -2.5. It consists of a set of absorbers, a warm dipole magnet, tracking and trigger stations. The online monitoring software for muon trigger system has been developed in order to help efficient data taking. A part of data taken in 2010 has been analyzed to estimate Υ production cross section. The published J/ψ production cross section in pp collisions at the same energy is exploited in the estimation method. The preliminary result of σΥ×BΥ→μ+μ- per rapidity unit in the given rapidity range 2.5 < y < 4 is 0.62±0.38(stat.)-0.21+0.12(syst.) nb.
더보기ALICE 검출기는 CERN 거대 강입자 가속기에서 행하는 중이온 입자 충돌 실험을 통해서 쿼크-글루온 플라즈마라는 새로운 물질의 상태를 탐색하기 위해 고안되었다. 여러 가지의 탐색 방법 중에서, 특히, 중이온 입자 충돌에서의 무거운 Quarkonium 입자들의 생성량이 양성자 충돌의 경우에 비해 현저히 감소하는 현상이 쿼크-글루온 플라즈마 상태를 입증할 수 있는 가장 확실한 증거 중 하나로 꼽히고 있다. 이러한 무거운 Quarkonium 입자들에 대한 관심은 비단 중이온 물리학에만 국한 되지 않는다. 왜냐하면 현존하는 이론 모형 중, 양성자 충돌에서 조차 무거운 Quarkonium 입자들의 생성 원리를 충실히 설명할 수 있는 모형이 없기 때문이다. 따라서 CERN 거대 강입자 가속기에서 생성되는 높은 에너지의 양성자 충돌 실험 결과는 이러한 현상들을 이해할 수 있는 단서들을 제공할 것이고, 본 논문의 목적은 7 TeV 에너지의 양성자 충돌에서 무거운 Quarkonium 입자 중의 하나인 Υ 입자의 생성 산란 단면적을 측정하는 것이다. Υ 입자는 뮤온 입자쌍으로 붕괴할 확률을 갖고 있기 때문에 ALICE 뮤온 분광기를 이용해서 검출해 낼 수 있다. ALICE 뮤온 분광기는 forward rapidity 지역(-4 < y < -2.5)에 위치해 있고, 여러 가지 형태의 흡수기들, 이극 자석, 입자 추적 장치 및 트리거 장치로 이루어져 있다. 한편, 논문 연구를 진행하는 동시에 원활한 데이터 수집을 도울 수 있는 실시간 데이터 감시 소프트웨어를 개발하기도 했다. 본 논문에서는 2010년도에 수집된 데이터 중 일부분만을 Υ 입자 분석에 사용하였고, 먼저 ALICE 뮤온 분광기를 이용해 측정된 J/ψ 입자의 생성 산란 단면적이 Υ 입자 생성 산란 단면적 계산 과정에 이용되었다. 그 결과 rapidity 범위 2.5 < y < 4에서의 단위 rapidity당 Υ(1S) 입자의 산란 단면적과 뮤온 갈래비의 곱은 0.62±0.38(stat.)-0.21+0.12(syst.) nb으로 측정되었다.
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