RHIC PHENIX RUN3 pp 報告 PHENIX 6/30 原子核ハドロンコロキウム 外川 学

RHICの主な目的 偏極陽子陽子衝突  陽子の内部スピン構造の理解 1/2 = 1/2DS + DG + L 　　　　　　今年度からはじまった 金金衝突  QGPの検証 J/ψなどの抑制 (デバイスクリーニング) !? チャームを含んだ粒子の増加 !? ... 今年は陽子金衝突(比較)

グルーオン偏極への道 ~ALL 例えばqg→qγ バックグラウンド(他の生成確率)が少ない γ 知っとります pQCDによる計算

ANとAL parity violation

最近はじまったこと(京都がらみ) チャーム、ビューティーを含んだ粒子 (D、B) 生成の素過程がほとんどグルーオンフュージョン W 　　　→グルーオンの性質 サンプルの純度をあげるため、シリコン検出器を使った衝突点測定装置をアップグレード中。 W 　弱い相互作用によるAL(parity violation)を観測 　　　→クォーク、反クォークそれぞれの偏極構造関数 Wに特化したトリガーのため、チェレンコフディテクターをテストしました。

他に見たいもの ジェット Drell-Yang ( ) スタンダードモデルを超えて~ ジェットクエンチング QGPから出てくるまでにグルーオンの制動放射がおきる!? ダイレクトフォトンの手助け Drell-Yang ( ) 　aLLが-1 (観測量が大きい)。 スタンダードモデルを超えて~ 何が見えるかなー？

RHIC

PHENIX(2003) Online Calibration and Production Central Arm Tracking (|η|<0.35) Drift Chamber Pad Chambers Time Expansion Chamber Muon Arm Tracking (1.2<|η|<2.2 or 2.4) Muon Tracker: North Muon Tracker Calorimetry PbGl and PbSc Forward Hadron Calorimeters Particle Id Muon Identifier: North Muon Identifier RICH TOF TEC Global Detectors BBC ZDC/SMD Local Polarimeter NTC MVD Online Calibration and Production

2003 pp RUN 偏極度計たち デザインバリュー ~ 50% RHIC-CNI偏極度計 AGS-CNI偏極度計 NEW 常にAN(transverse spin asymmetry)を見る。 安定に動作。 AGS-CNI偏極度計 NEW RHIC-CNIと同じ。安定に動作。 PHENIX Local偏極度計 NEW 陽子が衝突点でlongitudinal 　偏極であることを確認。 　(ANが0であることを見る) PHENIX

CNI(Coulomb Nuclear Scattering ) polarimeter (intro.)

AGS CNI polarimeter (Newly installed for Run-03)

AGS polarization from Run-03

RHIC polarimzation measurements

RHIC pol. vs. date At injection At flattop blue ~ 40% blue ~ 25-35% yellow ~ 40% yellow ~ 20-30% 5/21から徐々に下がる。 -> ???

Local偏極度計 今年度から入ったspin-rotatorの調整用 Spin-rotatorのcurrentを変えていき、衝突点での陽子のtransverse成分が0であるところをスキャンする。 何のANをみようか？

π0AN 前方に生成されるπ0のasymmetryは観測済。 π0→2γ 前方に電磁カロリメター L R detector p detector pT pL √S = 19.4 GeV Pt = 0.2~2.0GeV/c FNAL E704 D.L.Adams et al. Phys.Lett. B264 (1991) 462

テスト実験＠IP12（RUN2） beam polarimeter hodoscope Charged veto (plastic scinti.) polarimeter Iron (magnet) Neutron veto (plastic scinti.) hodoscope

PbWO4 カロリメータ Front View PbWo4 Properties 12 Rows 位置分解能 s～１ｍｍ 5 Columns Crystal Size 　2(cm)×2(cm)×20(cm) Peak emission wavelength　～420(nm) More than 8 photo electrons per MeV Radiation length 0.89(cm)　　　　 Interaction length 22.4(cm) Moliere radius 2.2(cm) Decay time 5～15(nsec) Light yield 1(%NaI) Density 8.28(g/cm3) 12 Rows 位置分解能 s～１ｍｍ 5 Columns PbWO4 (2.0x2.0x20.0 cm3) Wrapped with Tyvek & Al.Myler PMT R4125GBASSYΦ19mm (3/4”) + E2243MOD

ハドロンカロリメータ W+ファイバーの ハドロンカロリメータ 鉛＋vetoシンチ - 中性子だけに感度 post showerで位置検出 Hadron Cal Base Pb Scintillator W+Fiber Cal Post-shower 2 interaction length 56 radiation length ～18m beam beam Hcal EMcal

Asymmetry

Local 偏極度計 in Run3 SMD (position) + ZDC (energy) f distribution Vertical  f ~ ±p/2 Radial  f ~ 0 Longitudinal  no asymmetry ZDC

Spin rotator commissioning Yellow Blue Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] Vertical w/ rotator off (Apr.12th)

1st try (Apr 25th) Vertical polarization  Radial Blue Yellow Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] ratator magnet polarity was wrong

4th try (May. 1st) Blue Yellow PL/|P|=0.99±0.01  OK Vertical polarization  Radial  ...  Longitudinal Blue Yellow Physics asymmetry [A.u.] Physics asymmetry [A.u.] f [rad] f [rad] PL/|P|=0.99±0.01  OK

偏極度計のまとめ AGS での偏極度: > 40% - 高 intensity では低め（emittance 大） RHIC での偏極度： ～30％ ‐ 主に加速中に減偏極 ‐ 加速器の状態によっては、もっと悪かったり、 store 中に減偏極することも Local偏極度計 : 成功。 ハドロンカロリメターによるNeutron asymmmetryの測定。 幾たびかのスキャンの結果longitudinalであることを確認。 (セットアップミスも発見)

Physics Run （5/1 ~ 5/30） Integrated luminosity - 0.35 pb-1 in total. - expected before run  3 pb-1

Expected sensitivity for DG from inclusive p0 Time dependence

Relative luminosity R = L(++)/L(+-): relative luminosity ALL = s(++) - s(+-) s(++) + s(+-) = 1 N(++) - RN(+-) P2 N(++) + RN(+-) R = L(++)/L(+-): relative luminosity Our Goal: dR/R < 2×10-4 (dALL < 2×10-3) Fill by fill measurement Blue: +-+-+-+-.... Yellow: ++--++--....  check within a fill: 1×10-3

crossing-by-crossing ratio Significant deviation from constant. Why?

Correlation with Z-vertex width We understand the reason now  correction

After correction Relative luminosity accuracy < 0.09% (stat. limited)

ERT - EMCal Live area RUN2 RUN3 dAu RUN3 pp 2x2 mode 78% 95% 97% We improved it with 2 steps Replacement of bad FEM boards (Nov, Dec 2002) Mask bad tiles instead of whole SM. (Apr 2003) A B Live area RUN2 RUN3 dAu RUN3 pp 2x2 mode 78% 95% 97% 4x4 mode 73% 87% Turn-on curve 44 (2.8 GeV) Width/Mean = 971/5721=17% It was 29% in Run2 for the same threshold.

Pre Results ~EMC π0 J/ψ Sample 100-110 nb-1 Are not being filtered anymore (switched to Gamma3) π0 J/ψ

Pre Results ~MuID MUID NORTH MUID SOUTH

まとめ 偏極度計は安定に動作 Local偏極度計により確認 (longitudinal run start!) 偏極度 : ~ 30% longitudinal spin : Local偏極度計により確認 (longitudinal run start!) integrated luminosity: 0.35pb-1 　　　　　　　→ large DGの確認 relative luminosity study: < 0.1%/fill

Back up 1. Time dependence 89092 (4:43-5:12) 89105 (8:08-8:15) 89100 (7:19-7:50) 89103 (7:56-8:15) BBCLL1 (normalized by clock trigger) Longer lifetime for high luminosity bunches (note: decay curve is not exponential)

Back up 2. Definition of Asymmetry Parton structure function G(x) Parton reaction Hadron structure function D(z)

Back up 3 : Square root formula