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ALICE实验组

组长:

成员(教师):周代翠、中宝、Paolo Parbartalini、裴骅、王亚平、蔡勖、王东

成员(学生):王梦亮、李双、朱建辉、张海涛、朱宏生、张永红、任小文、詹阳、张祖满、彭忻烨、罗文钊

学术活动:http://ioppweb.ccnu.edu.cn/a/seminars/aliceshiyanzu/

组介绍:

ALICE是 LHC上唯一致力于重离子碰撞物理研究的大型离子对撞机实验,由十几个高性能的子探测器组成,它能够重建铅-铅 1对心碰撞事例产生的几万个粒子的径迹,并有效地鉴别其类别,将全面探测高温和高能量密度下夸克-胶子等离子体(QGP)形成的各种信号并研究QGP的性质,在极端高温环境下检验格点量子色动力学(LQCD)预言。同时,物理学家期待着在LHC上TeV能区的重离子碰撞实验中会有新的发现,这主要是由于:小动量份额的部分子的分布将决定末态粒子的产额;硬散射过程对核-核碰撞的截面的贡献显著增大;对弱相互作用硬探针的探测亦成为可能等等。此外,揭示重子数密度更小的热密物质的演化规律,将更有助于提高我们对宇宙演化规律的认识。

本课题组围绕承担的ALICE探测器研制任务,参与了光子谱仪(PHOS) 1的束流测试,开发了用于PHOS样机束流测试的数据获取和在线监视软件,负责分析了PHOS第一个超级模块的束流测试数据并完成了能量刻度任务;成功研制了400套前端电子学主板以及三套主板控制系统,即:前端电子学系统FEE主板控制电路固件,用于数据读出及系统高压控制、电流电压和温度监控;PHOS触发单元TRU固件,实现TRU触发数据的读出并向ALICE探测器中控系统提供L0级和L1级触发输入信号;PHOS读出控制单元固件,实现对前端电子学板的读出控制和高速数据传输。此外,参与了探测器PHOS的离线测试,主持了FEE装入光子谱仪后的系统测试,参与了PHOS集成 1到ALICE探测器后的大型探测器的综合测试。各级测试表明,FEE各项性能指标达到设计目标,已经被成功用于采集实验数据,获得ALICE国际合作组的信赖和好评。

与此同时,为共享ALICE网格资源,建立了ALICE-Wuhan网格计算环境。并结合ALICE探测器,建立探测器模拟与物理分析软件,开展了夸克物质的电磁及硬探针信号的实验模拟和数据分析准备工作,完成了6篇被批准为ALICE Internal Note的实验测量可行性研究报告。具体包括:

光子的实验探测模拟研究

1 模拟研究了利用径迹匹配剔除带电粒子的方法,模拟研究鉴别光子的方法以及光子鉴别效率 1

模拟研究利用ALICE PHOS探测器测量直接光子、π0,η和ω的横动量谱的方法,建立了利用w->p0g道测量ω的横动量谱的分析框架

模拟研究质子-质子及铅-铅碰撞中“光子-喷注”产生及“光子-强子”关联,研究了利用光子-强子关联函数测量部分子碎裂函数的可行性

  1.  

模拟研究重味物理实验测量

模拟研究重夸克的m子谱,粲、底夸克截面的测量方法,研究了在 LHC/ALICE 实验的向前快度区,利用m子谱仪,通过单m和关联双m来测量在pp碰撞中重夸克产生单举微分截面的可行性
1 1

研究了在LHC能区重夸克能量损失对μ子不变微分散射截面的影响。研究结果显示: 以W/Z玻色子作为一个很好的参照,μ子的核修正因 子RAA及RCP是一个观测LHC上PbPb碰撞中重夸克压低的很好的观测量

1介子顶点重建和背景抽出的研究

  1.  

此外,我们还模拟研究LHC能区核-核碰撞中的双强子关联谱及强子谱压低效应;研究Pb-Pb碰撞下的部分子能量损失效应以及粒子的表面发射机制;正在参与PHOS和EMCal探测器的刻度和ALICE首批数据分析。 1 为拓展物理研究计划,于2009年6月,我们实验室和日本筑波大学等联合,向ALICE国际合作组提交建造高性能双喷注取样电磁量能器(DCAL)的物理与技术建议书,以用于精确测量部分子双喷注,光子 1-喷注和π0-喷注,精确量度部分子的能量损失和部分子能量流,检验喷注淬火理论预言。2009年10月,ALICE合作委员会批准该物理建议书和研制计划。中国,日本、美国、法国、意大利联合成立ALICE-DCAL项目合作组,已经全面启动探测器研制与建造。中方除了承担一个超级模块的研制外,承担了探测器模拟与事例重建软件的研发和物理模拟研究任务。

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