PHENIX実験による高温ハドロン物質の時空発展

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12440066
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 杉立 徹 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80144806)
• 研究分担者: 浜垣 秀樹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (90114610) ; 本間 謙輔 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40304399)
• キーワード: 高エネルギー重イオン衝突 / ハドロン物質 / 時空発展 / PHENIX実験 / 量子干渉効果 / タングステン酸鉛結晶 / 光子検出器 / PWO結晶

研究概要

2年目の長期データ収集期間(平成13年4月〜平成14年1月)を無事に終え、前年度に比較して約20倍統計が多い、1億事象のデータ収集に成功した。本学独自の取り組みとして、BNLで収集したデータを、ネットワークを介して広島大学へ転送し、広島在の大学院生がデータの品質検査及び検出器の較正データを生成し、BNLにおけるデータ解析作業を実時間で支援するオフサイトシフトを試み、有効な方法であることを証明した。
新たなエネルギー領域における高統計データに対して、前年からの解析作業を継続した。荷電パイおよびK中間子対による量子干渉効果の実験結果から、ハドロン粒子が熱学的に析出する時空発展の条件を明白にした。それは従来の理論的予測を覆すものであり、いくつかの理論模型を排除した。2002年7月、榎園昭智(広大院生D3)は、当該研究分野で最も重要なクォークマター国際会議(フランス)ハドロン粒子生成分科会にて、これらの研究成果を招待講演した。公表論文は杉立と榎園が中心となり現在準備中である。
PWO結晶9本を3段×3列の電磁カロリメータに組み上げ、広島大VBL電子ビームと東北大学核理研標識化光子ビームを使った性能評価実験を行い、1GeV光子に対して32MeVの高分解能を達成することに成功した。PWO結晶からの微弱な蛍光の検出には低雑音高利得の光電子増倍管を利用しているが、これに代わる新たな蛍光検出システムとしてアバランシェフォトダイオード(APD)読み出し法の開発に挑戦した。APDは浜松ホトニクス社のS8664-55を選択し、表面実装型の前置増幅器試作機と組み合わせ性能評価実験を実施した。日本物理学会、クォークマター国際会議(フランス)、パニック国際会議(大阪)で研究成果を報告した。

研究成果

• [文献書誌] K.Adcox: "Measurement of lambda and lamda-bar particles in Au+Au Collisions at √<SNN>=130 GeV"Physical Review Letters. 89. 092302-1-092302-6 (2002)
• [文献書誌] K.Adcox: "Net Charge Fluctuations in Au+Au Interactions at √<SNN>=130 GeV"Physical Review Letters. 89. 082301-1-082301-6 (2002)
• [文献書誌] K.Adcox: "Event-by-event fluctuations in mean p_T and mean e_T in √<SNN> = 130 GeV Au+Au collisions"Physical Review C. 66. 024901-1-024901-10 (2002)
• [文献書誌] J.T.Mitchell: "Event reconstruction in the PHENIX central arm spectrometers"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 482. 491-512 (2002)
• [文献書誌] K.Adcox: "Centrality dependence of pi^±, K^±, p and pbar production from √<SNN> =130 GeV Au + Au collisions at RHIC"Physical Review Letters. 88. 232301-1-232301-6 (2002)
• [文献書誌] K.Adcox: "Transverse mass dependence of two-pion correlations in Au+Au collisions at √<SNN> =130 GeV"Physical Review Letters. 88. 192302-1-192302-6 (2002)
• [文献書誌] K.Adcox: "Suppression of hadrons with large transverse momentum in central Au+Au collisions at √<SNN>=130 GeV"Physical Review Letters. 89. 022301-1-022301-6 (2002)
• [文献書誌] K.Adcox: "Measurement of single electrons and implications for charm production in Au+Au collisions at √<SNN>=130 GeV"Physical Review Letters. 89. 192303-1-192303-6 (2002)
• [文献書誌] K.Adcox: "Flow Measurements via Two-Particle Azimuthal Correlations in Au + Au Collisions at √<SNN>=130 GeV"Physical Review Letters. 66. 212301-1-212301-6 (2002)
• [文献書誌] TORU SUGITATE: "XXXI International Symposium on Multiparticle Dynamics"CORRELATIONS AND FLUCTUATIONS AT RHIC. 4 (2002)