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Production of Neutral Pions in Pb+Au collisions at 158 AGeV/c

Soualah, Rachik

German Title: Produktion von neutralen Pionen in Pb+Au Kollisionen bei 158 AGeV/c

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Abstract

Direkte Photonen sind ein besonders gute Probe zum Nachweis eines Quark-Gluon-Plasmas in ultrarelativistischen Kollisionen von Schwerionen. Sie können experimentell nach der Messung des erheblichen Untergrundes aus Zerfällen von neutralen Pionen und Eta-Mesonen extrahiert werden. Die vorliegende Arbeit stellt die Erzeugung von neutralen Pionen vor, die innerhalb des CERES-Experimentes bei der topSPS-Energie von 158 AGeV/c Pb-Au-Kollisionen gemessen wurden. Die Analyse basiert auf der Datennahme des Jahres 2000. Das CERES-Experiment kann Photonen, die kurz vor der TPC konvertieren, durch die Messung von e+e-Paaren nachweisen. Der in dieser Arbeit verwendete Hauptkonverter ist der RICH2-Spiegel. Die hier vorgestellte Rekonstruktionsmethode beschreibt detailliert die Auswahl der e+e- Spuren, wobei ausschliesslich TPC-Informationen zur Rekonstruktion konvertierter Photonen benutzt wurden. Eine Sekundär-Vertex-Technik wurde entwickelt und zur Auswahl von konvertierten Photonen im Bereich des RICH2-Spiegels verwendet. Zur Extraktion der neutralen Pionen ist eine sorgfältige Studie des kombinatorischen Untergrundes erforderlich, welcher mittels Mixed-Event-Technik bestimmt wurde. Die Verteilung der invarianten Massen von Photonpaaren zeigt den Peak bei der Pion-Masse sehr deutlich. Der Vergleich des hier ermittelten transversalen Spektrums für neutrale Pionen mit phänomenologischen Modellen und anderen Experimenten verifizieren diese Analysemethode.

Translation of abstract (English)

The direct photons are a particularly useful probe to search for an evidence of the Quark-Gluon Plasma formation in ultra-relativistic heavy-ion collisions. Direct photons can be extracted experimentally by measuring the large background from neutral pion and eta-meson decays. This thesis work represents the production of the neutral pion mesons measured with the CERES/NA45 experiment at the top SPS energy in 158 AGeV/c Pb-Au collisions. The neutral pion measurement is based on the data taken in the year 2000. The CERES experiment can measure the photons that convert shortly before the TPC by measuring the e+e− pairs in the TPC. The RICH2 mirror is the main converter used for this analysis. The presented analysis method describes in more details the selection of the e+ and e− tracks using only the TPC information to reconstruct the converted photon. A Secondary vertex technique was developed and used to select the photons converted in the RICH2 mirror area. The extraction of the pion signal needs a careful study of the combinatorial background determined using the mixed event technique. The obtained invariant mass distribution of the two photons defined well the ¼0 peak. The neutral pion transverse spectra compared to phenomenological models and other experiments validate our analysis method.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Stachel, Prof. Dr. Johanna
Date of thesis defense: 24 June 2009
Date Deposited: 08 Jul 2009 07:35
Date: 2009
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Institute of Physics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Neutrales Pion, Paarerzeugung, Quark-Gluon-Plasma
Uncontrolled Keywords: direkte Photonendirect photons
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