RHIC-PHENIX実験での金+金原子核衝突√sNN=200GeVにおける重いクォーク起源の電子の方位角異方性の測定
奈良女子大学大学院 人間文化研究科
物理科学専攻高エネルギー物理学研究室
石丸2019.02.14 修士論文発表会

桜子

修士2年

!2

目次
•イントロダクション
クォーク・グルーオン・プラズマ（QGP）
RHIC加速器 / PHENIX実験

•研究内容
研究動機
解析方法

•結果
シミュレーションによるPhotonic electron v2の見積もりとシグナル抽出
チャーム電子とボトム電子のv2•まとめ2019.02.14 修士論文発表会

!3

イントロダクション
クォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)
RHIC加速器 / PHENIX実験

2019.02.14 修士論文発表会

!4

クォーク・グルーオン・プラズマ（QGP）
宇宙誕生直後に存在した高温高密度状態
プラズマ状態温度~155MeV
ビッグバン

10 -5
s

束縛状態
~1GeV/fm3

エネルギー密度QGPの性質解明は、宇宙創成の解明に繋がる。
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時間軸高エネルギー重イオン衝突実験
QGPの性質解明(5) ハドロン化+
膨張~10-23 s

時間

重イオン（＝重い原子核）を衝突させることによって、実験室内でQGPを再現
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!5

!6

米国ブルックヘブン国立研究所（BNL）
Bloockhaven National Laboratory
RHIC

衝突型加速器（RHIC）

PHENIX

円周3.8km

Relativistic Heavy Ion Collider
最高エネルギー：Au+Au@√sNN=200GeV
p+p@√sNN=510GeVPHENIX実験
The Pioneering High Energy Nuclear
Interaction Experiment
量子色力学（QCD）をより深く理解することを目的としたプロジェクト。
PHENIX検出器

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!7

研究内容
研究動機
解析方法

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!8

研究動機
• 重いクォークとQGP• 本研究の目的
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重いクォーク!9• チャームクォークとボトムクォークのこと。
（トップクォークは、RHICで生成不可。）• 質量：Mc ~1.3GeV、Mb ~4.2GeV、Mt ~173GeV• 観測方法：• 重いクォークを含むハドロンがセミレプトニック
崩壊した電子を使用する。

u

D0メソン
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u

チャームクォークのボトムクォークの観測に使用する電子観測に使用する電子

B0メソン

重いクォークによるQGP測定!10• ハドロン化と膨張によってQGPの情報は失われてしまい、直接観測は不可能。
→

重いクォークをプローブとする。

• 原子核衝突直後に生成後、生成・消滅せずにQGPを通り抜けて観測されるため。

• 重いクォークに反映されるQGPの性質：圧力勾配による方位角異方性
次に説明

c

Au

c
c

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c
c

c

d

u
b

b

c

Flow

c

d

Energy loss

c

s

u

u
d

s
c

d

~0.08

~0.3-1fm/c

Time scale

π+
p

u

Interaction with QGP
QGPとの相互作用

原子核の衝突 QQ
~0.02

u
c

c

b
b
Au

π-

~5 fm/ceXν
ハドロンの崩壊
decays
ハドロン化~ 120 µm/c

~ 460 µm/c

!11

QGPの性質：圧力勾配による方位角異方性（v2）φ

原子核の偏心衝突時に、

ビーム→ 生成粒子の方位角分布が非等方的になる。

軸

QGPの膨張圧力が方向により異なる。
（方位角異方性）
生成粒子の方位角分布
フーリエ展開した2次の項

dNd(<latexit sha1_base64="3aVyv9C4zWD9jooF1lCqdIi8Yy4=">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</latexit>)/ 1 + 2v2 cos 2(

φ：重心系での生成粒子が持つ方位角
Ψ：反応平面の方位角
v2 = < cos{2(φ-Ψ)} >：異方性の強度
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圧力勾配 小= 収量 小圧力勾配 大= 収量 大重いクォークにv2はある？

!12

先行研究：PHENIX Au+Au@√s=200GeV (2012)
重いクォーク起源の電子のv2
実験結果
理論計算

Phys. Rev. C 85,
064914<latexit sha1_base64="b+OAVVe6FTEW9/xxeFHQKiuQdbA=">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</latexit>qpT = p2x + p2y＜横運動量pT＞
ローレンツ変換によって変化しない運動量。

＜予想＞
重いクォークは、QGPの圧力勾配の重いクォーク毎の電子のv2（理論計算）
Phys. Rev. C 86,
014903

影響を受けないのではないか(v2~0)？
理論計算と実験結果によると、重いクォークのv2はゼロではない。

v2(c) - v2(b)チャームクォークの方がボトムクォークに比べてv2が大きい。
重いクォーク毎にv2が異なる。

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!13

本研究の目的
ボトム電子

チャーム電子
u

D0メソン

u

B0メソン

＜先行研究＞PHENIX Au+Au@√s=200GeV (2014)のデータを用いて、チャーム電子とボトム電子のv2を測定した。
しかし、バックグラウンドの見積もり精度が低い。

バックグラウンドを最新の知見データを元に見積もり除去し、
チャーム電子とボトム電子のv2をより精密に測定する。
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!14

解析方法
• シミュレーションによるバックグラウンドv2の見積もり• シグナルv2の成分分け

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!15

解析方法
チャーム電子

全電子

ボトム電子

v2(inc) =Fc ⇥ v2(c) + Fb ⇥ v2(b)<latexit sha1_base64="QHgq/UJEXUaED1FdKAvdJPzUdR8=">AAAC9XichZFNa9RAGMefpL7U+NLVXgQ9BJddugrLk71YhEJREI99cdtCU0Iyfbo7NJmEZHZLG/IFPHnzIB4UXxAPfggvfgEP/QjisaIXDz6bTZW1qE/IzDO/ef4z/5kJklBmGvHQMKdOnT5zdvqcdf7CxUsztctX1rJ4kArqijiM043AzyiUirpa6pA2kpT8KAhpPdi9N5pfH1KayVg91PsJbUV+T8kdKXzNyKs9dgPqSZX7oeypm4U19PLOnFSiVSw073u5KFwtI8rskjO1b9mMgwkctArXtexf0SxrEpooSuhY3J/g/VZhuaS2jx14tTq2sQz7ZOJUSR2qWIprb8CFbYhBwAAiIFCgOQ/Bh4y/TXAAIWG2BTmzlDNZzhMUYLF2wFXEFT7TXW57PNqsqOLxaM2sVAveJeQ/ZaUNDfyEb/EIP+I7/Iw//rpWXq4x8rLPfTDWUuLNPLq6+v2/qoh7Df3fqn961rAD86VXyd6TkoxOIcb64cGTo9U7K428iS/wC/t/jof4gU+ghl/Fq2VaeQoWP4Dz53WfTNY6bQfbznKnvni3eoppuAY3YI7v+zYswgNYgi7v+824bjSMprlnPjNfmq/HpaZRaWZhIsz3PwEtfLsR</latexit>[

F : 全電子数に占める割合
v2 : 方位角異方性の強度[+ Fpe ⇥ v2(pe) + Fh ⇥ v2(h)Photonic electron

ハドロン• シグナル＋バックグラウンド：
全電子：電子と識別された粒子全て• シグナル：
チャーム電子とボトム電子• バックグラウンド：
Photonic electron：$0やηのDalitz崩壊と、検出器内でのConversion起源の電子
ハドロン：誤って電子と識別された荷電ハドロン
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!16

解析方法
チャーム電子

全電子

ボトム電子

v2(inc) =Fc ⇥ v2(c) + Fb ⇥ v2(b)<latexit sha1_base64="QHgq/UJEXUaED1FdKAvdJPzUdR8=">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</latexit>[

F : 全電子数に占める割合
v2 : 方位角異方性の強度[+ Fpe ⇥ v2(pe) + Fh ⇥ v2(h)Photonic electron

ハドロン• シグナル＋バックグラウンド：
全電子：電子と識別された粒子全て• シグナル：
チャーム電子とボトム電子• バックグラウンド：①シミュレーションによって見積もる。

Photonic electron：$0やηのDalitz崩壊と、検出器内でのConversion起源の電子
ハドロン：誤って電子と識別された荷電ハドロン
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①シミュレーションによる
v2(pe)の見積もり

最新(2007年)の$0のv2分布を設定

シミュレーションの流れ

イベントジェネレータに既知の$0とηのpT分布と崩壊電子について発生させた$0とηを

v2=<2cos(φ-Ψ)>をDalitz崩壊させる。

v2分布を設定計算する。

e+ Dalitz崩壊起源の電子

e+ Conversion起源の電子
e-

e-

π0,η

γ*

π0,η

γ
物質中の原子核γγ

Dalitz崩壊起源の電子とConversion起源の電子のv2を見積もった。
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!17

!18

解析方法
チャーム電子

全電子

ボトム電子

v2(inc) =Fc ⇥ v2(c) + Fb ⇥ v2(b)<latexit sha1_base64="QHgq/UJEXUaED1FdKAvdJPzUdR8=">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</latexit>[

F : 全電子数に占める割合
v2 : 方位角異方性の強度[+ Fpe ⇥ v2(pe) + Fh ⇥ v2(h)Photonic electron

ハドロン• シグナル＋バックグラウンド：
全電子：電子と識別された粒子全て• シグナル：
チャーム電子とボトム電子②シグナルの成分分けを行う。

• バックグラウンド：
Photonic electron：$0やηのDalitz崩壊と、検出器内でのConversion起源の電子
ハドロン：誤って電子と識別された荷電ハドロン
2019.02.14 修士論文発表会

②シグナルの成分分け!19

最近接距離（DCA）•粒子飛跡から求められる、衝突点との最近接距離。
•VTXの導入(2011年)により、測定が可能となった。

•特徴：親粒子の寿命に依存する。（D0=123&m, B0=455&m）→長短で粒子識別を行うことが可能。

ビーム軸方向から見たDCA = DCAT
VTX
（崩壊点飛跡検出器）

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全電子(黒)を成分分けしたDCAT分布

②シグナルの成分分け!20

DCAT分布の分割
DCAT分布を2領域に分割する。
• |DCAT| < 0.03 cm ：チャーム電子が多い• 0.03cm < |DCAT| < 0.1cm ：ボトム電子が多い

2領域それぞれでv2の関係式が成り立つ。

2つの連立方程式を解く。
ボトム電子

チャーム電子チャーム電子とボトム電子のv2式を導出できる。
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!21

結果
1.

シミュレーションによるPhotonic electron v2の見積もりとシグナル抽出2.

シグナルの成分分け：チャーム電子とボトム電子のv2

2019.02.14 修士論文発表会

!22

1. シミュレーションによるPhotonic electron v2の見積もりとシグナル抽出2019.02.14 修士論文発表会

!23

シミュレーション結果$0 →pi0_pf
γ e+e$0 → γ e+e-single_pf

0.2

pi0_pfEntries6.024224e+07

Entries6.024224e+07

0.18

Mean

0.3147Mean

0.6048Mean y0.09899

Mean y0.09484

0.16

Std Dev

0.137

Std Dev0.31550.7002

Std Dev y

0.7011

Std Dev y

0.14

Au+Au@√sNN=200GeV(Simulation)

0.12
0.1

η →eta_pf
γ e++e-η→γe ev2v2"0とηのDalitz崩壊起源の電子v2
eta_pfEntries 5790955
Mean
0.4856
Mean y0.06994
Std Dev
0.3811
Std Dev y 0.7037

Au+Au@√s=200GeV(Simulation)

0.16
0.14

eta_ee_pf

0.12

Entries 5790955
Mean
0.3373
Mean y0.05149
Std Dev
0.1567
Std Dev y
0.705

0.1
0.08

0.08

0.06

0.06
0.04
0.02
0
0

0.04

Blue
Blue ::$$00 (Data)
0 Dalitz
0 DalitzRed
decay
Red ::Electron
Electronfrom
from$$
decay
2

4

6

8

10

12

14

16

0.02
18

20

Blue
Blue: :ηη(Data)
Red: :Electron
Electron from η Dalitz
Red
Dalitzdecay
decay

0
0

pT [GeV/c]

2

4

6

8

10

12

14

16

18

pT [GeV/c]v2のピーク位置について（崩壊して生成された電子 v2）＜（親粒子 v2）を確認できる。
2019.02.14 修士論文発表会

20

Photonic electron v2の算出

!24

Photonic electron v2
Ne(⇡0 ! e+ e )v2(P hoto e) =⇥ v2(⇡0 ! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )Photonic
electron v2
Ne(⌘! e+ e )+⇥ v2(⌘! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )<latexit sha1_base64="o4B2PgRSXXMnL9uu8gay+IMiGas=">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</latexit>

相対比

Ne : 電子数、 Ne(Total)=Ne($0 Dalitz)+Ne($0 conversion)+Ne(η Dalitz)+Ne(η conversion)
実験によって測定された•Dalitz崩壊起源の電子の総量•Conversion起源の電子の総量を用いて、それぞれの相対比を計算した。
赤 : $0起源の電子
緑 : η起源の電子
pT[GeV/c]
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!25

Photonic
electron v2

Ne(⇡0 ! e+ e )v2(P hoto e) =⇥ v2(⇡0 ! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )Ne(⌘! e+ e )+⇥ v2(⌘! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )<latexit sha1_base64="o4B2PgRSXXMnL9uu8gay+IMiGas=">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</latexit>

v2($0→γe+e-)とv2(η→γe+e-)

Photonic electron v2
2

vv2

Photonic Background v2 with Photon conversion
0.2

Au+Au@√sNN=200GeV(Simulation)

0.18
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08

相対比

0.06

相対比

0.04

赤 : $0起源の電子

0.02

緑 : η起源の電子

0
0

2

4

6

シグナル抽出へ
pT[GeV/c]

2019.02.14 修士論文発表会

810
pT[GeV/c]pT[GeV/c]

!26

シグナル抽出v2

全電子v2とバックグラウンドv2
重いクォーク起源の電子v2(シグナル)を

v2(inc) <Data>

全電子v2とバックグラウンドv2から算出する。

Au+Au@√s=200GeV
MB (2014)
pT[GeV/c]

相対比

Relative fraction

v2

v2

0.2

v2(pe) <Simulation>

0.18

v2

Photonic Background v2 with Photon conversion

v2(h) <Data>

Charm

Fpe, Fh

0.9
0.8

0.16

0.7

0.14

0.6

0.12

HFe

1

BottomPhotonic e
hadrons

0.5

0.1

0.06
0.04
0.02
0
0

Au+Au@√s=200GeV
MB (2014)

0.4

0.08

Au+Au@√s=200GeV
Cent. 0~60% (Simulation)

0.3

Au+Au@√s=200GeV
Cent. 0~93% (2014)

0.2
0.1

2

4

6

8

10
pT[GeV/c]pT[GeV/c]
2019.02.14 修士論文発表会

pT[GeV/c]

1

2

3

4

5

6

p

7

pT[GeV/c]Tシグナル抽出!27

全電子v2とバックグラウンドv2
重いクォーク起源の電子v2(シグナル)を
全電子v2とバックグラウンドv2から算出する。

重いクォーク起源の電子 v2「重いクォークのv2はゼロより大きい」ということが分かった。

チャーム電子とボトム電子
それぞれのv2も求めたい。
2019.02.14 修士論文発表会

!28

2. シグナルの成分分け
チャーム電子とボトム電子のv2

2019.02.14 修士論文発表会

!29
CountsDCAT範囲毎の(1)(1)

全電子v2とバックグラウンドv2
チャーム電子とボトム電子のv2式
fc (2) · (fBG (1) · v1BG (1) v2incl (1))
bv2 =fc (1) · fb (2)fb (1) · (fBG (2) · v2BG (2) v2incl (2))
cv2 =fc (1) · fb (2)<latexit sha1_base64="o74+MJF1trjyonFRh/zFJiCi9gY=">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</latexit>

fc (1)(fBG (2) · v2BG (2)fc (2) · fb (1)fb (2)(fBG (1) · v1BG (1)fc (2) · fb (1)v2incl (1))

領域(2)-0.1 -0.03 0.03

0.1 DCA [cm]T

Au+Au@√sNN=200GeV
MB (2014)

v2

バックグラウンド v2v2v2

全電子 v2領域(1)(2)

v2incl (2))

Au+Au@√sNN=200GeV(Data+Simulation)

領域(1)

領域(2)
pT[GeV/c]pT[GeV/c]
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pT[GeV/c]

!30
CountsDCAT範囲毎の全電子数に占める割合

(1)

(1)

チャーム電子とボトム電子のv2式
fc (2) · (fBG (1) · v1BG (1) v2incl (1))
bv2 =fc (1) · fb (2)fb (1) · (fBG (2) · v2BG (2) v2incl (2))
cv2 =fc (1) · fb (2)<latexit sha1_base64="o74+MJF1trjyonFRh/zFJiCi9gY=">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</latexit>

fc (1)(fBG (2) · v2BG (2)fc (2) · fb (1)fb (2)(fBG (1) · v1BG (1)fc (2) · fb (1)v2incl (1))

1
0.9
0.8

1

bottom0.8

TotalBG = photonic + hadron

0.7

0.6

0.6

0.5

0.5

0.4

0.4

0.3

0.3

0.2

0.2

0.1

0.1
3

4

5

6

7

pT
pT[GeV/c]
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charm

0.9

0.7

2

-0.1 -0.03 0.03

領域(2)での割合|DCA|<0.03
Fraction

Fraction領域(1)での割合
0.03<|DCA|<0.1

1(2)

v2incl (2))

1

2

3

4

5

6

7

pT
pT[GeV/c]

0.1 DCA [cm]T!31

重いクォーク毎のv2
v2

ボトム電子

v2

チャーム電子

pT [GeV/c]

重いクォーク毎のv2もv2> 0 であることが分かった。
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pT [GeV/c]

!32

考察

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先行研究との比較!33

PHENIX Au+Au@√sNN=200GeV (2014)
本研究

チャーム電子のv2ボトム電子のv2• ボトム電子：先行研究と本研究は同じ結果が得られた。

• チャーム電子：
チャーム電子のv2

先行研究

ボトム電子のv2

先行研究に比べ、本研究の方が小さい。

Photonic electron v2を比較

Analysis Note #1370
2019.02.14 修士論文発表会

Analysis Note #1370

先行研究との比較!34

v2

Photonic
electron v2
pev2_s.txt
0.2

本研究の方が先行研究よりも

0.18
0.16

約10%大きく見積もられている。

0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04

Red : 本研究

0.02

Black : 先行研究

Au+Au@√sNN=200GeV

0
0

1

2

3

4

5

pT [GeV/c]

考えられる要因：シミュレーションに設定した$0のv2分布の違い
本研究：$0のみのv2分布先行研究：$0と$±を統合させたv2分布
2019.02.14 修士論文発表会

!35

先行研究との比較
シミュレーションに設定した"0のv2分布先行研究で使用したv2
v2

v2

本研究で使用したv2$0,$± v2
$0,$±→e v2

0.16
0.14

＞
$0のみ

$0と$± [白丸]Au+Au@√s=200GeV（2007）

Au+Au@√s=200GeV（2004）

2GeV/cpT [GeV/c]

2GeV/c$±のv2を含んでいなかったため、
本解析のバックグラウンドv2が先行研究よりも大きく見積もられたと考えられる。
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pT [GeV/c]

!36

まとめ
1.

解析結果

2.

考察結果

3.

今後の課題

2019.02.14 修士論文発表会

!37

まとめ①：解析結果• 2007年に測定された最新の$0のv2分布を用いて、Photonic electron v2をシミュレーショ
ンによって見積もり、重いクォーク起源の電子のv2を算出することができた。

• DCATを用いてチャーム電子とボトム電子のv2をそれぞれ求めることができた。
重いクォーク起源の電子v2はv2~0と予想されたが、v2>0ということが分かった。
クォーク毎に見ても、v2>0ということが分かった。
重いクォーク起源の電子 v2

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!38

まとめ②：考察結果• 先行研究に比べ、本研究の方がPhotonic electron v2が大きく見積もられていた。
要因は、シミュレーションに設定した$0のv2分布が、先行研究よりも大きいv2分布を設定していたためだと考えられる。
最新の$0のv2分布を使用したため、先行研究よりも精密に見積もることができたと思われる。（本研究：2007年のデータ、先行研究：2004年のデータ）

Photonic electron v2の比較

2019.02.14 修士論文発表会

!39

まとめ③：今度の課題• 直接光子の崩壊起源の電子v2をPhotonic electron v2の成分に追加し、Photonic electron v2をより精密に見積もる必要がある。

• チャーム電子とボトム電子のv2分布をより精密に調べるために、実験での相対比統計量をより増やす必要がある。
Photonic electronを占める割合

g

直接光子
γ

(2004年)qqq※直接光子：QGPから直接出てくる光子。
pT>3.5GeV/cでPhotonic electronの10%以上を占める。
pT [GeV/c]
2019.02.14 修士論文発表会

!40

ご静聴
ありがとうございました。

2019.02.14 修士論文発表会

!41

Back up!42

方位角と横運動量
y軸

横運動量

方位角
<latexit sha1_base64="DN+/JP1D7n+q/TDWWtBQy6QLAaI=">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</latexit>y= arctan ( )x<latexit sha1_base64="b+OAVVe6FTEW9/xxeFHQKiuQdbA=">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</latexit>

z軸

z軸（ビーム軸）（ビーム軸）xy平面

qpT = p2x + p2y

x軸

xy平面

高エネルギー重イオン衝突実験!43

QGPの性質解明
原子核の重なり具合(Centrality)(5) ハドロン化+膨張~10-23 s

時間

重イオン（＝重い原子核）を衝突させて、実験室内でQGPを再現

b = 0の時：0%
b = R(A)+R(B)の時：100%

!44

PHENIX検出器
測

の

電磁石

電磁石

定

粒

子

7.9 m
10.9
m

μ
ビーム

ビーム

衝突点付近を測定

西アーム ビーム軸方向から見た図 東アーム

ビーム軸の水平方向から見た図

18.5 m!45

Set up for simulation[ Set up for "0 ]❖Event generator : EXODUS❖

Au+Au in √sNN=200GeV❖

10 million events

Φ
pT

Range

Generated

0 < φ < 2"

With v2 of "00 ~ 20 GeV/c

With hagedorn
function< Flow >[ Set up for η ]1. Operate Dalitz decay of "0 and η.

Range

Generated

0 < φ < 2"

With v2 of η

0 ~ 15 GeV/c

With hagedorn
function

2. Analyze electrons (e+,e-) from "0and η dalitz decay.
3. Calculate v2 = < 2cos(φ-Ψ) >.

Φ
pT

!46

0
Input v2 of "v2

χ2 / ndf
38.4 / 15Prob0.0007875
p0
0.02205 ± 0.005005
p1
0.0786 ± 0.004607
p2− 0.01201 ± 0.001016
p3− 1.305 ± 0
p4− 0.3193 ± 0
p50.06975 ± 0

❖

0.18

Data : Au+Au@√sNN=200GeV

0.16
0.14
0.12

❖

0.1

Ref : Azimuthal Anisotropy of"0 Production in Au + Au
Collisions at √s =200
GeV(PRL. 105.142301) (2010)

0.08
0.06
0.04
0.02

NN

0

Au +Au Centrality 0~60%@ 200GeV (Run7)

−0.02
−0.04
0

2

4

6

8

10

12

[ v2 of $0 ]Fit function : (1-S)*pol2(0)+S*(expo(3)+[5])1[ Sigmoid function: S =1 + exp{ (pT<latexit sha1_base64="m5aSuvmppQWVVduqVapt6LOOvy8=">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</latexit>

2.5)}

]

14

16
18
pT(GeV/c)

!47

Input v2 of ηv2

χ2 / ndf
38.4 / 15Prob0.0007875
p0
0.02205 ± 0.005005
p1
0.0786 ± 0.004607
p2− 0.01201 ± 0.001016
p3− 1.305 ± 0
p4− 0.3193 ± 0
p50.06975 ± 0

0.18
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06

v2

Au +Au Centrality 0~60%@ 200GeV (Run7)
χ2 / ndf
35.37 / 15
Prob0.002174p0− 0.01211 ± 0.007688
p1
0.08271 ± 0.006234
p2− 0.01025 ± 0.001225
p3− 1.309 ± 0p4− 0.2814 ± 0
p50.06548 ± 0

0.18
0.16
0.14
0.12

0.04
0.02

0.1

0
−0.02
−0.04
0

2

4

6

8

10

12

14

KET scaling

0.08

16
18
pT(GeV/c)[ v2 of $0 ]I calculated the v2 of η fromthe v2 of $0 with KET scaling.

0.06
0.04
0.02
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18
pT(GeV/c)[ v2 of η ]Fit function is the same one as "0.

Fit function : (1-S)*pol2(0)+S*(expo(3)+[5])

!48

❖
❖

Data : Au+Au@√sNN=200GeV
Ref : <https://arxiv.org/
pdf/1110.3929.pdf> (2014)

Invariant yields[(c/GeV)^2]0
Input pT distribution of "10

3

Au +Au Centrality 0~60%@ 200GeV (Run7)

10 2
10
1
10
10
10

−1

($++$- )/ 2
$0

−2
−3

10 −4
10
10

❖

−6

10 −7

Input pT distrubution of η ismT scaling of "0.
Fit function :Modified hagedorn function

−5

10
10
10

−8
−9

−10

0

2

4

6

8

10

12

14

16
pT[GeV/c]

d3 N
A
E 3 =
pT n
2
dp
{exp( apT bpT ) + p0 }<latexit sha1_base64="9B1eesmFi8w+eep0qe04z+XE9qI=">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</latexit>

A, a ,b, p0 and n are the fit parameters.

!49

1. Photonic electron v2 をシミュレーションを用いて見積もる。
シミュレーションの流れ
既知の$0とηのpT分布とv2分布$0のv2(Run7)

0.1

χ2 / ndf
35.37 / 15
Prob0.002174p0− 0.01211 ± 0.007688
p1
0.08271 ± 0.006234
p2− 0.01025 ± 0.001225
p3− 1.309 ± 0p4− 0.2814 ± 0
p50.06548 ± 0

0.18
0.16
0.14
0.12
0.1

0.08
0.06

$0のpT分布 (Run7)
Invariant yields[(c/GeV)^2]

0.12

v2

v2
0.14

計算する。

ηのv2(KET scaled from $0)

χ2 / ndf
38.4 / 15Prob0.0007875
p0
0.02205 ± 0.005005
p1
0.0786 ± 0.004607
p2− 0.01201 ± 0.001016
p3− 1.305 ± 0
p4− 0.3193 ± 0
p50.06975 ± 0

0.16

v2=<2cos(φ-Ψ)>をDalitz崩壊させる。

を設定

0.18

崩壊電子について発生させた$0とηを

10

10 2

1
10
10
10

0.08

10

0.02

0.06

10

0

0.04

−1

−2
−3

−5
−6

10 −7
10

−0.02

10

0.02
2

4

6

8

10

12

14

16
18
pT(GeV/c)

0

2

4

6

8

10

＜KET scaling＞
ハドロン化による質量の効果を補正する。

KET =<latexit sha1_base64="vX5os5G5ciNC/klXsS43poyqt2s=">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</latexit>($++$- )/ 2
$0

10

10 −4

0.04

−0.04
0

3

q

(m20 + p2T )m0 [ m0 : ハドロンの静止質量 ]

12

14

16

18
pT(GeV/c)

10

−8
−9

−10

0

2

4

6

8

10

12

14

16
pT[GeV/c]

ηのpT分布には、$0からKET scalingしたものを使用した。

!50

1. Photonic electron v2 をシミュレーションを用いて見積もる。
シミュレーションの流れ
既知の崩壊電子について発生させた$0とηを$0とηのpT分布とv2分布

v2=<2cos(φ-Ψ)>をDalitz崩壊させる。

を設定

計算する。

e+ 崩壊粒子
e-

e+
e-

γ*
π0

η

γ*

γ

崩壊分岐比=1.2%γ
崩壊分岐比=0.69%

崩壊粒子

!51

1. Photonic electron v2 をシミュレーションを用いて見積もる。
シミュレーションの流れ
既知の$0とηのpT分布とv2分布

CountsCounts

3

100

80

方位角

×10

100

80
<latexit sha1_base64="DN+/JP1D7n+q/TDWWtBQy6QLAaI=">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</latexit>

60

single_php_dis
Entries6024955
Mean
3.143
Std Dev
1.839

40

60

eta_ee_php
Entries
5790955
Mean
3.142
Std Dev
1.841

40

1

2

3

4

5

6

φ-Ψ[rad]y= arctan ( )xz軸（ビーム軸）

xy平面

20

20

0
0

計算する。

η起源の電子
eta_ee_php$0起源の電子
single_php_dis

3

v2=<2cos(φ-Ψ)>をDalitz崩壊させる。

を設定

×10

崩壊電子について発生させた$0とηを

0
0

1

2

3

4

5

6

φ-Ψ[rad]

今回は、Ψ=0と固定した。

シグナル抽出へ

①シミュレーションによる!52

Photonic electron v2の見積もり•Conversion ($0→2γ、η→2γ) 起源の電子
Dalitz崩壊起源の電子と親粒子の種類が同じ=

v2e(conversion)

親粒子と娘粒子の角度相関はDalitz崩壊と同じ

v2e(Dalitz)e+
崩壊分岐比=1.2%

π0

eγ*

e+
崩壊分岐比=0.69%

Dalitz崩壊起源の電子

e-

γ*

η

Dalitz崩壊起源の電子

γ

γ

=

e+
崩壊分岐比=1%e-v2e($0 conversion)π0
崩壊分岐比=99%=v2e(ηDalitz)

v2e($0 Dalitz)

v2e(η conversion)γ
Conversion起源の電子ηγ
崩壊分岐比=73%

e+ 崩壊分岐比=1%e-γConversion起源の電子

γ

!53

10

6

10

5

10

4

10

3

10

2

e from $0 Dalitz decay
e from $0 Photon conversion
Au+Au@√s=200GeVCent 0~60%
Simulation

10

CountsCounts光子変換の効果
10

6

10

5

10

4

10

3

10

2

1

−1

10

−3

10− 40

−1

10− 2

10− 2
10

Au+Au@√s=200GeVCent 0~60%
Simulation

10

1
10

e from η Dalitz decay
e from η Photon conversion

10

−3

10− 4

2

4

6

8

10

0

2

pT[GeV/c]

4

6

8

10

pT[GeV/c]＜シミュレーションでの見積もり＞
Dalitz conversion比＝（光子変換起源の電子数）/（Dalitz崩壊起源の電子数）

Feb. 5. 2019 General Met.

!54

Photonic electron v2
Ne(⇡0 ! e+ e )v2(P hoto e) =⇥ v2(⇡0 ! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )Photonic
electron v2
Ne(⌘! e+ e )+⇥ v2(⌘! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )<latexit sha1_base64="o4B2PgRSXXMnL9uu8gay+IMiGas=">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</latexit>• Conversion起源の電子数：
Ne(conversion)=Ne(Dalitz)×(Dalitz conversion比)• Dalitz conversion比：(Conversion起源の電子数) / (Dalitz崩壊起源の電子数)(Conversion) / (Dalitz)

Ne : 電子数、 Ne(Total)=Ne($0 Dalitz)+Ne($0 conversion)+Ne(η Dalitz)+Ne(η conversion)pT[GeV/c]

!55
Ne(⇡0 ! e+ e )v2(P hoto e) =⇥ v2(⇡0 ! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )Ne(⌘! e+ e )+⇥ v2(⌘! e+ e )Ne(⇡0 ! e+ e ) + Ne(⌘! e+ e )光子変換の効果の追加<latexit sha1_base64="o4B2PgRSXXMnL9uu8gay+IMiGas=">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</latexit>

Dalitz conversion比を含んだFraction
Relative ratio to photonic BG with Photon conversion

1

Ratio

Ratio

Relative ratio to photonic BG
0.9

1
0.9

0.8

0.8

0.7

0.7

0.6

0.6

0.5

0.5

0.4

0.4

0.3

0.3

0.2

0.2

0.1

0.1

0
0

2

4

6

8

Red : $0→γe+eGreen : η→γe+ePink : Photon conversion

10
pT[GeV/c]

χ2 / ndf
p0
p1
p2
p3

0
0

2

4

6

χ2 / ndf
p0
p1
p2
p3

46.82 / 45
1.043 ± 0.009794
6.618 ± 0.8141
0.814 ± 0.014
61.8 ± 7.885

8

Red : $0→γe+e- with conv
Green : η→γe+e- with conv

Photon conversionをcombineさせる。
Feb. 5. 2019 General Met.

66.9 / 45
0.402 ± 0.005186
0.5421 ± 0.03399
0.1979 ± 0.006398
67.25 ± 5.261

10
pT[GeV/c]

!56

Conversion veto cut
VTX（崩壊点飛跡検出器）
Pixel layers

Stripixel layers• 大量のPhotonic BGを少なくするために行う。

ラピディティ範囲：|η| < 1.2
方位角範囲：∆φ〜2$

Conversion veto cut
e 開口角eθ• VTXの層毎にWindow (∆φ方向と∆z方向)を設ける。
• イベントから除く条件：window内に隣り合う２つのヒット

eがあるwindowが１つでもあれば、その飛跡は除く。

eB3• γ→e+e-は開口角θが小さいため、約95%除く

B2

ことが可能。

• Dalitz崩壊は開口角が大きいため、除けない

B1場合が多い。

B0

Window
ビーム
パイプ

!57

!58

Electron v2 from $0 Dalitz decay
0.7

0.6

Survival rate

Survival rate

Survival rate by conversion veto cut
Centrality 0~60%
Electron v2 from η Dalitz decay
0.75
0.7
0.65
0.6

0.5

0.55
0.4

0.5
0.45

0.3

0.4
0.2

0

0.35
2

4

6

8

10

pT

0.3
0

2

4

6

8

Survival rateを用いて、見積もったv2の相対比率を求める。

10

pT

!59

How to measure DCA?
• Silicon vertex detector (VTX)• 4 radial layers (2 pixel detectors, 2 stripixel sensors)• |η| < 1.2 , φ~ 2π• Provide precise vertex and tracking measurements
Pixel layers
FVTX

VTX

PHENIX School - Student Seminar

FVTX

Stripixel layers

How to measure DCA?
1

< Procedure >1. Reconstruct the primary vertex
with VTX
2. Associate of a central-arm
track with VTX
3. Calculate DCAT
• DCAT = L - R
3

PHENIX School - Student Seminar

2

!60

!61

Unfolding• 目的：全電子の収量から、b/cハドロンの収量を抽出すること。
• MCMC(Markov chain Monte Carlo) sampling• pTビン毎にb/cハドロンの収量の確率を得る。

Input
Hadron yieldC

B

Calc：HFe
B/C→e
Decay model<PYTHIA6>[Yield, 5DCA]
eC

eB

Data:HFe[Yield, 5DCA]

eC

eB

MCMC
Smoothness

Likelihood[ 蜂谷先生のスライドより ]!62

VTXカットe• ① 電子の飛跡について、内側の３層(B0,B1,B2)全てにヒットがあることを要求する。ヒットが無ければ、その飛跡は除く。

• これにより、B0より外側で起きた
γ→e+e-を除くことができる。

B3
B2
B1
B0

ビーム
パイプ

e

電子識別：RICHとEMCal!63• RICH : チェレンコフ光のリング情報（半径、
光電子の数など）• EMCal : 粒子のエネルギー情報（入射位置、E/pなど）

RICH

荷電ハドロン
鳴ったPMT数
Ring shape
リング中心とtrack projectionの距離

電子

Eとpの一致度合い

先行研究の電子条件：Au+Au@ s=200GeV (2014)
Jan. 22. 2019 General Met.

Mis-Identiﬁed-Hadron• 誤って電子と識別された荷電ハドロンのこと。

• 多重散乱のイベントでは、RICH
上のヒット位置と、EMCal上のヒット位置が誤って結びつけられる場合が多々ある。

Jan. 22. 2019 General Met.

ヒット位置
RICH

!64

Mis-Identiﬁed-Hadron• ＜RICHのswap method＞

!65

z=0

1. z < 0, z > 0のRICH上のヒット位
置をソフトウェア上で入れ替える。
2. 飛跡を再構成する。

z

RICHの写真
Jan. 22. 2019 General Met.

!66

考察１：Centralityの違い
ハドロン v2についても、Centrality 0~60%と0~93%の場合のv2を比較した。
ハドロン v2＜考察結果＞
ハドロンv2には、Centralityによるv2の違いは見られない。

Centralityの違いが要因ではない。

考察２：シミュレーションに用いた"0のv2分布の違い

シミュレーションの流れ
イベントジェネレータに発生させた$0とηを既知の$0とηのpT分布とDalitz崩壊させる。

計算する。

$0と$±を統合させたv2分布を設定している。

0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04

本研究で使用したv2

0.02
0

v2

$0のv2分布を設定
χ2 / ndf
38.4 / 15Prob0.0007875
p0
0.02205 ± 0.005005
p1
0.0786 ± 0.004607
p2− 0.01201 ± 0.001016
p3− 1.305 ± 0
p4− 0.3193 ± 0
p50.06975 ± 0＞

Au+Au@√s=200GeV（2007）2

v2=<2cos(φ-Ψ)>を＜先行研究＞

0.18

−0.04
0

崩壊電子について

＜本研究＞

v2

v2

v2分布を設定

−0.02

!67

4

6

8

10

12

14

16
18
pT(GeV/c)pT [GeV/c]

先行研究で使用したv2 [白丸]Au+Au@√s=200GeV（2004）!67

pT [GeV/c]π0 v2の比較
Run4とRun7!68

π v2の比較
Run4とRun7!69

考察２：シミュレーションに用いた!70"0のv2分布の違い

シミュレーションの流れ

イベントジェネレータに既知の$0とηのpT分布と崩壊電子について発生させた$0とηを

v2=<2cos(φ-Ψ)>をDalitz崩壊させる。

v2分布を設定計算する。

＜先行研究＞$0のv2分布(2007)を設定$0と$±を統合させたv2分布(2004)を設定

v2

＜本研究＞

＜考察結果＞($±のv2) < ($0のv2)

つまり、($±+$0のv2) < ($0のv2)である。
Au+Au@√s=200GeV（2007）$±のv2を含んでいないことが要因だと考えられる。

※ Run7 = 2007年

pT [GeV/c]