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Dilepton spectroscopy with HADES

Bielcik, Jaroslav :
Dilepton spectroscopy with HADES.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2004)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Dilepton spectroscopy with HADES
Language: English

The dilepton spectrometer HADES (High Acceptance Dielectron Spectrometer) has started recently its operation at the SIS accelerator in Gesellschaft fuer Schwerionenforschung (GSI), Darmstadt, and several commissioning beamtimes have been performed. In this work, the analysis of data measured in November 2001, where collisions of 12C projectiles on a carbon target at a beam energy of 2AGeV have been studied, is presented. About 35 millions of events with multiplicity of charged particles larger or equal to one have been selected for the analysis. The main motivation of this work is to reconstruct the invariant-mass spectrum of the produced e+e- pairs. The main sources of dilepton production are pi0 decays. The highest branching ratio has: a) pi0 to gamma+ gamma (BR=98.8%) and b) pi0 to gamma and e+e- (BR=1.2%). In matter the produced photons can convert to e+e- pairs: gamma to e+e-. Due to small averaged opening angles alpha= =2.4 deg. most of the conversion pairs are not resolved as two individual tracks in the detectors in the front of the HADES magnet. These unresolved pairs contribute as single tracks to the combinatorial background. Full-scale simulations based on the UrQMD model have been performed to study the detector properties and analysis performance. The lepton tracks have been identified. The topology of the MDC hits has been studied for lepton tracks and unresolved close pairs tracks. A method of close pairs rejection has been developed. The analysis steps for lepton and dilepton identification are discussed in detail, and spectra for each analysis step are presented. The reconstructed e+e- spectrum from measured data is compared with the spectrum from the analysis of simulated data.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Das Dielektronenspektrometer HADES (High Acceptance Dielectron Spectrometer) ist vor kurzem am Schwerionensynchrotron (SIS) der Gesellschaft fuer Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt in Betrieb genommen worden und es wurden mehrere Inbetriebnahmestrahlzeiten durchgefuehrt. In der vorliegenden Arbeit wird die Untersuchung von C+C Daten, gemessen im November 2001 bei einer Einschussenergie von 2AGeV praesentiert. Fuer die Datenanalyse wurden Ungefaehr 35 Millionen Ereignisse mit der Multiplizitaet von geladenen Teilchen groesser oder gleich eins ausgewaehlt. Die Hauptmotivation fuer diese Arbeit ist die Rekonstruktion des invariantes Massenspektrums von erzeugten e+e- Paaren. Die Hauptquellen fuer die Dileptonproduktion sind pi0 Zerfaelle. Das hoechste Verzweigungsverhaeltnis hat: a) pi0 to gamma+ gamma (BR=98.8%) und b) $ pi0 to gamma+ e+e- (BR=1.2%). So erzeugten Photonen koennen dann in der Materie in e+e- Paare konvertieren: gamma to e+e-. Aufgrund deren kleiner Oeffnungswinkel =2.4 deg. sind die meisten Konversionspaare in Detektoren vor dem HADES Magnetfeld nicht als zwei einzelne Spuren aufgeloest. Diese nicht aufgeloesten Paare tragen dann als einzelne Spuren zum kombinatorischem Untergrund bei. Die Simulationen sind aufgebaut auf dem UrQMD Modell und wurden durchgefuehrt, um die Eigenschaften des Detektorsystems und der Analysesoftware zu studieren. Die Leptonenspuren wurden identifiziert. Die Topologie der MDC Hits wurde fuer Leptonenspuren und nicht aufgeloeste naheliegenden Paarspuren untersucht. Eine Methode fuer die Unterdrueckung naheliegende Paarspuren wurde entwickelt. Die einzelnen Analyseschritte fuer die Lepton- und Dileptonerkennung sind ausfuehrlich diskutiert und fuer jeden Analyseschritt werden die Massenspektren praesentiert. Das e+e- Massenspektrum, rekonstruiert aus den gemessen Daten, wird mit dem aus der Analyse der simulierten Daten verglichen.German
Place of Publication: Darmstadt
Uncontrolled Keywords: dileptons, HADES, e+e- pairs, heavy ion physics
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
dileptons, HADES, e+e- pairs, heavy ion physicsEnglish
Divisions: 05 Department of Physics
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:50
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000489
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-4898
Referees: Nörenberg, Prof. Dr. W.
Advisors: Braun-Muzinger, Prof. Dr. Peter
Refereed: 29 April 2004
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/489
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