TU Darmstadt / ULB / TUprints

Reconstruction of virtual photons from Au+Au collisions at 1.23 GeV/u

Harabasz, Szymon :
Reconstruction of virtual photons from Au+Au collisions at 1.23 GeV/u.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2017)

[img]
Preview
Text
HarabaszSzymon_thesis_tuprints_allembed_2.pdf
Available under CC-BY-NC-ND 4.0 International - Creative Commons Attribution Non-commercial No-derivatives 4.0.

Download (13MB) | Preview
Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Reconstruction of virtual photons from Au+Au collisions at 1.23 GeV/u
Language: English
Abstract:

This thesis presents data analysis of dilepton excess radiation in Au+Au at beam kinetic energy 1.23A GeV experiment performed by HADES. It starts with an overview of QCD symmetries and its thermodynamics properties. It is followed by a discussion of details of experimental setup that are necessary to understand the data analysis. The data analysis itself is described in the main part of the manuscript. This starts with tools and techniques that have been used. An excellent performance of lepton identification with a neural network, in terms of lepton sample purity, has been proven. It is not possible to divide all e+ and e− in a single event into correlated pairs and combinatorial background must be estimated on a statistical way. Reconstructed signal should be corrected for efficiency in order to be compared with other measurements and theory predictions. This is done by multiplying the signal after background subtraction by a factor depending on the same pair kinematic variable as the signal spectrum. After all the analysis steps spectra are examined in order to make physical statements. Average temperature of the medium emitting dileptons was directly extracted from the fit to the invariant mass. Comparison to model calculations showed their consistency with the data in various observables.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Diese Dissertation stellt die Datenanalyse von Dileptonen in Au+Au Kollisionen bei einer Strahlenergie von 1, 23A GeV mit dem HADES Experiment vor. Sie beginnt mit einem Überblick über die Symmetrien und die thermodynamischen Eigenschaften der QCD. Darauf folgt eine Diskussion der Details des experimentellen Aufbaus, die für das Verständnis der Datenanalyse benötigt werden. Die Analyse der Daten wird im Hauptteil beschrieben und beginnt mit den verwendeten Hilfsmitteln und Techniken. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Nutzung eines neuronalen Netzwerks für die Leptonenidentifikation. Dessen exzellente Leistung wird in Form der Reinheit der Leptonenauswahl nachgewiesen. Da es nicht möglich ist alle produzierten e+ und e- eines Ereignisses in korrelierte Paare aufzuteilen, muss der kombinatorische Untergrund auf statistischem Wege abgeschätzt werden. Zum Vergleich mit anderen Messungen und theoretischen Vorhersagen muss das gewonnene Signal noch um die Effizienz korrigiert werden. Dies wird zum ersten Mal in HADES durch die Multiplikation des Signals, nach Subtraktion des Untergrunds, mit einem Faktor durchgeführt, der von der gleichen Variable wie das Signal abhängt. Nach diesen Schritten in der Analyse werden die resultierenden Spektren auf ihre physikalischen Aussagen untersucht. Modell-unabhängig sind dabei besonders die Vergleiche zu anderen Experimenten. Die mittlere Temperatur des Dileptonen emittierenden Mediums wird durch einen Fit an das invariante Massenspektrum bestimmt. Der Vergleich mit theoretischen Ergebnissen zeigt deren Konsistenz mit den Daten in verschiedenen Variablen.German
Niniejsza rozprawa przedstawia analizę danych eksperymentalnych prowadzącą do utworzenia widm dileptonów w zderzeniach Au+Au przy energii kinetycznej wiązki 1.23A GeV, przeprowadzonych przez eksperyment HADES. We wstępie omówiono podstawowe symetrie i własności termodynamiczne chromodynamiki kwantowej. Po nim następuje opis szczegółów układu detekcyjnego, niezbędnych do zrozumienia analizy danych. Sama analiza jest opisana w głównej części manuskryptu. Opis ten rozpoczyna się od użytych narzędzi, w tym sieci neuronowej przy identyfikacji leptonów z wysoka wydajnością i czystością uzyskanej próbki. Podstawowym problem analizy par e+ e− jest oszacowanie tła kombinatorycznego, które wyznaczone metodami statystycznymi. Uzyskany sygnał powinien być poprawiony na wydajność, aby możliwe było porównanie z innymi pomiarami i z przewidywaniami modeli teoretycznych. Jest to osiągane poprzez przemnożenie rozkładów sygnału pozostałych po odjęciu tła kombinatorycznego przez czynnik korekcyjny zależny od tej samej zmiennej kinematycznej co samo widmo sygnału. Otrzymane w wyniku analizy rozkłady sa badane w celu wyciagnięcia fizycznych wniosków. Średnia temperatura ośrodka emitującego dileptony została uzyskana bezpośrednio z dopasowania rozkładu Boltzmanna to widma masy niezmienniczej. Porównanie przewidywań modelowych do danych eksperymentalnych wykazało, że są one zgodne.Polish
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Divisions: 05 Department of Physics > Institute of Nuclear Physics > Experimentelle Kernphysik > Untersuchung von Quark-Materie mit virtuellen Photonen
Date Deposited: 03 Aug 2017 07:48
Last Modified: 03 Aug 2017 07:48
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-66054
Referees: Andronic, Dr. Anton and Friman, Prof. Dr. Bengt
Refereed: 14 June 2017
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/6605
Export:
Actions (login required)
View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year