ÉTUDE DES PROCESSUS D'ÉMISSION DES PIONS DANS LES COLLISIONS PB+PB À 17.3 AGEV, ET SON PROLONGEMENT AUX COLLISIONS AU+AU À 200 AGEV, À TRAVERS LA CARACTÉRISATION DES DÉTECTEURS AU SILICIUM À MICROPISTES DE L'EXPÉRIENCE STAR - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2000

STUDY OF THE PION EMISSION PROCESSES IN THE PB+PB COLLISIONS AT 17.3 AGEV, AND ITS EXTENSION TO THE AU+AU COLLISIONS AT 200 AGEV, THROUGH THE CHARACTERIZATION OF THE MICROSTRIP SILICON DETECTORS OF THE STAR EXPERIMENT

ÉTUDE DES PROCESSUS D'ÉMISSION DES PIONS DANS LES COLLISIONS PB+PB À 17.3 AGEV, ET SON PROLONGEMENT AUX COLLISIONS AU+AU À 200 AGEV, À TRAVERS LA CARACTÉRISATION DES DÉTECTEURS AU SILICIUM À MICROPISTES DE L'EXPÉRIENCE STAR

Résumé

Pions are the most abundant particle species produced in the ultra-relativistic heavy-ion collisions. They may carry informations about the formation of a quark gluon plasma (QGP). We have studied charged pions produced in the Pb+Pb collisions at 17.3 AGeV, using the WA98 charged particle spectrometers. We have built the ratio of the transverse mass distribution of the pi+ and pi-, and constructed the correlation function of the pi+-pi- pair. The ratio provides information about the coulomb interaction of the charged pions with a central charge which is directly related to the freeze out size of the system. The correlation function is sensitive to the relative distance between pions at freeze out. Comparing the experimental results predictions of two models, RQMD and NEXUS, we conclude that few pions are emitted in the early stage of the collision. Such a behavior is hardly compatible with the evolution of a system described only with hadronic degree of freedom. The Relativistic Heavy Ion Collider allows the study of gold nuclei collisions at 200 AGeV which may offer the opportunity of observing signatures of the QGP. If it is formed, its lifetime may be large enough to have a strong impact on many observables. The ones related to charged pions can be studied by the STAR experiment. The Silicon Strip Detector (SSD), the fourth layer of the STAR vertex tracker, will greatly help reconstructing the low transverse momentum pions. In order to extract physical signals, a precise understanding of the detector response is required. A 120 GeV/c pion beam was used to probe the behavior of the SSD detection modules. Based on this analysis, a detailed simulation of the detector was developed.
Les pions sont les particules les plus abondamment produites dans les collisions d’ions lourds ultra-relativistes. Nous avons étudié la dynamique de leur émission afin de déterminer leur sensibilité à l’éventuelle formation d’un plasma de quarks et de gluons. A partir des données des collisions Pb+Pb à 17.3 AGeV étudiées dans l'expérience, WA98, au CERN, nous avons construit les rapports des distributions en masse transverse des pions négatifs et positifs, et la fonction de corrélation pi+-pi-. La comparaison des résultats expérimentaux aux prédictions de deux modèles différents, nous permet de conclure que peu de pions sont émis durant les 10 premiers fm/c de la collision. Ce comportement est difficilement explicable à l’aide d’une description du système en terme purement hadronique. Le collisionneur RHIC (Etats Unis) permet d’étudier les collisions Au+Au à 200 AGeV. La phase partonique, si elle est formée, devrait avoir une durée de vie importante ce qui rendra possible sa mise en évidence, sans ambiguïtés. Afin d'étudier précisément ces collisions une compréhension détaillée des modules de détection est nécessaire. Nous avons participé à la caractérisation des détecteurs au silicium à micropistes du Silicon Strip Detector (SSD) de l’expérience STAR, à travers l’étude de données prises avec un faisceau de pions de 120 GeV/c. Le SSD permettra d’étudier dans de bonnes conditions les pions de faible impulsion transverse, dans la continuité de notre étude à 17.3 AGeV.
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Citer

Fabrice Retière. ÉTUDE DES PROCESSUS D'ÉMISSION DES PIONS DANS LES COLLISIONS PB+PB À 17.3 AGEV, ET SON PROLONGEMENT AUX COLLISIONS AU+AU À 200 AGEV, À TRAVERS LA CARACTÉRISATION DES DÉTECTEURS AU SILICIUM À MICROPISTES DE L'EXPÉRIENCE STAR. Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]. Université de Nantes (UN), 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02907571⟩
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