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Development of a Detector and Data Analysis for Particles in the Rapidity Range 2.5<|y|<4 at the Relativistic Heavy Ion Collider in Brookhaven
Abstract
Zur Untersuchung von Kollisionen schwerer Kerne am Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) in Brookhaven wurden am Max-Planck-Institut für Physik in München die Vorwärts-Spurendriftkammern für das STAR-Experiment entwickelt. Gegenstand der Arbeit waren die Entwicklung von Detektorkomponenten und Teilen der Datenanalyse sowie die Untersuchung der voraussichtlichen Leistungsfähigkeit des Detektors. Nach verschiedenen Modellen simulierte Vorhersagen wurden miteinander verglichen, und es wurde untersucht, inwieweit sich die Fluktuationen verschiedener Observabler von Kollision zu Kollision mit dem Detektor rekonstruieren lassen.
... They were also employed to investigate the consequences of geometric imperfections such as a displacement of the inner cathode. For a detailed discussion of the FtpcSlowSimulator framework and the simulation parameters used to describe the electron drift and the electronics response, refer to [38]. Within the scope of this thesis, the simulation of a displacement of the inner cathode, as observed in real data [21], and the correct treatment of temperature variations were included in the framework. ...
... They were also employed to investigate the consequences of geometric imperfections such as a displacement of the inner cathode. For a detailed discussion of the FtpcSlowSimulator framework and the simulation parameters used to describe the electron drift and the electronics response, refer to [38]. Within the scope of this thesis, the simulation of a displacement of the inner cathode, as observed in real data [21], and the correct treatment of temperature variations were included in the framework. ...
Mit Hilfe der Vorwärts-Spurendriftkammern des STAR Experimentes am Relativistic Heavy Ion Collider werden Lambda und Anti-Lambda Hyperonen bei hohen Rapiditäten in d+Au Kollisionen bei Sqrt(s_NN) = 200 GeV rekonstruiert. Zur Durchführung der Effizienzkorrekturen wurde ein Simulationsprogramm entwickelt, das simulierte Teilchenspuren in echte Ereignisse einbettet. Die damit gewonnenen Lambda und Anti-Lambda Teilchendichten werden zur Untersuchung des Baryonentransports in dem asymmetrischen Kollisionssystem genutzt. Der Vergleich mit verschiedenen Modellrechnungen zeigt, dass der Baryonentransport auf der Deuteron-Seite gut durch eine Überlagerung einzelner Nukleon-Nukleon Reaktionen beschrieben wird, während auf der Gold-Seite die Berücksichtigung von Kerneffekten notwendig ist. Der Rapiditätsverlust von Baryonen auf der Deuteron-Seite zeigt, dass das Bremsvermögen der Kernmaterie in d+Au Kollisionen grösser ist als in Au+Au Reaktionen.
The Forward-TPCs (FTPCs), designed and constructed at the Max-Planck-Institut für Physik in München, expand the overall acceptance of the STAR detector at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) to the pseudorapidity region 2.5<|eta|<4. In this thesis a complete calibration of the FTPCs will be presented. Also a new cluster reconstruction algorithm was developed. First measurements of directed flow at a center of mass energy of s<sup>1/2</sup>=200 GeV in Au+Au collisions will be shown. Elliptic flow measurements and pseudorapidity- and transverse momentum distributions will be presented and compared to theoretical model predicitions. In addition first measurements of the nuclear modification factor and the mean transverse momentum at |eta|=3.1 in d+Au collisions at s<sup>1/2</sup>=200 GeV will be shown and discussed in connection with the observed asymmetry in particle production in d+Au collisions.
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