Masashi Kaneta, RBRC, BNL

PHENIXPHENIX とと STARSTAR の華と穴の華と穴

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理研 -BNL 研究センター

Masashi Kaneta, RBRC, BNL

このお話の概要このお話の概要

• Relativistic Heavy Ion Collider• RHIC での物理• PHENIX 検出器と STAR 検出器• 観測出来る物理の違い• 得意と不得意• データ収集（シフト）• 解析環境• コラボレーションの運営形態• まとめ

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Relativistic Heavy Ion ColliderRelativistic Heavy Ion Collider• 周長 3.83 km, 2 つの独立した超伝導磁石を用いた加速器• 最大 100 GeV の金、 250 GeV の陽子ビーム

– 200 ３年には 100 GeV の重陽子ビーム• 五つの実験グループ :

PHENIX/STAR/PHOBOS/BRAHMS/pp2pp

BRAHMS

PHENIXSTAR

PHOBOSpp2pp

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RHICRHIC での物理での物理

• QGP 探索– PHENIX, STAR, PHOBOS, BRAHMS

• Spin asymmetry– PHENIX, STAR, pp2pp

• pp 弾性散乱断面積– pp2pp

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PHENIXPHENIX 検出器と検出器と STARSTAR 検出器検出器• PHENIX

– レプトン測定がメイン• しかし、光子、ハドロ

ン (,K,p) も同時に測る

• STAR– ハドロン測定

• ハドロンの種類を同定• (,K,p)+ それらに崩壊

する粒子– event mixing– topology method

Year 1

Central Trigger Barrel

Magnet

Coils

TPC Endcap & MWPC

ZDC ZDC

RICH

yr.1 SVT ladder

Time Projection Chamber

4m

Silicon Vertex Tracker

FTPCs

Barrel EMC (install over 4 years)

Vertex Position Detectors

+ TOF patch

Year 2

Endcap EMC (half in 2003)

Silicon Strip Detector

Next year or later

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観測出来る物理の違い観測出来る物理の違い

• PHENIX– 高横運動量– 3-4GeV/c までの識別さ

れた荷電ハドロン– 光子 / レプトン / ハドロ

ンと測れるけど、どちらかと言うと光子 / レプトン観測をメインとする

– ハード・プロセスをプローブとする

• STAR– pT~50MeV/c から測定

可– pT<1GeV/c で /K/p 分

離

– 一応 Electro-Magnetic Calorimeter もあるけどハドロン中心

– ソフトなプロセスに着目

• 目的は同じ– QGP 探索と Spin プログラム

• しかし、測定器の設計上、観測出来る測定量に違いがある

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得意と不得意得意と不得意

• 高い DAQ レート

• 狭いアクセプタンス– d=, ||<0.35

• 衝突点付近に検出器を置いてない– 全体の物質量は低い– In-flight-decay するも

のを測るのは難しい（等 )

• DAQ レートは~20Hz(Au+Au で )

• 広めのアクセプタンス– 方位角は 2, ||<1.5

• 衝突点付近から物質がごちゃごちゃある– 二次発生粒子の問題– 磁場中に軌跡検出器があ

るので何処で粒子が発生したか、崩壊したかをtopological に見ることが出来る

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データ収集（シフト）データ収集（シフト）• PHENIX

– shift のアサインは自分で登録できるけど、実は募集が始まった時点ですでに埋まっていることが多かった (run3)

– shift member• Shift leader• DAQ operator• Shift assistant 1

– 検出器のオペレート• Shift assistant 2

– ガス・チェック– online monitoring

– 検出器の責任者に学生が投入されている

• 責任者にもシフトの義務がある

• STAR– shift をどの週のどのスロットに取

るかは完全に早い物勝ちで、その意味で平等

– shift member• Shift leader

– DAQ 操作の責任も持つ• Detector Operator• Shifter

– ガス・チェック• Online monitoring Shift leader と Detector

Operator には 1 shift 、現場で研修を受けないとなれない（ trainee 制度 )

– 検出器の責任者はポスドク以上• 責任者はシフトから免除される

(run2 から )

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解析環境解析環境

• PHENIX– run1 の時は大変だった（ら

しい）

– コンピューター環境は、物理屋が兼業で管理しているので、（こういっては何だけど）何かまとまりがないような。。。

– ライブラリの管理は各ユーザの自主性にまかされている

• STAR– run1 の時点でライブラリは殆ど完成していた

– プログラム・ライブラリの管理者、シミュレーションの責任者、 DST プロダクションの責任者を、その役割としてBNL の STAR group が雇っている

– ライブラリは管理者グループが一括して扱っていて、彼らがチェックした上でリリースされている

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コラボレーションの運営形態コラボレーションの運営形態

• PHENIX– 議院内閣制、風– 割と平等に民主的に運営され

ているように見える• 権限が分割されすぎて誰に

責任があるのかよく分からないこともある

– 永宮さんから Bill Zajcへのスポークスパーソンの交代は、波が立たずに行われた（ように自分には見える）

• STAR– 皇帝と元老院、風– 普通は民主的に運営されて

る• PWGや、コンピューティン

グの責任者の権限が強く強権が発動されることもある

– John Harris から Tim Holman への交代は一波乱あった (らしい )

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まとめまとめ• PHENIX と STAR 、それぞれ一長一短ある• が、個人的な観点では

– PHENIX• 検出器を扱えるようになるように学生を鍛える場としてはよい• 日本人が多いので、英語の上達が遅い• High Luminosity に対応出来るように設計されてるので面白

いのはこれから– STAR

• 解析環境はすでに整っていてドキュメントもあるので、外からやってきても割とすぐに解析が始められて、ポスドクには良い

• In-flight-decay するハドロンを測ることができるので、ハドロン測定を中心とした物理が好きな人には楽しい所

• Berkeley は住むにはとっても良いところ– LBNL のポスドクに興味がある人は金田までどうぞ

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