Comparative study of flow analysis algorithms using 1.23 AGeV Au+Au data measured with HADES

  • Anisotropic collective flow of protons resulting from non-central heavy ion collisions is a unique hadronic observable providing information about the early stage of the nuclear collision. The analysis of collective flow in the energy regime between 1-2 AGeV enables the study of the phase diagram of hadronic matter at a high baryochemical potential µb, as well as the analysis of the equation of state at densities up to the threefold of the ground state density ρ0. The algorithms of the standard event plane method and the scalar product method are used to analyse directed and elliptic flow of protons in a centrality range of 0-40 % most central events. Prior to the analysis of experimental data, the respective influence of the reconstruction procedure on the algorithms is examined using Monte Carlo simulations based on the Ultra relativistic Quantum Molecular Dynamics (UrQMD) model. Subsequently, experimental data measured in April 2012 with the High Acceptance DiElectron Spectrometer (HADES) is analysed using both methods. About 7.3 · 109 Au+Au events at a kinetic beam energy of 1.23 AGeV, equivalent to a centre of mass energy of √sNN = 2.42 GeV were recorded. A multi-differential analysis is feasible as the HADES detector provides a good transverse momentum and rapidity coverage. Both algorithms result in identical values for directed and elliptic flow across all centrality classes within the observable phase space of protons. The calculated integrated value of v2 at mid rapidity is in good agreement with world data.
  • Anisotroper und kollektiver Protonenfluss, erzeugt in nicht-zentralen Schwerionenkollisionen, ist eine einzigartige hadronische Observable, die Informationen über die Frühphase von Kernkollisionen zur Verfügung stellt. Die Analyse von kollektivem Fluss in dem Energiebereich von 1-2 AGeV ermöglicht die Studie des Phasendiagramms hadronischer Materie bei hohem baryochemischen Potential, als auch die Analyse der Zustandsgleichung von Materie bei Kernmateriedichten von dem dreifachen der Grundzustandsdichte ρ0. Verwendet werden die Algorithmen der gängigen Ereignisebenen- und der Skalarproduktmethode zur Analyse von gerichtetem und elliptischem Protonenfluss in einem Bereich der 0-40 % zentralsten Ereignissen. Vor der Analyse von experimentellen Daten wird der jeweilige Einfluss der Rekonstruktionsverfahren auf die Algorithmen unter Verwendung einer Monte Carlo Simulation, die auf dem "Ultra Relativistic Quantum Molecular Dynamics" (UrQMD) Modell basiert, untersucht. Anschließend erfolgt die Analyse von experimentellen Daten, gemessen im April 2012 mit dem High Acceptance DiElectron Spectrometer (HADES), ebenfalls mit beiden Methoden. Aufgenommen wurden mehr als 7.3·109 Gold+Gold Ereignisse bei einer kinetischen Strahlenergie von 1.23 AGeV, die einer Kollisionsenergie im Schwerpunktsystem von √sNN = 2.42 GeV entspricht. Da der HADES-Detektor sehr weite Bereiche des transversalen Impulses und der Rapidität abdeckt, ist eine multidifferenzielle Analyse möglich. Beide Algorithmen resultieren in identischen Werten für gerichteten und elliptischen Fluss über alle Zentralitätsbereiche hinweg und über den gesamten beobachtbaren Phasenraum der Protonen. Der berechnete integrierte Wert für v2 bei Schwerpunktsrapidität stimmt mit den Ergebnissen anderer Experimente gut überein

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Metadaten
Author:Mathilde Himmelreich
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-690831
URL:https://www.uni-frankfurt.de/103446240/MasterThesis_MHimmelreich.pdf
Publisher:Goethe-Universität Frankfurt, Institut für Kernphysik Frankfurt
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Christoph BlumeORCiDGND, Heidi SchuldesGND
Document Type:Master's Thesis
Language:English
Year of Completion:2017
Year of first Publication:2017
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2017/09/24
Release Date:2022/11/10
Page Number:80
HeBIS-PPN:502434759
Institutes:Physik / Physik
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht