EMU-15
Эксперимент EMU-15 - изучение коллективных эффектов и особенностей при разлете вторичных частиц в столкновениях ядер атомов свинца, ускоренных до энергий 32 ТэВ/ядро, с атомами свинца мишени.
Основным направлением исследования является поиск возможных сигналов образования суб-адронных состояний при высоких температурах в сверхплотных состояниях материи. Эксперимент осуществлен в 1996 году на установке SPS (CERN). Коллаборация EMU-15 состояла только из российских участников и, в этом смысле, была уникальной в CERN-е.
Эмульсионная камера эксперимента EMU-15 имеет форму цилиндра и состоит из тонкой (толщиной 400 мкм) свинцовой мишени и 38 слоев ядерной фотоэмульсии, каждый толщиной 50 мкм, политых на основу толщиной 25 мкм. Один слой ядерной эмульсии располагается непосредственно перед свинцовой мишенью, остальные v за мишенью. Габаритные размеры камеры: длина v 260 мм, диаметр v 95 мм. При облучении ускоренными ядрами атомов свинца камеры помещались в поперечное магнитное поле напряженностью 2 Тесла и располагались так, чтобы плоскости свинцовой мишени и ядерных фотоэмульсий были перпендикулярны пучку ядер Pb. Поток ядер атомов свинца при облучении каждой камеры составлял около 10000 частиц.
Основная методическая проблема эксперимента v большой объем измерительных работ в ядерных фотоэмульсиях. Обработка в 38 слоях эмульсии около 100 центральных событий с образованием многих сотен вторичных заряженных частиц в каждом требует проведения порядка десяти миллионов измерений координат следов частиц. Очевидно, что выполнить такой объем измерительных работ в разумные сроки возможно только с использованием полностью автоматизированной аппаратуры типа комплекса ПАВИКОМ. Эта работа явилась стимулом к созданию комплекса ПАВИКОМ.
Обработка каждого события EMU-15 осуществляется по следующей схеме:
- Видеосъемка в эмульсии.
- Кластеризация (выделение отдельных блобов или групп блобов).
- Поиск вершины взаимодействия.
- Трекинг.
На первом этапе обработки проводится реконструкция события в одном из регистрирующих слоев, т.е. на фиксированной глубине в ядерной эмульсии. На рисунке показана реконструкция события в эмульсионном слое, полученная путем поэтапного сканирования 25 полей зрения (полный размер отсканированной площади 1456 x 1456 пикселей).
Далее, после оцифровки изображения и удаления фона, осуществляется процедура кластеризации эмульсионных зерен, в результате которой по отношению к координатам центров тяжести выделенных кластеров восстанавливаются пространственные положения треков вторичных частиц. Эти данные позволяют восстановить координаты точки взаимодействия и перейти к завершающему этапу обработки события - трекингу, т.е. реконструкции треков вторичных заряженных частиц и определению углов их вылета.
Теперь, благодаря возможностям ПАВИКОМ, полная обработка одного события требует всего 8 часов.
Полученные таким образом экспериментальные данные позволяют исследовать особенности угловых распределений частиц, проводить поиск уникальных событий, появляющихся с малой вероятностью, и многочастичных корреляций, появления которых можно ожидать при адронизации возбужденной ядерной материи, и проанализировать эти распределения с целью поиска сигналов, специфичных для кварк-глюонной плазмы или других состояний, в которых могут свободно распространяться цветные частицы, например, массивные конституентные кварки, если они являются устойчивыми квазичастицами.