Study of proton-proton and heavy-ion collisions with the ATLAS experiment at the LHC

Abstract

Název práce: Studium srážek protonů a těžkých iontů v experimentu ATLAS na LHC Autor: Mgr. Petr Balek Katedra: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí disertační práce: Doc. RNDr. Jiří Dolejší, CSc. Abstrakt: Presentované výsledky jaderného modifikačního faktoru ukazují potla- čení produkce nabitých hadronů ve srážkách těžkých iontů v porovnání s produkcí v proton-protonových srážkách. Data použitá pro tuto práci byla nabrána de- tektorem ATLAS na LHC v letech 2010 a 2011 ve srážkách Pb+Pb o těžišťové energii √ sNN = 2.76 TeV a o celkové integrované luminositě 0.15 nb−1 . Proton- protonová data byla nabrána v letech 2011 a 2013 ve srážkách o těžišťové energii√ s = 2.76 TeV a mají celkovou integrovanou luminositu 4.2 nb−1 . Výsledky jsou presentovány v intervalech příčné hybnosti (0.5 < pT < 150 GeV) a pseudora- pidity (|η| < 2), a též v různých centralitách srážek těžkých iontů. Jaderný modifikační faktor RAA ukazuje jasnou závislost na pT s minimem okolo 7 GeV, avšak nad 60 GeV je téměř nezávislý na pT. Jakožto funkce |η| je RAA ploché v celém intervalu příčné hybnosti. Klíčová slova: detektor ATLAS, srážky těžkých iontů, spektra nabitých hadronů, jaderný modifikační faktor RAA

Title: Study of proton-proton and heavy-ion collisions with the ATLAS experi- ment at the LHC Author: Mgr. Petr Balek Department: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: Doc. RNDr. Jiří Dolejší, CSc. Abstract: The presented results show a suppression in a production of charged hadrons in heavy-ion collisions with respect to the production measured in proton- proton collisions. Lead-lead data at √ sNN = 2.76 TeV were recorded by the AT- LAS experiment at the LHC in 2010 and 2011 and they have a total integrated luminosity of 0.15 nb−1 , and proton-proton data at √ s = 2.76 TeV were recorded in 2011 and 2013 having an integrated luminosity of 4.2 nb−1 . The results are presented in wide transverse momentum (0.5 < pT < 150 GeV) and pseudorapid- ity (|η| < 2) ranges, and also in different centrality intervals of Pb+Pb collisions. Nuclear modification factor RAA shows a clear pT-dependence with a minimum at around 7 GeV, however above 60 GeV, it reaches a plateau with no significant pT-dependence. As a function of |η|, the RAA is flat over whole pT region. Keywords: ATLAS detector, heavy-ion collisions, charged-hadron spectra, nuclear modification factor RAA