Charakterisierung heißer QCD-Materie durch weiche Photonen und Dileptonen im Endzustand in pp- und AA-Kollisionen am HL-LHC

• Antragsteller: Professor Dr. Klaus Reygers
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465064238

Das Projekt zielt auf die Ausarbeitung des Physikprogramms für Präzisionsmessungen der Eigenschaften stark wechselwirkender Materie bei hoher Temperatur und Energiedichte in Kollisionen von Protonen und Ionen am Large Hadron Collider mit hoher Luminosität (HL-LHC) ab Run 5 ab. Die Durchführbarkeit von Messungen direkter Photonen bei niedrigen Transversalimpulsen und die Rekonstruktion seltener Sonden über Photonen und Dielektronen im Endzustand werden untersucht. Um dieses Ziel zu erreichen, wird das Konzept von zwei komplementären Photonendetektoren vorgeschlagen. Die erste Photonendetektionsmethode basiert auf der Rekonstruktion von Photonenkonversionen in Elektron-Positron-Paare innerhalb des Materials der inneren Detektoren unter Verwendung eines Vorwärtskonversions-Trackers. Die zweite Methode basiert auf der Photonenrekonstruktion in einem hochauflösenden elektromagnetischen Kalorimeter mit hoher Granularität. Die Optimierung beider Detektoren wird mittels Monte-Carlo-Simulationen durchgeführt. Die Validierung der Optimierung der Detektoren erfolgt anhand von Teststrahlzeiten. Ein umfassendes Physikprogramm zur Charakterisierung der heißen QCD-Materie mittels weicher Photonen und Dileptonen im Endzustand wird ausgearbeitet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Science Foundation, bis 3/2022
• Mitverantwortliche: Dr. Ana Marin; Privatdozent Dr. Kai Schweda; Professorin Dr. Johanna Stachel
• Kooperationspartner: Professor Dr. Alexander Borissov, bis 3/2022; Dr. Yuri Kharlov, bis 3/2022; Mikhail Malaev, bis 3/2022; Dr. Dmitri Peresunko, bis 3/2022; Dr. Victor Riabov, bis 3/2022