Performance of PHENIX EM-calorimeter for spin physics

Abstract

EM (Electromagnetic) calorimeter plays an important role in both the heavy ion physics and the spin physics in the PHENIX experiment at RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider). The EM calorimeter was originally designed for the heavy ion physics. The spin physics requires the nonlinearity less than 1 percent for the steep slope cross section measurement of prompt photon and pi(0) production. To fulfill the requirements, it is required to perform a high energy beam test of the EM calorimeter, a test of the electronics, and a development of the necessary software. The high energy beam test was done at the CERN/SPS'H6 beam line. One lead scintillator super module and 4 lead glass super modules were placed on a movable platform to change the position and angle of the incident beam on the calorimeter. All the necessary data planned were obtained. The energy scan data will serve for the energy linearity and resolution measurements The non-orthogonal incident beam data and the position scan data are necessary mainly for the software development. Hadron response data can be used for the hadron background estimation. Energy calibration data were taken with a purpose to calibrate the energy scale tower by tower. The data analysis is now in progress. A preliminary result is shown here, of the lead scintillator response for the 40 GeV/c e(-), pi(+), and mu(+) beams. Preliminary muon and laser calibration also have been done.

EM(電磁)熱量計はRHIC(相対論的重イオンコライダ)におけるPHENIX実験において、重イオン物理学とスピン物理学の双方で重要な役割を演ずる。EM熱量計は元来、重イオン物理学のために設計された。スピン物理学では、速い光子とπ(0)生成の急斜断面測定に対して非線形性が1%未満であることを要求している。このために、EM熱量計の高エネルギービームテスト、電子工学テスト、および必要なソフトウエア開発を実施せねばならない。高エネルギービームテストをCERN/SPS'H6ビームラインで実施した。1つの鉛シンチレータ・スーパモジュールと4つの鉛ガラス・スーパモジュールを、熱量計に入射するビームの位置と角度を変えるために可動プラットフォームに置いた。計画した全てのデータを得ることができた。エネルギー走査データはエネルギーの線形性と解像度の測定に役立つ。非直交の照射ビームデータと位置走査データは主としてソフトウエア開発のために必要である。ハドロン応答データはハドロン背景推算のために有用である。エネルギー尺度をタワー毎に較正する目的でエネルギー較正データを採取した。データ解析は現在進行中であるが、ここに40GeV/cにおけるe(-)、π(+)、およびμ(+)ビームに関する鉛シンチレータ応答の初期的結果を示す。さらに、ミューオンおよびレーザに関する初期的較正を行った。