R & D of Iarocci tube for RHIC spin project

Abstract

A clean identification of muons is a key issue for RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) spin project. The production of weak boson W, which is sensitive to the anti-quark contents of the proton, can be identified by the detection of high transverse momentum muons. The production of the heavy quark system, which is sensitive to the gluon contents of the proton, can be tagged with the detection of dimuons in the proper mass range. As a part of PHENIX muonID R & D, the Iarocci tube's plateau range and time response in different conditions have been investigated to specify its operation mode and working gases. Based on the R & D work, it is suggested that Iarocci tubes are to be operated in the streamer mode for PHENIX muonID with a better noise tolerance. There is no need to use CF4 since the time spread already met the requirement.

ミュー粒子のきれいな同定はRHIC(Relativistic Heavy Ion Collider)スピン計画のカギとなる問題である。陽子の反クォーク成分に敏感なウィークボソンの生成は高横運動量のミュー粒子を捕らえることで同定される。また、陽子のグルーオン成分に敏感な重いクォーク系の生成はミュー粒子対の検出と関係している。PHENIX muonID研究開発の一部として、Iarocciチューブのプラトーレンジと、異なる条件下での応答時間を調べ、運用モードとガスを特定した。この研究開発に基づいて、PHENIX muonIDのノイズ許容度をよりよくするためIarocciチューブをストリーマーモードで運用すること、応答時間が既に要求を満たしていることから、CF4を使う必要がないことを示した。