Probing open charm production with ALICE-3 detector at high-luminosity Large Hadron Collider

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

ALICE-3 is a future upgrade of the current ALICE experiment to be operated at high-luminosity Large Hadron Collider at CERN after 2030. One of the physics objectives of the experiment is to probe the hot and dense QCD matter produced in heavy-ion collisions via the measurement of open charm hadron production. The ALICE-3 detector is well equipped to measure production of ground and excited states of D-mesons in the decay channels with charged particles in the final state. In this presentation, we present results of feasibility studies for the measurement of open charm mesons in the decay channels with neutral photons or mesons by utilizing the large acceptance electromagnetic calorimeter.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. V. Malaev

B. P. Konstantinov Petersburg Nuclear Physics Institute of the National Research Center “Kurchatov Institute”; Moscow Institute of Physics and Technology

Author for correspondence.
Email: malaev_mv@pnpi.nrcki.ru
Russian Federation, Gatchina, 188300; Dolgoprudny, 141701

V. G. Riabov

B. P. Konstantinov Petersburg Nuclear Physics Institute of the National Research Center “Kurchatov Institute”; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: malaev_mv@pnpi.nrcki.ru
Russian Federation, Gatchina, 188300; Dolgoprudny, 141701

References

  1. Власников А.К., Жеребчевский В.И., Лазарева Т.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 5. С. 614; Vlasnikov A.K., Zherebchevsky V.I., Lazareva T.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 5. P. 469.
  2. Laermann E., Philipsen O. // Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 2003. V. 53. P. 163.
  3. Иванищев Д.А., Котов Д.О., Малаев М.В. и др.// Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 12. С. 1800; Ivanishchev D.A., Kotov D.O., Malaev M.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 12. P. 1439.
  4. Adcox K., Adler S.S., Afanasiev S. et al. // Nucl. Phys. A. 2005. V. 757. P. 184.
  5. Wang Z.M., Aggarwal M.M, Ahammed Z. et al. // Nucl. Phys. A. 2005. V. 757. P. 102.
  6. Aamodt K., Abrahantes Quintana A., Achenbach R. et al. // JINST. 2008. V. 3. Art. No. S08002.
  7. Abelev B., Adam J., Adamová D. et al. // arXiv: 2211.02491. 2022.
  8. Жеребчевский В.И., Вечернин В.В., Иголкин С.Н. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 5. С. 702; Zherebchevsky V.I., Vechernin V.V., Igolkin S.N. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 5. P. 541.
  9. Malaev M.V., Riabov V.G. // Particles. 2023. V. 6. No. 1. P. 364.
  10. Barnett R.M., Beringer J., Dahl O. et al. // Progr. Theor. Exp. Phys. 2020. V. 2020. Art. No. 083C01.
  11. Sjostrand T., Mrenna S., Skands P.Z. // Comput. Phys. Commun. 2008. V. 178. P. 852.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Examples of energy distributions in an electromagnetic calorimeter in the case of infinitely high detector granularity (top) and low granularity (bottom).

Download (414KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Signal-to-background ratio (a) and statistical significance (b) for reconstructed signals from D0 → π+ + + K– + π0 decays in Pb+Pb collisions at energy = 5.5 TeV.

Download (122KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Origins of the stuck-together clusters in the electromagnetic calorimeter of the ALICE-3 setup for the case of Pb+Pb collisions at energy = 5.5 TeV (1 — the cluster consists of two photons from the decay of at least one π0 and other photons; 2 — the cluster consists of two photons from the decay of one π0 and other photons, the energy from the decay of π0 is at least 85% of the cluster energy; 3 — the cluster consists of two photons from the decay of one π0 and other photons; 4 — the cluster consists of two photons from the decay of one π0)

Download (81KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Efficiency of registration of decays D0 → π+ + K– + π0 in Pb+Pb collisions at energy = 5.5 TeV using different algorithms for registration of π0 mesons (1 — absence of the cluster sticking effect; 2 — BSK approach; 3 — SC approach; 4 — SC approach with an additional requirement for the minimum transverse momentum of the neutral pion pT > 20 GeV/c).

Download (81KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Signal-to-background ratios (a) and statistical significances of signals from D0 → π+ + K– + π0 decays (b) using two different algorithms for detecting π0 mesons in Pb+Pb collisions at energy = 5.5 Te V.

Download (128KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Estimates for the number of Pb+Pb collisions at energy = 5.5 TeV required to register signals from the decay of D0 mesons with a statistical significance of 10 using two different algorithms for registering π0 mesons (a), as well as their ratio (b).

Download (130KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».