Les données analysées

Au total, nous avons analysé quelques 3.5 millions d’événements pour les collisions Au+Au à√s_NN = 200 GeV. Ces données ont été collectées lors de la deuxième prise de don-nées du RHIC en 2001. Deux séries ont été enregistrées : un ensemble contenant toutes les centralités (par la suite, on appellera l’ensemble de ces événements, l’ensemble “MinBias”) et un ensemble enrichi en événements centraux (que l’on appellera l’ensemble “Central”).

Les données collectées en d+Au à √sNN = 200 GeV résultent de la prise de données de 2003. Nous avons analysé environ 9 millions d’événements MinBias. Finalement, nous avons analysé 9 millions d’événements MinBias Au+Au à √s_NN = 62.4 GeV collectés en juin 2004 à luminosité plus importante que lors de la prise de données de 2001.

4.2.1.1 Sélection des “bons” événements

Les nombres d’événements bruts énoncés ci-dessus correspondent aux événements ob-tenus après reconstruction. Parmi ces derniers, seuls ceux passant certaines coupures sur le déclenchement et sur la position du vertex primaire sont retenus pour notre analyse.

• Principe de la sélection des événements en Au+Au

Les événements retenus ont passé les niveaux de déclenchement L0 (chapitre 3) récla-mant qu’il y ait coïncidence entre les deux ZDC. De plus, les événements de faible mul-tiplicité dans les ZDC ou dans le CTB sont rejetés, comme on peut le voir sur la repré-sentation schématique de la figure 4.5 (Production Min Bias). On reconnaît la forme de

“boomerang” présentée au chapitre 3 montrant la dépendance ZDC vs. CTB. Les événe-ments ainsi sélectionnés représentent environ95% de la section efficace hadronique totale σ_h⁻[Adle 01a, Cald 01] (cf. annexe A).

La sélection des événements centraux est réalisée en appliquant une coupure élevée sur la multiplicité dans le CTB, comme on peut le voir sur la figure 4.5 (Production Central).

Les événements gardés représentent les10% deσ_h⁻les plus centraux. De plus, une coupure supplémentaire a été appliquée sur les ZDC (coupure supérieure) réduisant l’ensemble centralaux8% des événements les plus centraux.

Nous avons analysé une première fois les données en appliquant un certain nombre de coupures très larges avec pour objectif de réduire dans un premier temps la taille des µDSTs. Pour réaliser ces µDSTs filtrées, nous avons sélectionné les événements dont la position du vertex primaire se trouvait à ± 100 cm du centre du détecteur le long de l’axe du faisceau. Pour les événements finals gardés, nous avons resserré cette coupure à |primVtxZ|<25cm (une coupure ±20 cm correspond environ à1σ) pour les collisions à

√s_NN = 200 GeV et |primVtxZ|<30 cm pour les collisions à√s_NN = 62.4 GeV. Les distri-butions du vertex primaire dans ces deux cas sont montrées sur les figures 4.6 et 4.7.

tel-00011024, version 1 - 17 Nov 2005

Figure 4.5 –Représentation schématique de la multiplicité dans les ZDC en fonction de celle dans les CTB. Définition des coupures sur le jeuMinBias(gauche) et sur le jeuCentral.

• Principe de la sélection des événements en d+Au

La sélection des événementsMinBiasanalysés en d+Au utilise un déclenchement asy-métrique par rapport aux données Au+Au qui nécessitent la coïncidence des signaux dans les deux ZDC. Pour les collisions d+Au, un événement est enregistré si au moins un neutron est détecté par le ZDC qui se trouve du côté de la fragmentation du noyau d’or (ZDC-Est).

L’efficacité de ce déclenchement est d’environ95%. Le déclenchement est également conta-miné par d’éventuelles collisions du faisceau avec du gaz présent [Gans 04].

En d+Au, la multiplicité d’un événement étant assez faible, l’efficacité de reconstruction du vertex primaire de la réaction est inférieure à100% surtout lorsque l’on a peu de traces primaires dans la FTPC du côté de la fragmentation du noyau d’or. Pour réduire l’incerti-tude sur la position du vertex primaire, les événements pour lesquels |primVtxZ|<50cm ont été gardés. La distribution du vertex primaire est montrée sur la figure 4.8.

4.2.1.2 Coupures par domaines de centralité

Une étude physique des taux de production avec la taille du système est réalisable en comparant soit des collisions de noyaux lourds (Au+Au) avec des collisions mettant en jeu des noyaux plus petits (p+p) ou des collisions asymétriques (d+Au), soit en étudiant une collision sur plusieurs domaines de centralité. Les statistiques atteintes en 2001 et 2003 nous ont permis de partitionner les données en plusieurs domaines de centralité.

• Domaines de centralité étudiés en Au+Au à √s_NN = 200 et√s_NN = 62.4 GeV Comme nous l’avons vu dans le chapitre 3, le paramètre d’impact d’une collision se traduit expérimentalement en nombre de particules chargées. Nous utilisons, en fait, le nombre de traces primaires de la TPC pour réaliser une sélection en domaines de centra-lité. Ce nombre de traces primaires est directement relié au nombre de particules chargées produites, lui-même directement relié à un pourcentage de section efficace hadronique totale, σ_h⁻ [Adle 01a, Cald 01] (cf. annexe A). Sur la figure 4.9, nous avons représenté le

tel-00011024, version 1 - 17 Nov 2005

position en Z (cm)

Figure 4.6 –Position du vertex primaire le long de l’axe Z par rap-port au centre du détecteur dans les collisions centrales Au+Au à

√s_NN = 200 GeV. Une coupure à

±25cm a été appliquée.

Nombredecoups

position en Z (cm)

Figure 4.7 –Position du vertex primaire le long de l’axe Z par rap-port au centre du détecteur dans les collisions centrales Au+Au à

√s_NN = 62.4 GeV. Une coupure à

±30cm a été appliquée.

Nombredecoups

position en Z (cm)

Figure 4.8 – Position du ver-tex primaire le long de l’axe Z par rapport au centre du détecteur dans les collisions minbias d+Au à

√s_NN = 200 GeV. Une coupure à

±50cm a été appliquée.

Nombredecoups

nombre de traces chargées de la TPC pour un domaine de pseudorapidité|η|<0.5pour les événementsMinBias. Six domaines de centralité des collisions les plus centrales (0%→5%

de σ_h⁻), aux collisions les plus périphériques (60%→ 80% deσ⁻_h) sont définis. Parmi le jeu des événementsMinBias, nous avons extrait de l’information sur les quatre centralités : 10−20%,20−40%,40−60% et60−80%. Le domaine le plus central (0−5%) a été extrait du jeuCentral. Le domaine5−10% n’a pas été étudié car il ne correspond pas au domaine 5−10% des donnéesMinBiasmais davantage à un domaine5−8% du fait de la coupure en ZDC. Les 5 classes de centralité extraites et leur équivalence en terme de nombre de traces primaires dans la TPC sont listées dans la table 4.9. Nous avons également réperto-rié dans ce tableau le nombre d’événements ayant passé les coupures sur les événements précédemment énoncés ( 4.2.1.1). La sélection en centralité a été faite de la même façon à

√s_NN = 62.4 GeV. Les différentes classes analysées y sont également répertoriées.

• Domaines de centralité étudiés en d+Au à√sNN = 200 GeV

Nous avons étudié 3 domaines de centralité pour les collisions d+Au ainsi que l’en-semble du spectreMinBias. Le pourcentage de centralité est donné par le nombre de traces primaires chargées, mesurées non plus dans la TPC, mais dans la FTPC du côté de la frag-mentation du noyau d’or (cf. chapitre 3). Nous avons répertorié les équivalences nombre de traces primaires dans la FTPC / pourcentage de la section efficace hadronique totale dans la table 4.4, équivalence calculée avec le modèle de Glauber.

Un facteur correctif supplémentaire est donné dans ce tableau, correspondant à l’effi-cacité intégrée sur toutes les traces primaires du détecteur sur la position du vertex pri-maire. Le nombre total d’événements retenus par domaine de centralité au moment de la normalisation finale doit être multiplié par ce facteur correctif pour obtenir le bon nombre d’événements.

tel-00011024, version 1 - 17 Nov 2005

Nch

0 100 200 300 400 500 600 700

10^-4 10^-3 10^-2

<5%

5-10%

10-20%

20-40%

40-60%

60-80%

(1/)d/dNchσσ

Figure 4.9 – Définition des classes de centralité séparées dans les données Au+Au minbias à

√s_NN = 200 GeV en terme de particules chargées dans la TPC. Les pourcentages représentent un pourcentage de la section efficace inélastique totale.