Minimizing statistical and systematic bias in transverse momentum correlations for relativistic heavy-ion collisions

被引：3

作者：

Ray, R. L. ^{[1
]}

Bhattarai, P. ^{[1
]}

机构：

[1] Univ Texas Austin, Dept Phys, Austin, TX 78712 USA

来源：

PHYSICAL REVIEW C | 2016年 / 94卷 / 06期

关键词：

AU-AU COLLISIONS; FLUCTUATION SCALE DEPENDENCE; PB-PB COLLISIONS; MEAN-P(T) FLUCTUATIONS; CENTRALITY DEPENDENCE; ANGULAR-CORRELATIONS; ELLIPTIC FLOW; P(T); ENERGY; AUTOCORRELATIONS;

D O I：

10.1103/PhysRevC.94.064902

中图分类号：

O57 [原子核物理学、高能物理学];

学科分类号：

070202 ;

摘要：

Two-particle correlation measurements and analysis are an important component of the relativistic heavy-ion physics program. In particular, particle pair-number correlations on two-dimensional transverse momentum (p(t)) allow unique access to soft, semihard, and hard scattering processes in these collisions. Precise measurements of this type of correlation are essential for understanding the dynamics in heavy-ion collisions. However, transverse momentum correlation measurements are especially vulnerable to statistical and systematic biases. In this paper the origins of these large bias effects are explained and mathematical correlation forms are derived from mean-pt fluctuation quantities in the literature. Monte Carlo simulations are then used to determine the conditions, e. g., multiplicity and collision centrality bin widths, where each correlation form is minimally biased. The ranges of applicability for each correlation quantity are compared. Several are found to reproduce the assumed input correlations with reasonable fidelity over a wide range of conditions encountered in practical analysis of data.

引用

页数：21

共 49 条

[1]

Abelev B, 2014, EUR PHYS J C, V74, DOI 10.1140/epjc/s10052-014-3077-y

[2] Centrality dependence of charged particle production at large transverse momentum in Pb-Pb collisions at √sNN=2.76 TeV [J].

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Adamova, D. ;

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Akindinov, A. ;

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Molina, R. Alfaro ;

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Andrei, C. ;

Andronic, A. ;

Anguelov, V. ;

Anielski, J. ;

Anson, C. ;

Anticic, T. ;

Antinori, F. ;

Antonioli, P. ;

Aphecetche, L. ;

Appelshaeuser, H. ;

Arbor, N. ;

Arcelli, S. ;

Arend, A. ;

Armesto, N. ;

Arnaldi, R. ;

Aronsson, T. ;

Arsene, I. C. ;

Arslandok, M. ;

Asryan, A. ;

Augustinus, A. ;

Averbeck, R. ;

Awes, T. C. ;

Aysto, J. ;

Azmi, M. D. .

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[3] STAR detector overview [J].

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Adams, N ;

Adler, C ;

Ahammed, Z ;

Ahmad, S ;

Allgower, C ;

Amonett, J ;

Amsbaugh, J ;

Anderson, BD ;

Anderson, M ;

Anderssen, E ;

Arnesen, H ;

Arnold, L ;

Averichev, GS ;

Baldwin, A ;

Balewski, J ;

Barannikova, O ;

Barnby, LS ;

Baudot, J ;

Beddo, M ;

Bekele, S ;

Belaga, VV ;

Bellwied, R ;

Bennett, S ;

Bercovitz, J ;

Berger, J ;

Betts, W ;

Bichsel, H ;

Bieser, F ;

Bland, LC ;

Bloomer, M ;

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Boehm, J ;

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Bonnet, D ;

Bossingham, R ;

Botloi, M ;

Boucham, A ;

Bouillo, N ;

Bouvier, S ;

Bradley, K ;

Brady, FP ;

Brandin, A ;

Brown, RL ;

Brugalette, G ;

Burkes, M ;

Cadman, RV ;

Caines, H ;

Sánchez, MCD ;

Cardenas, A .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2003, 499 (2-3) :624-632

[4] Observation of Charge Asymmetry Dependence of Pion Elliptic Flow and the Possible Chiral Magnetic Wave in Heavy-Ion Collisions [J].

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Arkhipkin, D. ;

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Bhati, A. K. ;

Bhattarai, P. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Bland, L. C. ;

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Burton, T. P. ;

Butterworth, J. ;

Caines, H. ;

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Campbell, J. M. ;

Cebra, D. ;

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Deng, J. ;

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[5] Scale-dependence of transverse momentum correlations in Pb-Au collisions at 158A GeV/c [J].

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Appelshaeuser, H. ;

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Bielcikova, S. ;

Braun-Munzinger, P. ;

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Dietrich, L. ;

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Filimonov, K. ;

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Glaessel, P. ;

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Wienold, T. ;

Wurm, J. P. ;

Xie, W. ;

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[6] Event-by-event fluctuations of the mean transverse momentum in 40, 80, and 158 A GeV/c Pb-Au collisions [J].

Adamová, D ;

Agakichiev, G ;

Appelshäuser, H ;

Belaga, V ;

Braun-Munzinger, P ;

Campagnolo, R ;

Castillo, A ;

Cherlin, A ;

Darnjanovic, S ;

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Sharma, A ;

Shimansky, S ;

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Sumbera, M ;

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[7] Two-particle correlations on transverse momentum and momentum dissipation in Au-Au collisions at √sNN=130 GeV [J].

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Aggarwal, M. M. ;

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Amonett, J. ;

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Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

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[8] The energy dependence of pt angular correlations inferred from mean-pt fluctuation scale dependence in heavy ion collisions at the SPS and RHIC [J].

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Ahammed, Z. ;

Amonett, J. ;

Anderson, B. D. ;

Anderson, M. ;

Arkhipkin, D. ;

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Calderon de la Barca Sanchez, M. ;

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Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

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JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, 2007, 34 (03) :451-465

[9] Minijet deformation and charge-independent angular correlations on momentum subspace (η, φ) in Au-Au collisions at √SNN=130 GeV [J].

Adams, J. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

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Bystersky, M. ;

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Cheng, J. ;

Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

Choi, H. A. .

PHYSICAL REVIEW C, 2006, 73 (06)

[10] Hadronization geometry from net-charge angular correlations on momentum subspace (η, φ) in Au-Au collisions at √SNN=130 GeV [J].

Adams, J ;

Aggarwal, MM ;

Ahammed, Z ;

Amonett, J ;

Anderson, BD ;

Arkhipkin, D ;

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Castillo, J ;

Catu, O ;

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PHYSICS LETTERS B, 2006, 634 (04) :347-355

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共 49 条

[1]

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Abelev, B. ;

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Adamova, D. ;

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Rinella, G. Aglieri ;

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Aguilar Salazar, S. ;

Ahammed, Z. ;

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Masoodi, A. Ahmad ;

Ahn, S. A. ;

Ahn, S. U. ;

Akindinov, A. ;

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Alkin, A. ;

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Alt, T. ;

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[4] Observation of Charge Asymmetry Dependence of Pion Elliptic Flow and the Possible Chiral Magnetic Wave in Heavy-Ion Collisions [J].

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Cebra, D. ;

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Chen, X. ;

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PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 114 (25)

[5] Scale-dependence of transverse momentum correlations in Pb-Au collisions at 158A GeV/c [J].

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Yurevich, S. .

NUCLEAR PHYSICS A, 2008, 811 (1-2) :179-196

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Ludolphs, W ;

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Shimansky, S ;

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NUCLEAR PHYSICS A, 2003, 727 (1-2) :97-119

[7] Two-particle correlations on transverse momentum and momentum dissipation in Au-Au collisions at √sNN=130 GeV [J].

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Bhasin, A. ;

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Choi, H. A. .

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS, 2007, 34 (03) :451-465

[9] Minijet deformation and charge-independent angular correlations on momentum subspace (η, φ) in Au-Au collisions at √SNN=130 GeV [J].

Adams, J. ;

Aggarwal, M. M. ;

Ahammed, Z. ;

Amonett, J. ;

Anderson, B. D. ;

Anderson, M. ;

Arkhipkin, D. ;

Averichev, G. S. ;

Bai, Y. ;

Balewski, J. ;

Barannikova, O. ;

Barnby, L. S. ;

Baudot, J. ;

Bekele, S. ;

Belaga, V. V. ;

Bellingeri-Laurikainen, A. ;

Bellwied, R. ;

Bezverkhny, B. I. ;

Bharadwaj, S. ;

Bhasin, A. ;

Bhati, A. K. ;

Bichsel, H. ;

Bielcik, J. ;

Bielcikova, J. ;

Bland, L. C. ;

Blyth, C. O. ;

Blyth, S. -L. ;

Bonner, B. E. ;

Botje, M. ;

Bouchet, J. ;

Brandin, A. V. ;

Bravar, A. ;

Bystersky, M. ;

Cadman, R. V. ;

Cai, X. Z. ;

Caines, H. ;

Sanchez, M. Calderon de la Barca ;

Castillo, J. ;

Catu, O. ;

Cebra, D. ;

Chajecki, Z. ;

Chaloupka, P. ;

Chattopadhyay, S. ;

Chen, H. F. ;

Chen, J. H. ;

Chen, Y. ;

Cheng, J. ;

Cherney, M. ;

Chikanian, A. ;

Choi, H. A. .

PHYSICAL REVIEW C, 2006, 73 (06)

[10] Hadronization geometry from net-charge angular correlations on momentum subspace (η, φ) in Au-Au collisions at √SNN=130 GeV [J].

Adams, J ;

Aggarwal, MM ;

Ahammed, Z ;

Amonett, J ;

Anderson, BD ;

Arkhipkin, D ;

Averichev, GS ;

Badyal, SK ;

Bai, Y ;

Balewski, J ;

Barannikova, O ;

Barnby, LS ;

Baudot, J ;

Bekele, S ;

Belaga, VV ;

Bellingeri-Laurikainen, A ;

Bellwied, R ;

Berger, J ;

Bezverkhny, BI ;

Bharadwaj, S ;

Bhasin, A ;

Bhati, AK ;

Bhatia, VS ;

Bichsel, H ;

Bielcik, J ;

Bielcikova, J ;

Billmeier, A ;

Bland, LC ;

Blyth, CO ;

Blyth, SL ;

Bonner, BE ;

Botje, M ;

Boucham, A ;

Bouchet, J ;

Brandin, AV ;

Bravar, A ;

Bystersky, M ;

Cadman, RV ;

Cai, XZ ;

Caines, H ;

Sánchez, MCD ;

Castillo, J ;

Catu, O ;

Cebra, D ;

Chajecki, Z ;

Chaloupka, P ;

Chattopadhyay, S ;

Chen, HF ;

Chen, JH ;

Chen, Y .

PHYSICS LETTERS B, 2006, 634 (04) :347-355

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