Когерентные двухфотонные процессы и образование Центавр-событий в релятивистских столкновениях тяжелых ионов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.23, кандидат физико-математических наук Харлов, Юрий Витальевич

• Харлов, Юрий Витальевич
• кандидат физико-математических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Харлов, Юрий Витальевич

Введение

1 Двухфотонные процессы в релятивистских столкновениях тяжелых ионов

1.1 Спектр эквивалентных фотонов и двухфотонная светимость.

1.2 Физические процессы в 77-процессах в столкновениях тяжелых ионов

1.2.1 Фотон при высоких энергиях.

1.2.2 Полное 77 сечение.

1.2.3 Образование пар заряженных фермионов

1.2.4 Образование пар W+W~ , .„.

1.2.5 Образование мезонных резонансов.

1.2.6 Образование экзотических мезонов.

1.2.7 Образование суперсимметричных частиц.

1.3 Генератор двухфотонных событий в столкновении тяжелых ионов TPHIC

1.4 Методы экспериментального изучения периферических столкновений на ускорителях тяжелых ионов.

1.4.1 Отличительные характеристики двухфотонных процессов в столкновении тяжелых ионов.

1.4.2 Фоновые процессы.

1.4.3 Триггер на двухфотонные процессы.

1.4.4 Триггер на периферические процессы в эксперименте ALICE

1.5 Выводы.

2 Модель образования Центавр-событий в столкновениях тяжелых ионов

2.1 Наблюдение Центавр-событий в экспериментах с космическими лучами

2.2 Модель образования Центавр-событий в космических лучах.

2.3 Расширение модели образования Центавр-событий до энергий ускорителей тяжелых ионов.

2.3.1 Эволюция Центавр-файербола.

2.3.2 Барионное число Центавр-файербола.

2.3.3 Масса Центавр-файербола.

2.3.4 Кинематика файербола.

2.3.5 Сохранение энергии в Центавр-событиях.

2.3.6 Файербол странной кварковой модели

2.3.7 Распад СКМ-файербола.

2.3.8 Общие характеристики Центавр-событий.

2.4 Регистрация Центавр-событий на ускорителе LHC.

2.5 Выводы.

3 Создание и испытание прототипа детектора заряженных частиц для спектрометра PHOS эксперимента ALICE

3.1 Электромагнитный калориметр PHOS.

3.2 Конструкция детектора.

3.3 Испытание детектора на пучке.

3.4 Анализ экспериментальных данных.

3.4.1 Кластеры и амплитуды.

3.4.2 Зарядовая кумулятивная функция.

3.4.3 Координатное разрешение детектора.

3.5 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Когерентные двухфотонные процессы и образование Центавр-событий в релятивистских столкновениях тяжелых ионов»

В связи с запуском ускорителя тяжелых ионов RHIC в БНЛ и строительством большого адронного коллайдера LHC в ЦЕРН изучение физики тяжелых ионов при высоких энергиях вступило в новую фазу. До сих пор изучение взаимодействий тяжелых ядер при сверхвысоких энергиях было доступно в экспериментах по регистрации космических лучей. С появлением возможности столкновения тяжелых ядер в лабораторных условиях исследования приобретают более систематический характер. Основной целью изучение этих столкновений является поиск нового состояния адронной материи — кварк-глюонной плазмы, образование которого ожидается при высоких плотностях энергии и высокой температуре.

Столкновения релятивистских тяжелых ионов играет также важную роль в изучении других физических процессов. В данной диссертации рассматриваются два класса взаимодействий тяжелых ионов, не связанных с поисками кварк-глюонной плазмы.

Одним классом таких физических процессов являются ультра-периферические столкновения тяжелых ионов. При взаимодействиях ионов с прицельным параметром, больше суммы радиусов ядер, все нуклоны могут ядер взаимодействуют когерентно, при этом электромагнитное поле вокруг ядер достаточно сильно, так как его напряженность пропорциональна квадрату заряда ядра а, следовательно, сечение электромагнитного взаимодействия одинаковых ядер с зарядом Z пропорционально Z4cv2, где а — постоянная тонкой структуры. При достаточно большой величине заряда иона Z, сечение ультра-периферических электромагнитных процессов может стать сравнимым с сечением сильного взаимодействия. Согласно Э.Ферми [1] это электромагнитное поле вокруг ядра, действующее в течение короткого промежутка времени, может быть заменено полем излучения с соответствующим распределением частот (рис. 1). Спектр этого излучения может быть вычислен из кинематики проb>Rx+R

Рис. 1: Быстро движущееся ядро с зарядом Ze окружено сильным электромагнитным полем, которое может быть представлено как облако виртуальных фотонов, называемых "эквивалентными" фотонами. Столкновение двух ионов приводит также к столкновению фотонов. цесса в рамках так называемого метода эквивалентных фотонов, известного также как метод Вайцзекера-Вильямса.

Условие когерентности накладывает ограничение на виртуальность фотона Q2: где R — радиус ядра с атомным номером А, приблизительно равный R = 1.2Л1/3 фм. Это ограничение обусловлено быстрым падением электромагнитного форм-фактора с ростом Q2. Например, для ядра свинца с А = 207 виртуальность фотона определяется Q2 < (30 МэВ/с)2. Для многих приложений излучаемые фотоны могут рассматриваться как реальные (квазиреальные). Кинематика процесса в выбранной системе отсчета, где ядро движется со скоростью v, определяет квадрат переданного импульса о W2 о

Q =~ + я1, 7 где ш и q± — энергия и поперечный импульс виртуального фотона, а 7 = \/у/\ — v2 — Лоренц-фактор ядра. Таким образом, условие когерентности (1) дает ограничение на энергию квазиреального фотона

Q2 < 1/R2

1) 7 ш < wmax и —,

2) и на его поперечный импульс

Я± $ (3)

При энергиях ускорителя RHIC спектр излучаемых ядром фотонов ограничен примерно 3 ГэВ, а при энергиях LHC — около 100 ГэВ. Благодаря малой степени виртуальности, высокой интенсивности и широкому энергетическому диапазону, поток эквивалентных фотонов в релятивистских столкновениях тяжелых ионов имеет множество приложений в физических исследованиях.

Другим классом физических явлений в столкновениях тяжелых ионов при высоких энергиях, не связанных напрямую с поисками кварк-глюонной плазмы, является образование экзотических объектов, наблюдаемых до сих пор только в космических лучах, а именно событий типа Центавр, а также глубокопроникающих адронных объектов, называемых стренджлетами. Эти события характеризуются низкой множественностью, практически полным отсутствием (или сильным подавлением) электромагнитной компоненты и чрезвычайно высоким средним поперечным импульсом частиц. Кроме того, многие богатые адронами события в космических лучах содержат долгоживущую компоненту с высокой степенью проникновения сквозь вещество.

Для объяснения природы Центавр-событий было выдвинуто несколько моделей. Среди них выделяется модель [2-4], рассматривающая эти события как продукт адронизации кварковой материи в условиях деконфайнмента. В рамках этой модели и дисбаланс между адронной и электромагнитной составляющими, и глубокопроникающие объекты, рассматриваемые как стренджлеты, имеют естественное объяснение. Модель основана на обобщении кинематических наблюдаемых Центавр-событий в космических лучах, а именно поперечного импульса вторичных частиц и соотношения энергий различных составляющих. Модель предполагает, что Центавр-события образуются в столкновениях тяжелых ядер, приводящих к образованию кварковой материи в условиях деконфайнмента, термодинамические параметры, кинематика и время жизни которой оцениваются из наблюдаемых величин. Экстраполяция этой феноменологической модели на более высокие энергии позволяет предсказать наблюдаемые Центавр-событий в условиях коллайдеров тяжелых ионов.

Актуальность изучаемых задач

Процессы двухфотонных взаимодействий имеют долгую историю как с точки зрения теоретической физики, так и в экспериментальных исследованиях. Интерес к двухфотонным процессам определяется тем, что при взаимодействии фотонов могут происходить процессы образования частиц, которые не могут рождаться непосредственно в столкновении элементарных частиц-фермионов (электронов и кварков), в виду различных квантовых чисел фотонов и фермионов. Поэтому данные, полученные при изучении столкновений фотонов и фермионов, дополняют друг друга. До запуска ускорителя RHIC двухфотонные процессы изучались только в столкновениях электронов и позитронов, где движущиеся относительно друг друга электроны и позитроны образуют поле виртуальных фотонов различных энергий, взаимодействия которых дают двухфотонные процессы. Экспериментально взаимодействия фотонов при более высоких энергиях предлагают изучать на специализированных двухфотонных коллайдерах, в которых фотонные пучки образуются в результате Комптонов-ского рассеяние лазерного света на высокоэнергичных электронах. Релятивистские столкновения ионов с большим электрическим зарядом также могут служить источником почти реальных фотонов, изучение которых имеет свои преимущества по сравнению с двухфотонными процессами в е-е~-столкновениях и на будущих фотонных коллайдерах. По сравнению с е+е~-столкновениями потоки фотонов, образующиеся в столкновениях тяжелых ионов, на порядки выше, так же как и выше диапазон достижимых энергий 77-взаимодействий. Столкновения же фотонов на специализированных коллайдерах является до сих пор делом будущего. Диапазон энергий, доступных в 77-процессах в столкновении тяжелых ионов может достигать нескольких сотен ГэВ на ускорителе LHC, что делает доступными для изучения процессы образования от легких мезонных резонансов до суперсимметричных частиц. Расчеты двухфотонных функций светимости и сечений различных процессов в двухфотонных взаимодействиях в столкновениях тяжелых ионов, проведенные с помощью программы TPHIC (сокращение от Two-Photons at Heavy Ion Collisions), весьма актуальны для формирования физической программы на ускорителях тяжелых ионов RHIC и LHC, так как определяют физический потенциал экспериментов на этих ускорителях по изучению двухфотонных взаимодействий.

Другой класс явлений в столкновениях тяжелых ионов при сверхвысоких энергиях, а именно образование событий типа Центавр и стренджлетов, также представляет большой интерес как предмет экспериментального изучения. Для описания процессов образования Центавр-событий и стренджлетов мы построили первую количественную феноменологическую модель, обобщающую экспериментальные факты, наблюденные в космических лучах, и дающую последовательное термодинамическое и кинематическое описание этих событий. Модель позволяет определить основные характеристики Центавр-событий при энергиях ускорителей релятивистских тяжелых ионов. На основе этой модели был написан генератор Центавр-событий, что позволило провести моделирование образования Центавр-событий в столкновениях ядер свинца при энергиях ускорителя LHC и сделать оценки возможности экспериментального наблюдения Центавр-событий и стренджлетов с помощью специализированного детектора. Проведенные нами расчеты легли в основу создания детектора CASTOR, являющегося частью экспериментальной установки ALICE на ускорителе LHC.

В данной работе также описано создание и испытание прототипа детектора заряженных частиц на основе пропорциональных трубок для эксперимента ALICE на ускорителе LHC. Условия, в которых будет работать эксперимент ALICE, налагают жесткие требования на этот детектор. Выбранная конструкция детектора удовлетворяет механическим и радиационным требованиям, а полученная в ходе испытаний на пучке заряженных частиц точность восстановления координат удовлетворительна с точки зрения физических требований.

Цель работы

Целью данной работы является исследование и физическое моделирование двух классов процессов взаимодействия релятивистских тяжелых ионов, а именно когерентных двухфотонных процессов и процессов образования событий типа Центавр, для планируемого эксперимента ALICE на ускорителе LHC.

Основное внимание при исследовании двухфотонных процессов уделено возможности их экспериментального изучения, для чего проведены вычисления сечений образования различных процессов, происходящих в двухфотонных взаимодействиях, разработаны методы регистрации этих процессов в экспериментах на ускорителях тяжелых ионов, а также проведено моделирование триггера на ультра-периферические взаимодействия тяжелых ионов для эксперимента ALICE.

Целью рассмотрения процессов образования Центавр-событий является построение количественной феноменологической модели, позволяющей описать наблюдаемые в космических лучах события с преобладающей долей адронной компоненты, а также глубокопроникающие адронные объекты, называемые стренджлетами. Эта модель позволила также предсказать образование Центавр-событий и стренджле-тов в столкновениях тяжелых ионов на ускорителе LHC и провести моделирование регистрации этих событий в детекторе CASTOR.

Часть работы также посвящена созданию и испытанию прототипа вето-детектора заряженных частиц на основе пропорциональных трубок для электромагнитного калориметра эксперимента ALICE.

Научная новизна и практическая ценность работы

Проведены расчеты двухфотонных функций светимости в столкновении релятивистских тяжелых ионов, а также проведены расчеты сечений образования различных физических процессов, доступных для изучения на ускорителях RHIC и LHC. Расчеты проведены с помощью специально созданного программного обеспечения, реализованного в виде генератора событий TPHIC, позволяющего проводить моделирование процессов 77 —> X, 77 —>//(/ — фермионы), 77 R (R — мезонные резонансы), 77 W+W~, GG —> SS (S — суперсимметричные частицы). Показано, что для экспериментального изучения двухфотонных процессов наиболее подходят столкновения ионов средней массы (Аг) благодаря высокой светимости пучков ионов и меньшему радиусу ядра. С помощью созданного генератора событий были проведены расчеты возможности экспериментального наблюдения двухфотонных процессов в экспериментах FELIX [5], CMS [6,7] и ALICE. Впервые разработан триггер на когерентные ультра-периферические взаимодействия, а также методы их экспериментального изучения для эксперимента ALICE.

Предложена количественная феноменологическая модель образования Центавр-событий и стренджлетов в столкновениях релятивистских тяжелых ионов. Модель реализована в виде генератора событий CNGEN (сокращение от CeNtauro GENerator), который позволяет делать численные оценки параметров кварковой материи, образованной в столкновении тяжелых ядер, характеристик Центавр-событий, а также проводить моделирование образования Центавр-событий и стренджлетов на ускорителях тяжелых ионов. С помощью этого генератора событий впервые проведены расчеты эффективности регистрации Центавр-событий и стренджлетов в детекторе CASTOR и получены методы выделения этих событий над фоном. Благодаря проведенным расчетам было показано, что детектор CASTOR имеет оптимальные параметры для регистрации Центавр-событий; в настоящее время этот детектор является официально принятым проектом эксперимента ALICE и находится в стадии создания и испытания прототипов и разработки основных элементов экспериментальной установки. Генератор событий CNGEN был также использован для расчетов возможности наблюдения Центавр-событий в эксперименте CMS [8].

Создан и испытан на пучке прототип вето-детектора заряженных частиц для спектрометра PHOS эксперимента ALICE. Измерены эффективность и координатные разрешения этого детектора. Показано, что измеренные свойства прототипа и технология изготовления детектора удовлетворяют требованиям, предъявляемым к вето-детектору заряженных частиц.

На защиту выносятся

1. Определение двухфотонных функций светимости в столкновении тяжелых ионов на ускорителях RHIC и LHC;

2. Определение сечений процессов образования адронов, фермионных пар, мезон-ных резонансов, пар электрослабых калибровочных бозонов, пар суперсимметричных фермионов и суперсимметричных скалярных частиц;

3. Результаты расчетов и моделирования когерентных двухфотонных процессов в столкновении релятивистских тяжелых ионов на ускорителях RHIC и LHC с помощью специально созданного генератора событий;

4. Разработка методов экспериментальных исследований когерентных двухфотонных процессов в столкновении тяжелых ионов и моделирование триггера на ультра-периферические процессы;

5. Разработка феноменологической модели образования Центавр-событий и стрен-джлетов в столкновении релятивистских тяжелых ионов;

6. Расчеты характеристик процессов образования Центавр-событий и стренджле-тов для коллайдеров тяжелых ионов с помощью специально созданного генератора событий;

7. Моделирование регистрации Центавр-событий и стренджлетов в детекторе

CASTOR;

8. Создание и испытание прототипа детектора заряженных частиц для электромагнитного калориметра эксперимента ALICE.

Диссертация написана на основании работ, выполненных в Институте Физики Высоких Энергий в 1996-2002 гг. Результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в печати в виде журнальных статей, препринтов ИФВЭ, внутренних отчетов коллабораций ALICE и CMS, а также доложены на международных конференциях и представлены на семинарах Института физики высоких энергий.

Апробация работы

Результаты, приведенные в диссертации, опубликованы в журналах Nucl. Phys. Proc. Suppl., II Nuovo Cimento С, в трудах конференций ICPAQGP 97, EPS-HEP 99, ICRC 99, SQM 2001, в виде препринтов ГНЦ ИФВЭ и препринтов коллабораций CMS и ALICE. Результаты также докладывались на рабочих совещаниях коллаборации ALICE и семинарах ГНЦ ИФВЭ. Апробация диссертации прошла в ГНЦ ИФВЭ 5 марта 2002 г.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [6,7,9-20].

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения.

Заключение диссертации по теме «Физика высоких энергий», Харлов, Юрий Витальевич

Кратко основные результаты данной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Получены значения эффективных двухфотонных функций светимости в столкновении ионов Н, Си п Аи на ускорителе RHIC, а также Н, Ат и РЬ на ускорителе LHC. Показано, что столкновения на ускорителе LHC ионов средней массы, таких как Са или Аг, являются оптимальными для изучения двухфотонных взаимодействий, так как сечения двухфотонных взаимодействий в столкновениях этих ионов имеют наибольшие величины, и диапазон инвариантных масс 77-системы шире, чем в столкновениях тяжелых ионов, таких как ионов РЬ.

2. Получены сечения процессов образования адронов, фермионных пар, мезон-ных резонансов, пар электрослабых калибровочных бозонов, пар суперсимметричных фермионов и суперсимметричных скалярных частиц. Показано, что в двухфотонных столкновениях ионов С а на ускорителе LHC сечения процесса 77 —» X и процесса образования фермион-антифермионных пар достаточно велико вплоть до инвариантных масс 200 ГэВ. Образование мезонных резонансов может быть изучено до масс состояний боттомония.

3. В работе проведено исследование процессов двухфотонного взаимодействия с точки зрения их экспериментального изучения на ускорителях тяжелых ионов, показано, что основными источниками фона являются процессы множественного образования пар е+е~, а также фотон-померонные и померон-померонные взаимодействия. Вклад в скорость регистрации событий процесса множественного образования пар е+е~ особенно велик в случае столкновения тяжелых ионов, в то время как вклад фотон-померонных и померон-померонных процессов по сравнению с двухфотонными процессами мал при столкновении тяжелых ионов. Показано, что триггер на когерентные ультра-периферические взаимодействия ионов в эксперименте ALICE может быть построен на основе детекторов внутренней трековой системы. Показано, что в столкновениях ионов РЬ при энергии 5.5 ТэВ/нуклон загрузка этого триггера определяется сечением образования е+е~ пар с поперечным импульсом выше 2.3 МэВ/с. Определена скорость счета такого триггера и скорость регистрации двухфотонных процессов, отобранных этим триггером.

4. Для изучения когерентных двухфотонных процессов в столкновении тяжелых ионов был создан генератор событий TPHIC, с помощью которого были вычислены эффективные двухфотонные светимости, сечения двухфотонных процессов, а также проведено моделирование двухфотонных процессов в эксперименте ALICE.

5. В работе разработана феноменологическая модель образования Центавр-событий и стренджлетов в столкновениях тяжелых ядер при релятивистских энергиях. Показано, что Центавр-события и стренджлеты могут образовываться в результате роджения и распада кварковой материи, образующейся в столкновениях тяжелых ионов при высоких энергиях. Построенная количественная модель позволяет предсказать термодинамические и кинематические характеристики Центавр-событий и стренджлетов в столкновении тяжелых ионов на ускорителе LHC.

6. В результате проведенного моделирования образования Центавр-событий и их регистрации в специализированном детекторе CASTOR эксперимента ALICE определены эффективности регистрации этих событий и показано, что кинематическими наблюдаемыми, позволяющими отличить Центавр-событий от обычных адронных взаимодействий, являются множественность заряженных частиц, средний поперечный импульс, отношение адронной энергии к полной и степень кумулятивности событий. Показано, что выбранная геометрия детектора CASTOR оптимальна для регистрации Центавр-событий и стренджлетов.

7. Феноменологическая модель образования Центавр-событий и стренджлетов в столкновении тяжелых ионов реализована в виде генератора событий CNGEN, с помощью которого выполнены все расчеты характеристик Центавр-событий, приведенные в данной работе, а также проведено моделирование регистрации Центавр-событий и стренджлетов в детекторе CASTOR.

8. Создан и испытан на пучке прототип вето-детектора заряженных частиц для электромагнитного калориметра эксперимента ALICE на основе пропорциональных счетчиков. Получена функция отклика детектора и измерена точность восстановления координаты заряженных частиц. Показано, что выбранная конструкция детектора удовлетворяет механическим и радиационным требованиям к работе в эксперименте ALICE, а измеренная координатная точность удовлетворяет требованиям физической программы эксперимента.

В заключении автор хотел бы выразить благодарность научным руководителям дфмн В.JI.Коротких и кфмн С.А.Садовскому за постановку задачи и внимательное руководство. Также хотелось бы выразить признательность А.Ангелису, Г.Бауру, М.Н.Боголюбскому, Е.Гладыш, С.В.Ерину, А.Панайоту, К.Хенкену за плодотворное сотрудничество, а также А.М.Зайцеву, Н.Г.Минаеву, Л.И.Сарычевой за полезное обсуждение тем, рассмотренных в диссертации.

Заключение

В данной работе рассмотрены два класса процессов взаимодействия релятивистских тяжелых ионов, таких как когерентные двухфотонные процессы и процессы образования событий типа Центавр. В работе также рассмотрено создание и испытание на пучке вето-детектора заряженных частиц для электромагнитного калориметра эксперимента ALICE.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Харлов, Юрий Витальевич, 2002 год

1. Е. Fermi. On the theory of the impact between atoms and electrically charged particles. Z.Phys., 29, 315, (1924).

2. A. D. Panagiotou, A. Karabarbounis, and A. Petridis. Abnormal photonic energy — a signal of quark matter possible seen in exotic cosmic ray events. Z.Phys.A, 333, 355, (1989).

3. A. D. Panagiotou, A. Petridis, and M. Vassiliou. Possibility of ovserving Centauro events at the BNL Relativistic Heavy Ion Collider. Phys.Rev.D, 45, 3134, (1992).

4. M. N. Asprouli, A. Panagiotou, and E. Gladysz-Dziadus. Interaction length and spontaneous decay of a cosmic ray Centauro fireball. Atropart.Phys., 2, 167, (1994).

5. K. Eggert et al. FELIX Letter of Intent, CERN/LHCC 97-45, LHCC/I10. to appear in J. Phys. G (2001), 1997.

6. G. Baur, K. Hencken, D. Trautmann, S. Sadovsky, and Y. Kharlov. Photon-Photon Physics with heavy ions at CMS. CMS Note 1998/009, 1998.

7. G. Baur, M. Bedjidian, D. Denegri, 0. Drapier, K. Hencken, D. Trautmann, ., Yu.V.Kharlov, et al. Heavy Ion Physics Programme in CMS. CMS NOTE 2000/060, 2000.

8. I. P. Lokhtin, S. V. Petrouchanko, and L. I. Sarycheva. Possibility of observing Centauro events with the CMS detector at LHC collider. Preprint NPI MSI 9934/592, 1999.

9. К. Hencken, Y. V. Kharlov, G. V. Khaustov, S. A. Sadovsky, and V. D. Samoylenko. TPHIC, event generator of two photon interactions in heavy ion collisions. IHEP-96-38, 1996.

10. K. Hencken, G. Baur, D. Trautmann, S. Sadovsky, and Y. Kharlov. Coherent 77 and 7A interactions in very peripheral collisions at relativistic ion colliders, hep-ph/0112211, 2001.

11. A. L. S. Angelis, E.Gladysz-Dziadus, Y. V. Kharlov, V. L. Korotkikh, A. D. Panagiotou, and S. A. Sadovsky. Model of Centauro and stranglet production in heavy ion collisions. Preprint IHEP 2002-8, 2002.

12. A. L. S. Angelis, J. Bartke, M. Y. Bogolyubsky, ., Yu. V. Kharlov, et al. Formation and identification of Centauro and strangelets in nucleus-nucleus collisions at the LHC. Nucl. Phys. Proc. Suppl., 75A, 203, (1999).

13. A. L. S. Angelis, J. Bartke, M. Y. Bogolyubsky, ., Yu. V. Kharlov, et al. CASTOR: Centauro and strange object research in nucleus nucleus collisions at the LHC. Nucl. Phys. Proc. Suppl., 97, 227, (2001).

14. A. L. S. Angelis, X. Aslanoglou, J. Bartke, ., Yu. V. Kharlov, et al. CASTOR detector: model, objectives and simulated performance. И Nuovo Cimento C, 24, 755, (2001).

15. A.M.Блик, М.Ю.Боголюбский, С.В.Ерин, ., Ю.В.Харлов и др. Детектор заряженных частиц на основе пропорциональных трубок с катодно-падовым съемом данных. . . , 44, 63, (2001).

16. К. Hencken, S. A. Sadovsky, and Y. V. Kharlov. Ultra-peripheral trigger in ALICE. ALICE Internal Note ALICE-INT-2002-11, 2002.

17. V. M. Budnev, I. F. Ginzburg, G. V. Meledin, and V. G. Serbo. The two photon particle production mechanism. Physical problems. Applications. Equivalent photon approximation. Phys.Rep., 15, 181, (1975).

18. C. A. Bertulani and G. Baur. Electromagnetic processes in relativistic heavy ion collisions. Phys.Rep., 163, 299, (1988).

19. J. D. Jackson. Classical Electrodynamics. John Wiley, New York, (1975).

20. G. Baur. Strong electromagnetic fields in relativistic heavy ion collisions. In T. Kodama et al., editors, CBPF Int. Workshop on relativistic aspects of nuclear physics, Rio de Janeiro, Brazil 1989, page 127. World Scientific, Singapore, 1990.

21. N. Cahn and J. D. Jackson. Realistic equivalent-photon yields in heavy-ion collisions. Phys.Rev.D, 42, 3690, (1990).

22. D. Brandt, K. Eggert, and A. Morsch. Luminosity considerations for different ion species. CERN AT/94-05(DI), 1994.

23. Conceptual design of the Relativistic Heavy Ion Collider. BNL-52195, 1989.

24. D. Brandt. Review of the LHC Ion Report. LHC Project Report 450, 2000.

25. A. Morsch. ALICE luminosity and beam requirements. ALICE Internal Note ALICE-INT-2001-10, 2001.

26. L. R. Evans. LEP status and future plans. IEEE, New York, (1993).

27. Particle Data Group. Review of Particle Physics. Eur. Phys. J. C, 15, 1, (2000).

28. H. Kolanoski and P. Zerwas. Two photon physics. In A. Ali and P. Soding, editors, High Energy Electron-Positron Physics. World Scientific, Singapore, 1988.

29. Ch. Berger and W. Wagner. Photon-photon reactions. Phys.Rep., 146, 1, (1987).

30. L3 Collaboration, M. Acciarri, et al. Total Cross Section in gamma gamma Collisions at LEP. CERN-EP/2001-012, L3 preprint 235, to appear in Phys. Lett. В (2001), January 30 2001.

31. G. Schuler and T. Sjostrand. A scenario for high-energy gamma gamma interactions. Z. Phys. C, 73, 677, (1997).

32. L3 collaboration, M. Acciarri, et al. Cross-section of hadron production in 77 collisions at LEP. Phys.Lett.B, 408, 450, (1997).

33. T. Barklow. Particle physics research at a 500-GeV e+e~ linear collider. SLAC-PUB-5364, 1990.

34. S.J Brodsky, T. Kinoshita, and H. Terazawa. Dominant colliding beam cross-sections at high-energies. Phys. Rev. Lett., 25, 972, (1970).

35. V. M. Budnev, I. F. Ginzburg, G. V. Meledin, and V. G. Serbo. The possibility of applying the process pp ppe+e~ for calibration of cross-sections in colliding pp beams. Phys.Lett.B, 39, 526, (1972).

36. V. M. Budnev, I. F. Ginzburg, G. V. Meledin, and V. G. Serbo. The process pp ppe+e~ and the possibility of its calculation by means of Quantum Electrodynamics only. Nucl.Phys.B, 63, 519, (1973).

37. A. Pukhov, E. Boos, M. Dubinin, et al. CompHEP — a package for evaluation of Feynman diagrams and integration over multi-particle phase space. Preprint INP MSU 98-41/542, 1998.

38. M. Katuya. A survey of W pair production through the two-photon process. Phys.Lett.B, 124, 421, (1983).

39. C. N. Yang. Selection rules for the dematerialization of a particle into two photons. Phys. Rev., 77, 242, (1948).

40. W. Kwong, P. B. Mackenzie, R. Rosenfeld, and J. L. Rosner. Quarkonium annihilation rates. Phys.Rep.D, 37, 3210, (1988).

41. G. T. Bodwin, S. Kim, and D. Sinclair. Decays rates for S wave and P wave bottomonium. Nucl. Phys. Proc. Suppl., 42, 306, (1995).

42. S. Cartwright, M. H. Seymour, K. Affholderbach, et al. Two-photon physics at LEP2. Journal of Phys.G, 24, 457, (1998).

43. R. Godang et al. Limit on the two photon production of the glueball candidate /(</)(2220) at CLEO. Phys. Rev. Lett., 79, 3829, (1997).

44. N. N. Achasov and G. N. Shestakov. Summary of the search for four quark states in 77 collisions. Sov. Phys. Usp., 34, 471, (1991).

45. H. Albrecht et al. Observation of spin parity 2+ dominance in the reaction 77 -4- p°p° near threshold. Z. Phys., C, 50, 1, (1991).

46. H. E. Haber and G. L. Kane. The search for supersymmetry: probing physics beyond the Standard model. Phys.Rep., 117, 75, (1985).

47. J. Feng and M. Strassler. Determination of fundamental supersymmetry parameters from chargino production at LEP-2. Phys.Rev.D, 51, 4661, (1995).

48. A. I. Achieser and W. B. Berestezki. Quanten-Elektrodynamik. Teubner-Verlag, Leipzig, (1962).

49. J. Ohnemus, T. F. Walsh, and P. M. Zerwas. 77 production of nonstrongly interacting SUSY particles at hadron colliders. Phys.Lett.B, 328, 369, (1994).

50. T. Sjostrand. High-energy physics event generation with PYTHIA 5.7 and JETSET 7.4. Computer Phys. Commun., 82, 74, (1994).

51. H. Emling. Electromagnetic excitation of the two phonon giant dipole resonance. Prog. Part. Nucl. Phys., 33, 729, (1995).

52. T. Aumann, P. F. Bortignon, and H. Emling. Multiphonon giant resonances in nuclei. Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 48, 351, (1998).

53. C. A. Bertulani and V. Y. Ponomarev. Microscopic studies on two phonon giant resonances. Phys.Rep., 321, 139, (1999).

54. M.Gyulassy, X.-N.VVang. HIJING 1.0: a Monte Carlo program for parton and particle production in high-energy hadronic and nuclear collisions. Comput. Phys. Commun, 83, 307, (1994).

55. G. Baur and N. Baron. Coherent photon-photon processes in disruptive and nondisruptive realistic heavy ion collisions. Nucl.Phys.A, 561, 628, (1993).

56. S. U. Chung, D. P. Weygand, and H. J. Willutzki. Double-Pomeron and two-photon processes at RHIC. Preprint BNL-46863, 1991.

57. R. Engel, J. Roesler, J. Ranft, et al. DifFractive processes, an important background. Z.Phys.C, 74, 687, (1997).

58. C. G. Roldao and A. A. Natale. Photon-Photon and Pomeron-Pomeron Processes in Peripheral Heavy Ion Collisions. Phys.Rev.С, 61, 064907, (2000).

59. V. N. Gribov and I. Y. Pomeranchuk. Complex orbital momenta and the relation between the cross-sections of various processes at high-energies. Phys.Rev.Lett., 8, 343, (1962).

60. V. N. Gribov and I. Y. Pomeranchuk. Spin structure of the meson-nucleon and nucleon-nucleon scattering amplitudes at high-energies. Phys.Rev.Lett., 8, 412, (1962).

61. A. Alscher, K. Hencken, D. Trautmann, and G. Baur. Multiple electromagnetic electron-positron pair production in relativistic heavy ion collisions. Phys. Rev. A, 55, 396, (1997).

62. S. Klein and J. Nystrand. Coherent peripheral collisions with STAR. STAR Note 347, 1998.

63. S. Klein and STAR collaboration. Observation of Au + Au Au + Au + p° and Au + Au Au* + Au* + p° with STAR. LBNL-47723, nucl-ex/0104016, 2001.

64. G. Dellacasa et al. Thechnical desigh report of the Inner Tracking System (ITS). CERN/LHCC 99-12, 1999.

65. G. Dellacasa et al. Thechnical desigh report of the Time Projection Chamber. CERN/LHCC 2000-001, 2000.

66. G. Dellacasa et al. Thechnical desigh report of the Photon Spectrometer (PHOS). CERN/LHCC 99-4, 1999.

67. С. M. G. Lattes, Y. Fugimoto, and S. Hasegawa. Hadronic interactions of high-energy cosmic ray observed by emulsion chambers. Phys. Rep., 65, 151, (1980).

68. Pamir Collaboration. In V. A. Kozyarivsky et al., editors, Proc. 20th Intern. Cosmic Ray Conf., Moscow, USSR, 1987, pages 334, 351, 383, Moscow, (1987). Nauka.

69. A. S. Borisov et al. Superhigh-energy cosmic ray interactions observed in emulsion chambers at Pamir and mt.Chacaltaya. Phys. Lett. B, 190, 226, (1987).

70. S. Yamashita, A.Oshawa, and J. A. Chinellato. In A.Oshawa and T.Yuda, editors, Proc. Int. Symp. Cosmic Rays and Particle Physics, Tokyo, Japan, 1984, page 30, Tokyo, (1984). Institute for Cosmic Ray Research.

71. G. B. Zhdanov. Preprint FIAN-140, 1980.

72. NA35 Collaboration, H. Strobele, A. Bamberger, D. Bangert, et al. Negative particle production in nuclear collisions at 60-GeV/nucleon and 200-GeV/nucleon. Z.Phys. C, 38, 89, (1988).

73. R. Goulianos. DifFractive and rising cross-sections. Comments Nucl. Part. Phys., 17, 177, (1987).

74. K. Kang and A. White. A collider diffractive threshold, hadronic photons and sextet quarks. Phys. Rev. D, 42, 835, (1990).

75. S. I. Nikolsky. In A.Oshawa and T.Yuda, editors, Proc. Int. Symp. Cosmic Rays and Particle Physics, Tokyo, Japan, 1984, page unpublished, Tokyo, (1984). Institute for Cosmic Ray Research.

76. T. Matsui, B. Svetitsky, and L. McLerran. Strangeness production in ultrarelativistic heavy ion collisions. 1. chemical kinetics in the quark-gluon plasma. Phys.Rev.D, 34, 783, (1986).

77. B. Petersson. In G. Jarlskog and D. Rein, editors, Proc. of the IVFA Large Hadron Collider Workshop, Aachen, Germany, 1990, page Vol.11, Geneva, Switzerland, (1990). CERN Report No.90-10.

78. B. Muller. The Physics of Quark-Gluon Plasma, Lecture Notes in Physics. Vol.225, ed. by W.Beiglbok, Springer-Verlag, Heidelberg, (1985).

79. B.Muller. Physics of the quark-gluon plasma. Preprint DUKE-TH-92-36; hep-th/9211010, 1992.

80. J.W.Harris, B.Muller. The search for the quark-gluon plasma. Ann.Rev.Nucl.Part.Sci., 46, 71-107, (1996).

81. K. Werner. Strings, Pomerons, and the VENUS model of hadronic interactions at ultrarelativistic energies. Phys.Rep., 232, 87, (1993).

82. T. S. Biro and J.Zimanyi. Quark-gluon plasma formation in heavy ion collisions and quarkochemistry. Nucl. Phys. A, 395, 524, (1983).

83. Chacaltaya and Pamir Collaboration. Observation of very high-energy cosmic ray families in emulsion chambers at high mountain altitudes. Nucl. Phys. B, 370, 365, (1992).

84. Chacaltaya and Pamir Collaboration. Contributions to 23rd ICRC (Calgary, 19-30 July, 1993), ICRR-Report-295-93-7, 1993.

85. N. Ahmad et al. Alice Technical Proposal. CERN/LHCC 95-71, 1995.

86. ZEUS Collaboration. The Zeus Detector: Status Report, 1989.

87. N. Khovansky, V. Malyshev, V. Tokmenin, et al. Spatial resolution of profile-based detectors with external pickup strips. Nucl.Instrum.Methods A, 351, 317, (1994).

88. S. Beole et al. Thechnical desigh report of the High Momentum Particle Identification Detector (HMPID). CERN/LHCC 98-19, 1998.

89. C.A.E.N. Technical Information Manual, mod. V550, 2-channel C-RAMS, 1998.

90. C.A.E.N. Technical Information Manual, mod. V551B, C-RAMS SEQUENCER, 1999.

91. I.Enddo, T.Kawamoto, Y.Mizuno, et al. Charge centroid finding for the cathode readout multiwire proportional chamber. Nucl.Instrum .Methods, 188, 51, (1981).