Heavy Ion Physics Experiments Survey In-Kwon YOO (yoo@pusan.ac.kr) Nuclear Research Institute Pusan National University Busan, Republic of KOREA

Acceleraters – Labs : BNL Since 1947 Alternating Gradient Synchrotron (AGS) 1960. 0.37c  0.997c 33GeV for protons 11GeV for AuAu The Booster synchrotron 1991 completed. Preacceleration of particles entering the AGS ring. AGS-To-RHIC (ATR) transfer line. Bunches are directed either left to the clockwise RHIC ring or right to travel counter-clockwise in the second RHIC ring. Linear Accelerator (Linac). Protons 200 MeV (300 mA) for pA collisions. Late 1960’s. Tandem Van de Graaff 1970, 15MV, Ions, 24m Tandem-to-Booster line (TTB) 1986, 700m, 0.05c In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Experiments @ RHIC.BNL In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004 the Broad Range Hadron Magnetic Spectrometer The Solenoidal Tracker at RHIC (STAR) In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Acceleraters – Labs : CERN 1959 LEP : 1989 LHC : 2007 1976 Acceleraters – Labs : CERN Since 1954 In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Experiments @ SPS.CERN In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004 NA44 : The Focussing Spectrometer for one and two particles NA45 (CERES) : Study of Electron Pair Production in Hadron and Nuclear Collisions Large Acceptance Hadron Spectrometer NA50 : Study of Muon Pairs and Vector Mesons WA98 : Direct photons Study of Strange and Multistrange Particles In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Experiments @ LHC.CERN In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Acceleraters – Labs : GSI Gesellschaft für SchwerIonenforschung Since 1954 SIS / ESR : 216m, 0.9c, 1993 FAIR (2012) : Beam Intensity x 10000 Ion Energy x 15 Antiproton beam 15GeV Cooled RI Beam UNILAC : 120m, 0.2c, 1985 In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Experiments @ SIS, FAIR.GSI Compressed Baryonic Matter In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Possible experimental landscape LHC 103 SPS ERA LHC ERA 1990 2000 2010 2020 2030 K O R A C ? AGS ERA RHIC ERA FAIR ERA In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

Check List for the HIM  They are only MATERIALs ! What do we want to measure ? (Physics Motivation) : Theoretical Study How and where can we measure it ? (Realization) : Experimental Study Our Capability Funding – Request, Management (short term) Manpower – Education (long term)  They are only MATERIALs ! Fundamental Structure (long term) Infra Structure bet. Working groups (upto us!)  We need the Construction !!! Reasonable time schedule Experimental Phase Time vs. Output Long-term Plan (Step-by-Step) ? For the next generation ? Accelerator Complex (20-30 Y) ? 개혁이란.. 산 사람의.. 달리는 자동차의..어떻게? 원칙!! 원칙적으로 우선되어야 할 것! (클릭) 동기부여와 방법의 모색! 이런 것들을 현실화 하기 위한 현실적 역량은 무엇이 필요한가? (클릭) 매니지먼트의 중요성! 돈이 적은 게 아니다. 그리고 돈은 비교적 짧은 시간에 조달이 가능하다. Juergen Schukraft와의 대화, CMS의 문제. 부끄럽지만. 이것은 그들만의 문제가 아니다! (클릭) 더 중요한 것은 사람이다. 이것은 하루아침에 얻어지는 게 아니다. 그나마 현재 우리가 여기까지 온 것은 우리의 앞세대에 견주어서 연구인력과 역량이 증대된 교육의 효과이다. Critical mass가 필요하고, 그 유지가 필요하다. 그런데 학생이 줄고 있다. 왜 그러냐? 매력이 없다. 재미는 없고, 어렵기만 하고, 그것에 비해 얻어지는 것이 적다. 어떻게 해야 하나? 이것은 우리가 속해 있는, 우리도 그 부분집합으로 있는 사회의 책임이며, 동시에 직접적으로 우리가 과학을 그렇게 만들고 있는 것은 아닌가? 얄궂은 실용성? 과학 본래의 흥미가 전락! 호기심의 부재! 가장 좋은 교육은 ‘우리 자신들이 과연 어떠한가?’ 에 달려 있다. 과연 우리는 재미있고 신나게, 힘나게, 시간가는 줄 모르고, 연구에 열중하고 있는가? 연구를 위한 연구비인가? 연구비를 위한 연구인가? 주객이 전도되어 있는 것은 아닌가? (클릭) 여기까지도 우리가 제대로된 역량을 ‘만들기 위한’ 재료일 뿐이다. 구슬이 서말이어도 꿰어야 보배다. 스타 (주연)과 조연, 개미군단 = 이론과 실험의 차이 일반적인 바람직한 사례 : 실험 > 이론 --- 우리의 경우 : 이론 > 실험 아마도 그래서 그나마 우리 나라에서의 이론이 인정받는 것 같다. 한국에 와서 실험실을 만들면서의 문제점.. 기본 구조가 없다. 비닐 하나, 드라이버 하나, 다른 테이블 실험실의 경우에 비해 우리가 우리나라에서 할 수 있는 유일의 것. 회의의 비효율성 일 추진 구조의 부재. 수동적. 쓸데없는 일의 홍수 백업시스템 동구, 러시아의 강점 – 구조적 환경 큰 프로젝트를 벌일 수 있는 토대 (클릭) 사람과 사람의 구조. 선을 긋는 일. 공적인 영역의 인프라 구축! 실험실과 실험실의 연계! PAL의 경우.. 결국 죽쑤어서 남준 꼴. (클릭) 현실적인 일정의 이야기 실험이 갖는 각각의 페이스들. 적절한 시간, 인력의 투자와 아웃풋에 대한 고려 (클릭) 국가 사업에 대한 이야기 – 과학처럼 스텝바이스텝이어야 하는 학문도 없다. 바늘 허리 꿰어서.. 몇백년이 걸려도 좋다. 다음세대.. 가속기 연구소? 제가 생각하기에 우리의 현주소는 여기.. 짜증.. 가슴이 답답. 허공에 지르는 소리. 할 수 있는 일 실험실들과의 연계 – 각각의 전문 실험실을 키우자. 공동의 작업 커다란 테두리 안에서. 자꾸 큰 그림만 그리지 말고. 그래서 제가 제안하는 HIM의 내용은.. (다음 장) In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004

HIM Outline (Suggestion) Physics Motivation : Focused Session RHIC : PHENIX, STAR, FT-RHIC FAIR : CBM LHC : ALICE KORAC : ? In-Kwon YOO HIM @ Chonnam Dec.2004