1. Model independent reconstruction of impact parameter distributions for intermediate energy heavy ion collisions
- Author
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Bernard Borderie, I. Lombardo, E. Vient, M. Henri, J. Lemarié, J. Quicray, O. Lopez, M. Pârlog, Q. Fable, A. Chbihi, N. Le Neindre, Dominique Durand, L. Manduci, J.D. Frankland, R. Bougault, Giuseppe Verde, D. Gruyer, Mariano Vigilante, J. E. Ducret, Eric Bonnet, Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania (INFN), Università degli studi di Catania = University of Catania (Unict), Ecole des applications militaires de l'énergie atomique (EAMEA), Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering (NIPNE), IFIN-HH, Laboratoire des deux Infinis de Toulouse (L2IT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Fisica 'Ettore Pancini', University of Naples Federico II = Università degli studi di Napoli Federico II, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli (INFN, Sezione di Napoli), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Università degli studi di Catania [Catania], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Università degli studi di Napoli Federico II
- Subjects
Physics ,Range (particle radiation) ,Equation of state ,010308 nuclear & particles physics ,FOS: Physical sciences ,Experimental data ,Observable ,[PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex] ,Nuclear matter ,01 natural sciences ,0103 physical sciences ,Statistical physics ,Nuclear Experiment (nucl-ex) ,Impact parameter ,010306 general physics ,Nucleon ,Nuclear Experiment ,Energy (signal processing) - Abstract
We present a model-independent method to reconstruct the impact parameter distributions of experimental data for intermediate energy heavy ion collisions, adapted from a recently proposed approach for ultra-relativistic heavy ion collisions. The method takes into account the fluctuations which are inherent to the relationship between any experimental observable and the impact parameter in this energy range. We apply the method to the very large dataset on heavy ion collisions in the energy range 20-100 MeV/nucleon obtained with the INDRA multidetector since 1993, for two observables which are the most commonly used for the estimation of impact parameters in this energy range. The mean impact parameters deduced with this new method for "central" collisions selected using typical observable cuts are shown to be significantly larger than those found when fluctuations are neglected, and as expected the difference increases as bombarding energy decreases. In addition, we will show that this new approach may provide previously inaccessible experimental constraints for transport models, such as an estimation of the extrapolated mean value of experimental observables for b = 0 collisions. The ability to give more realistic, model-independent, estimations of the impact parameters associated to different experimental datasets should improve the pertinence of comparisons with transport model calculations which are essential to better constrain the equation of state of nuclear matter., 14 pages, 7 figures. Revised version accepted for publication in Physical Review C
- Published
- 2021
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