ALICE (A Large Ion Collider Experiment) is a general-purpose, heavy-ion detector at the CERN LHC which focuses on QCD, the strong-interaction sector of the Standard Model. It is designed to address the physics of strongly interacting matter and the quark-gluon plasma at extreme values of energy density and temperature in nucleus-nucleus collisions. Besides running with Pb ions, the physics programme includes collisions with lighter ions, lower energy running and dedicated proton-nucleus runs. ALICE will also take data with proton beams at the top LHC energy to collect reference data for the heavy-ion programme and to address several QCD topics for which ALICE is complementary to the other LHC detectors. The ALICE detector has been built by a collaboration including currently over 1000 physicists and engineers from 105 Institutes in 30 countries. Its overall dimensions are 16 × 16 × 26 m3 with a total weight of approximately 10 000 t. The experiment consists of 18 different detector systems each with its own specific technology choice and design constraints, driven both by the physics requirements and the experimental conditions expected at LHC. The most stringent design constraint is to cope with the extreme particle multiplicity anticipated in central Pb-Pb collisions. The different subsystems were optimized to provide high-momentum resolution as well as excellent Particle Identification (PID) over a broad range in momentum, up to the highest multiplicities predicted for LHC. This will allow for comprehensive studies of hadrons, electrons, muons, and photons produced in the collision of heavy nuclei. Most detector systems are scheduled to be installed and ready for data taking by mid-2008 when the LHC is scheduled to start operation, with the exception of parts of the Photon Spectrometer (PHOS), Transition Radiation Detector (TRD) and Electro Magnetic Calorimeter (EMCal). These detectors will be completed for the high-luminosity ion run expected in 2010. This paper describes in detail the detector components as installed for the first data taking in the summer of 2008.

Identified charged-particle spectra of ${\ensuremath{\pi}}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}$, ${K}^{\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}}$, $p$, and $\overline{p}$ at midrapidity ($|y|<0.1$) measured by the $\mathit{dE}/\mathit{dx}$ method in the STAR (solenoidal tracker at the BNL Relativistic Heavy Ion Collider) time projection chamber are reported for $\mathit{pp}$ and $d+\mathrm{Au}$ collisions at $\sqrt{{s}_{\mathit{NN}}}=200$ GeV and for $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions at 62.4, 130, and 200 GeV. Average transverse momenta, total particle production, particle yield ratios, strangeness, and baryon production rates are investigated as a function of the collision system and centrality. The transverse momentum spectra are found to be flatter for heavy particles than for light particles in all collision systems; the effect is more prominent for more central collisions. The extracted average transverse momentum of each particle species follows a trend determined by the total charged-particle multiplicity density. The Bjorken energy density estimate is at least several GeV/${\mathrm{fm}}^{3}$ for a formation time less than 1 fm/$c$. A significantly larger net-baryon density and a stronger increase of the net-baryon density with centrality are found in $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions at 62.4 GeV than at the two higher energies. Antibaryon production relative to total particle multiplicity is found to be constant over centrality, but increases with the collision energy. Strangeness production relative to total particle multiplicity is similar at the three measured RHIC energies. Relative strangeness production increases quickly with centrality in peripheral $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions, to a value about 50% above the $\mathit{pp}$ value, and remains rather constant in more central collisions. Bulk freeze-out properties are extracted from thermal equilibrium model and hydrodynamics-motivated blast-wave model fits to the data. Resonance decays are found to have little effect on the extracted kinetic freeze-out parameters because of the transverse momentum range of our measurements. The extracted chemical freeze-out temperature is constant, independent of collision system or centrality; its value is close to the predicted phase-transition temperature, suggesting that chemical freeze-out happens in the vicinity of hadronization and the chemical freeze-out temperature is universal despite the vastly different initial conditions in the collision systems. The extracted kinetic freeze-out temperature, while similar to the chemical freeze-out temperature in $\mathit{pp}$, $d+\mathrm{Au}$, and peripheral $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions, drops significantly with centrality in $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions, whereas the extracted transverse radial flow velocity increases rapidly with centrality. There appears to be a prolonged period of particle elastic scatterings from chemical to kinetic freeze-out in central $\mathrm{Au}+\mathrm{Au}$ collisions. The bulk properties extracted at chemical and kinetic freeze-out are observed to evolve smoothly over the measured energy range, collision systems, and collision centralities.

We report the first measurement of charged particle elliptic flow in Pb-Pb collisions at sqrt[S(NN)] =2.76 TeV with the ALICE detector at the CERN Large Hadron Collider. The measurement is performed in the central pseudorapidity region (|η|<0.8) and transverse momentum range 0.2

We report high statistics measurements of inclusive charged hadron production in Au+Au and p+p collisions at sqrt[s(NN)]=200 GeV. A large, approximately constant hadron suppression is observed in central Au+Au collisions for 5

We report measurements of single-particle inclusive spectra and two-particle azimuthal distributions of charged hadrons at high transverse momentum (high p(T)) in minimum bias and central d+Au collisions at sqrt[s(NN)]=200 GeV. The inclusive yield is enhanced in d+Au collisions relative to binary-scaled p+p collisions, while the two-particle azimuthal distributions are very similar to those observed in p+p collisions. These results demonstrate that the strong suppression of the inclusive yield and back-to-back correlations at high p(T) previously observed in central Au+Au collisions are due to final-state interactions with the dense medium generated in such collisions.

In this paper measurements are presented of $\rm \pi$${}^{+}\$,\$\pi$$^-$, K$^+$, K$^-$, p and $\overline{\rm p}$ production at mid-rapidity < 0.5, in Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}} = 2.76$ TeV as a function of centrality. The measurement covers the transverse momentum ($p_{\rm T}$) range from 100, 200, 300 MeV/$c$ up to 3, 3, 4.6 GeV/$c$, for $\rm\pi$, K, and p respectively. The measured $p_{\rm T}$ distributions and yields are compared to expectations based on hydrodynamic, thermal and recombination models. The spectral shapes of central collisions show a stronger radial flow than measured at lower energies, which can be described in hydrodynamic models. In peripheral collisions, the $p_{\rm T}$ distributions are not well reproduced by hydrodynamic models. Ratios of integrated particle yields are found to be nearly independent of centrality. The yield of protons normalized to pions is a factor ~1.5 lower than the expectation from thermal models.

We report on the first measurement of the triangular ${v}_{3}$, quadrangular ${v}_{4}$, and pentagonal ${v}_{5}$ charged particle flow in Pb-Pb collisions at $\sqrt{{s}_{\mathrm{NN}}}=2.76\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$ measured with the ALICE detector at the CERN Large Hadron Collider. We show that the triangular flow can be described in terms of the initial spatial anisotropy and its fluctuations, which provides strong constraints on its origin. In the most central events, where the elliptic flow ${v}_{2}$ and ${v}_{3}$ have similar magnitude, a double peaked structure in the two-particle azimuthal correlations is observed, which is often interpreted as a Mach cone response to fast partons. We show that this structure can be naturally explained from the measured anisotropic flow Fourier coefficients.

The results from the STAR Collaboration on directed flow (${v}_{1}$), elliptic flow (${v}_{2}$), and the fourth harmonic (${v}_{4}$) in the anisotropic azimuthal distribution of particles from Au+Au collisions at $\sqrt{{s}_{\mathit{NN}}}=200\phantom{\rule{0.3em}{0ex}}\mathrm{GeV}$ are summarized and compared with results from other experiments and theoretical models. Results for identified particles are presented and fit with a blast-wave model. Different anisotropic flow analysis methods are compared and nonflow effects are extracted from the data. For ${v}_{2}$, scaling with the number of constituent quarks and parton coalescence are discussed. For ${v}_{4}$, scaling with ${v}_{2}^{2}$ and quark coalescence are discussed.

We present STAR measurements of the azimuthal anisotropy parameter v(2) and the binary-collision scaled centrality ratio R(CP) for kaons and lambdas (Lambda+Lambda) at midrapidity in Au+Au collisions at square root of s(NN)=200 GeV. In combination, the v(2) and R(CP) particle-type dependencies contradict expectations from partonic energy loss followed by standard fragmentation in vacuum. We establish p(T) approximately 5 GeV/c as the value where the centrality dependent baryon enhancement ends. The K(0)(S) and Lambda+Lambda v(2) values are consistent with expectations of constituent-quark-number scaling from models of hadron formation by parton coalescence or recombination.