az LHC ALICE Lévai P. az MTA KFKI RMKI csoport nevében

Átírás

1 Magyar részvétel az LHC ALICE együttműködésben Lévai P. az MTA KFKI RMKI csoport nevében

2 CERN LHC: a Föld legnagyobb berendezése Magyarország 1992 óta teljes jogú tagja a CERN-nek ~1 %-ban vagyunk tulajdonosok L3 OPAL NA49 ASACUSA m ALICE CMS ATLAS TOTEM 8.6 km

3 Gyorsítók: CERN LHC Az első ciklotron, 1930, Lawrence Átmérő: 12 cm (1.2*10 1 cm) Energia: 80 ezer ev (8*10 4 ev) Stáb: 1+1 ember (2*10 0 fő) Mai ár: 150 euro (1.5*10 2 ) A CERN LHC komplexum, 2007 A CERN LHC komplexum, 2007 Átmérő: 8.6 km (8.6*10 5 cm) Energia: 7 TeV (7*10 12 ev) Stáb: fő (1*10 4 fő) Mai ár: ~15 mrd euro (1.5*10 10 )

4 Mit találhatunk a Nagy Hadron Ütköztetőben? 1. Új elemi részecskéket, új szimmetriákat, új fizikai törvényeket proton+proton ütközések (p+p) 2006-os Nyári Gyakorlat 2. Az anyag új halmazállapotait, pl. a keresett kvark-gluon plazmát nehézionok, pl. ólom atommagok ütközése (Pb+Pb) A protonba és neutronba zárt kvarkok kiszabadulása A kvark-gluon plazma halmazállapot kialakulása, tulajdonságainak részletes vizsgálata CMS ALICE Nagy impulzusú hadronok üzenetet hoznak a sűrű, forró anyag korai állapotairól 3. Meglepetés!!!! Extra dim.? Fehér/fekete lyuk?... Az Univerzum nagyon korai állapotainak kísérleti, laboratóriumi tanulmányozása

5 Hozam Milyen nagy az LHC energiája? A kozmikus részecskék gyakorisága Kozmikus sugárz rzás - folyamatosan: max. E kin = GeV de ez ritka Fix targetes gyorsítók: CERN SPS: E kin = 2*10 2 GeV SPS LEP RHIC LHC Energia Ütközőnyalábos gyorsítók: CERN LEP és BNL RHIC s = GeV E kin = 2*10 4 GeV CERN LHC s = GeV E kin = 10 8 GeV Nem kell aggódnunk: Bármilyen katasztrófa már rég g bekövetkezett volna az elmúlt lt évmilliók k során n (ld. fekete lyuk) egy Föld F méretm retű céltárgy esetén.

6 A nehézion ütközések kísérleti vizsgálata Ólom atommagok ütközése, 5500*208 GeV Szimuláció cm méretskálán Kell egy hatalmas mikroszkóp: ALICE detektor 26 m hosszú, 16 m magas tonna, 1000 ember

7 Szolenoid mágnes 0.5 T Kozmikus sugárzás trigger Forward detectorok PMD FMD, T0, V0, ZDC Specializált detektorok HMPID PHOS Központi nyomkövető rendszer MUON Spektrométer ITS elnyelő anyagok TPC nyomkövető állomások TRD trigger kamrák TOF dipól mágnes Point 2

8 Egyetlen Pb+Pb ütközés az ALICE mikroszkópban (számítógépes szimuláció)

9 Magyar aktivitás s az ALICE együttm ttműködésben ( ) DAQ - DDL: központi adatgyűjtő rendszer - Dénes E., Kiss T., Rubin Gy., Soós Cs. - PesTOF Töltött hadronok azonosítása π ±, K ±, p ±, d,... Fizikai modellek fejl. Pálla G., Sziklai J. Zimányi J. Boldizsár L. Harangazó G. TPC Elektromos tér kialakítása Teszt-mérések Fodor Z.

10 Magyar aktivitás s az ALICE együttm ttműködésben (2007) DAQ - DDL: központi adatgyűjtő rendszer - Dénes E., Kiss T., Rubin Gy., Soós Cs., Tölyhi T. - ITS TPC TRD TOF részecske nyomok analízise HMPID Nagy impulzusú π ±, K ±, p ± azonosítása Off-line analízis Fizikai értelmezés Molnár L., Agócs A. Barnaföldi G.G. Lévai P. WEB-site LHC GRID ALICE-VO KFKI RMKI állomás (30 proc., 10 TB, 7/24) VHMPID + Trigger Nagyon nagy impulzusú π±, K±, p± azonosítása R&D, GEM-labor Szimulációk Fodor Z., Pálla G. Boldizsár L., Futó E. Varga D. Hamar G. Novitzky N. EMCal Nagy imp h-h korr.

11 HMPID modulok (7) VHMPID modulok helye (2*10 m 2 ) Egyetlen Pb+Pb ütközés az ALICE mikroszkópban (számítógépes szimuláció)

12 Előadások a magyar részvételről az ALICE-ban Péntek ELTE: Lévai Péter: A HMPID detektor (nagy impulzusú részecskék azonosítása) Dénes Ervin: Az adatgyűjtő rendszer (DAQ DDL) Szombat - RMKI: A nagyon nagy impulzusú hadronokat jelző triggerdetektor A VHMPID detektor - a nagyon nagy impulzusú részecskék azonosítása Az LHC GRID magyar egysége az RMKI-ban (ALICE-GRID, CMS-GRID) További információkért látogassátok meg a WEB-oldalunkat www. kfki. hu / ~ alice

13 HMPID LAYOUT array of seven RICH detectors (each ~1.5 x 1.7 m 2 ) PID RANGE 1 < p < 3 GeV/c π-k 2 < p < 5 GeV/c protons muon a side teams involved in the project: Bari, CERN, INR-Moscow, RBI-Zagreb + Budapest

14 HMPID: nagy impulzusú töltött hadronok azonosítása A detektor működési elve: ugyanolyan impulzusú, de eltérő tömegű részecske eltérő sebességgel halad, más a Cserenkov-sugárzás nyílásszöge. töltött részecske C 6 F 14 7 db modul, 1,5x1,7 m 2 11 m 2 Radiator: 15 mm folyékony C 6 F 14 Törésmutató: n=1, : építés, tesztelés befejezése π - K: 1-3 GeV/c 2006/09/13: leengedés az alagútba proton: 2-5 GeV/c 2006/09/20-25: beüzemelés (legelső) Magyar részvétel 2007-ig: 2008 közepétől: gáz-tesztek, hűtési tesztek p+p adatanalízis (PbPb) közreműködés az beüzemelésben elméleti értelmezés

15 Cooling System total heat to be removed: W = 3150 W Still 20 C Insulating layer Tout ~ 18.5 C 17 C Natural convection and solid conduction 450 W Heat Source Aluminum 10mm thick Non-conducting surface mainframe delivered Commiss. in progress cooling panel

16 A HMPID Mod5 hűtési tesztje T_EnBox_UP T_Frame_UP T_Frame_DW T_EnBox_DW Fotók: Paolo Martinengo G.G. Barnaföldi, 2006 Febr.

17 A HMPID modulok végső összeszerelése G.Hamar, N. Novitzky, 2006 Jul-Sep. CERN Summer Students A. Agócs 2007 Jul-Aug

18 A HMPID modulok installálása Fönt és az ALICE gödörben, lent Sept. 13 Fotók: Paolo Martinengo G.Hamar, N. Novitzky, 2006 Jul-Sep.

19 GEM Laboratórum KFKI RMKI ( 06 Aug) Detection efficiency Thick GEM foils - THGEM (0.4 mm, 1.4 mm) Előkészületek tesztnyaláb mérésekhez a CERN-ben - 06 Nov. ; 07 Nov.

20 Teszt detektor a VHMPID triggerhez (RMKI):

21 LHC-GRID Laboratórium - KFKI RMKI ALICE-GRID egység Budapesten 5+13 PC 3GHz CPU, 2 GB RAM/CPU + HD storage Data challenge Adat analízis (ALIROOT, ALIEN, ) 2010 cél (ALICE): 100 CPU és 30 TB HD

22 ALICE-GRID-0: 5x1 PC 2005

23 ALICE-GRID-1: 13x2 PC 2006 Sept. ALICE-GRID-2: 10 TB HD + 4x4 PC 2007 Aug.

24 Miként vehet részt egy diák az ALICE-ben? 1. Nyári gyakorlat az RMKI-ban Contact: rmki.kfki.hu --- mérési gyakorlat a GEM-laborban --- programozási gyakorlat a szimulációs és a DAQ csoportban --- elméleti számolási gyakorlat 2. Tudományos diákköri munka --- a fenti témák folytatása + CERN helyszínek meglátogatása --- CERN Summer Student Program (Jul-Aug-Szept) 3. Diplomamunka --- a TDK munka folytatása --- aktív részvétel az ALICE csoport RMKI-is és CERN-i munkáiban 4. PhD kutatási tevékenység --- a diplomamunka folytatása, vagy más (időszerűbb) kutatási tevékenység 5. Postdoc tevékenység --- külföldi és CERN ösztöndíjak CERN LHC: