Indul az LHC: a kísérletek

Átírás

1 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 1 Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem Kísérleti Fizikai Intézete, szept. 10. Horváth Dezső horvath@rmki.kfki.hu MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen

2 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 2 Indul az LHC: a kísérletek Az előadás vázlata: A nagy hadron-ütköztető (Large Hadron Collider) A Compact Muon Solenoid (CMS) kísérlet Az ALICE kísérlet Az ATLAS kísérlet A TOTEM kísérlet Az LHC Computing Grid

3 A CERN gyorsítórendszere Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 3

4 A CERN és környéke Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 4

5 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 5 Az LHC eltérítő-mágnesei 1232 szupravezető mágnes (beszerelés előtt) (L = 15 m, M = 35 t, T = 1.9 K, B = 8.3 T)

6 Az LHC mágnesei összeszerelve Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 6

7 Az LHC CMS detektora Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 7

8 Az LHC CMS detektora Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 8

9 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 9 Az LHC CMS detektora (Compact Muon Solenoid) Súly: tonna, kétszer annyi vas, mint Eiffel toronyban 2500 résztvevő a világ 35 országából A világ legnagyobb (szupravezető) szolenoidja: belső átmérője 6 m, mágneses tere 4 Tesla Detektorépítésben magyar részvétel: Müondetektorok pozicionáló rendszere: DE Kisérleti Fizikai Int. és ATOMKI Előreszórt részecskék észlelése: (Hadron Forward calorimeter, HF) Készült USA-RU-TR-HU együttműködésben: RMKI, Budapest Az első leeresztett CMS-detektorrész: nov. 11. Adatkezelés: LHC Computing Grid RMKI és ELTE

10 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 10 Magyar részvétel a CMS-kísérletben: MTA KFKI RMKI, Budapest (20 fő) Debreceni Egyetem Kísérleti Fiz. Int. (9 fő) MTA ATOMKI, Debrecen (7 fő) Összesen: 36 magyar kutató

11 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 11 Munka a müonkamrákon Béni Noémi és Szillási Zoltán (Debrecen)

12 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 12 HF: kvarcszálak acélban Minden CERN-es magyar fűzte Szálkalibráció kész darabon

13 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 13 Large Ion Collider Experiment (ALICE) 14 magyar kutató (KFKI RMKI, Budapest)

14 Large Ion Collider Experiment (ALICE) Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 14

15 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 15 A Toroidal Lhc ApparatuS (ATLAS) 5 magyar résztvevő (RMKI, ATOMKI, Bonni Egyetem

16 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 16 A TOTEM kísérlet 5 magyar résztvevő (RMKI)

17 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 17 LHC Computing Grid (LCG) 5 magyar résztvevő (RMKI, ELTE, BME)

18 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 18 Ütközőnyaláb hozama: luminozitás L = f n N 1N 2 A f : körfrekvencia; n: csomagok száma N 1,N 2 részecske/csomag; A: nyalábok átfedése σ hkm-ű reakció gyakorisága ε hatásfoknál R = εσl Integrális luminozitás: (fb 1 ) Gyorsító ütközési időszak R Ldt energia (fb 1 ) Tevatron 2 TeV ,5 LHC 14 TeV első pár nap 0,1 LHC 14 TeV első pár hónap 1 LHC 14 TeV első év (kis int.) 10

19 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 19 Az LHC működésének első időszaka 1. Értsük meg a detektort: működés, trigger, kalibráció 2. Mennyire hiteles a szimulációnk? Leírja a SM folyamatait és a detektort? Egyezik a mért eloszlásokkal? 3. Keresd, amit vársz, vedd észre, amit nem vársz. Látunk eltérést (többletet) valamilyen eloszlásban a háttérszimulációhoz képest? Új fizika vagy hibás háttérbecslés? 4. Új fizika? Keresünk energiahiányt vagy más jellegzetes tulajdonságokat (Higgs-bozon, SUSY,...) 5. Ha tényleg új fizika: Micsoda? Melyik modell? Milyen paraméterekkel?

20 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 20 LHC: a Jó, a Rossz és a Csúf Jó Hatalmas felfedezési potenciál: nagy energia, sokféle ütközés, óriási luminozitás. Rossz Rettenetes SM háttér, az érdekesebb dolgok előfordulási gyakorisága Csúf Az érdekes folyamat mellett eseményenként még p-p ütközés, hatalmas kombinatorikus háttér.

21 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p : protonok először körbemennek! 09:35 10:15 10:17 10:25

22 Horváth Dezső: Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem, szept. 10. p. 22 Köszönetnyilvánítás Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal OTKA T042864, T és NK67974 EU FP6 MC-ToK és III Megértő együttműködő partnereink