Töltött részecske multiplicitás analízise 14 TeV-es p+p ütközésekben

Hasonló dokumentumok
Els mérések a CMS detektorral

Indul az LHC: a kísérletek

Részecskefizikai gyorsítók

Hadronzika a CMS detektorral

CMS Pixel Detektor működése

Szakmai beszámoló NKTH-OTKA H07-C Veres I. Gábor

Z bozonok az LHC nehézion programjában

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Bevezetés a nehéz-ion fizikába

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése

Siker vagy kudarc? Helyzetkép az LHC-ról

Az LHC első éve és eredményei

Megmérjük a láthatatlant

Detektorok. Fodor Zoltán. Wigner fizikai Kutatóközpont. Hungarian Teachers Programme 2015

Theory hungarian (Hungary)

Az LHC TOTEM kísérlete

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja

Vastag GEM alapú trigger detektor fejlesztése az LHC ALICE kísérlethez

A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

SZAKMAI BESZÁMOLÓ. Vezető kutató: Dr. Veres Gábor OTKA szám: F Futamidő: jan dec. 31. Összköltség: 3,668 MFt.

Detektorok. Siklér Ferenc MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet Budapest

A részecskefizika kísérleti eszközei

Milyen eszközökkel figyelhetők meg a világ legkisebb alkotórészei?

Részecske korrelációk kísérleti mérése Englert Dávid

új eredményeink Veres Gábor, PhD adjunktus, ELTE, Atomfizikai Tanszék

A tau lepton felfedezése

Hogyan kerül a kvarkanyag

Bemutatkozik a CERN Fodor Zoltán

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Detektorok. Fodor Zoltán MTA-KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézete. Hungarian Teachers Programme 2010 CERN

A CERN, az LHC és a vadászat a Higgs bozon után. Genf

Bevezetés a részecskefizikába

Doktori értekezés tézisei

Detektorok. Fodor Zoltán. MTA Wigner FK RMI. Hungarian Teachers Programme 2012

Az RMKI Grid-rendszere

Bevezetés a nehézion-fizikába (Introduction to heavy ion physics)

ALICE: az Univerzum ősanyaga földi laboratóriumban. CERN20, MTA Budapest, október 3.

Az LHC kísérleteinek kezdete

Magyarok a CMS-kísérletben

Rádl Attila december 11. Rádl Attila Spalláció december / 21

Részecskés Kártyajáték

Parton statisztika RHIC, LEP és LHC energián

Vélemény Siklér Ferenc tudományos doktori disszertációjáról

Egzotikus részecskefizika

Bemutatkozik a CERN. Fodor Zoltán HTP2015, Fodor Zoltán: Bemutatkozik a CERN

Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben

Az LHC TOTEM kísérlete

Nehézion ütközések az európai Szupergyorsítóban

AliROOT szimulációk GPU alapokon

Jet-Quenching in pp collisions at LHC

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

A v n harmonikusok nehézion-ütközésekben

Az LHC TOTEM kísérlete

Az LHC kísérleteinek helyzete

Egzakt hidrodinamikai megoldások alkalmazása a nehézionfizikai fenomenológiában néhány új eredmény

Részecskefizika és az LHC: Válasz a kérdésekre

Élenjáró protonok a CERN LHC TOTEM kísérletében

Abszolút és relatív aktivitás mérése

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 58 év a részecskefizikai kutatásban

CERN-i látogatás. A mágnesgyár az a hely,ahol a mágneseket tesztelik és nem igazán gyártják őket. Itt magyarázták el nekünk a gyorsító alkotórészeit.

Részecske- és magfizikai detektorok. Atommag és részecskefizika 9. előadás május 3.

Hadronok, atommagok, kvarkok

Bevezetés a részecskefizikába

GPU alkalmazása az ALICE eseménygenerátorában

GEM detektorok és szimulációjuk a CERN LHC TOTEM kísérletben. Lucsányi Dávid, Wigner FK RMI

Pelletek térfogatának meghatározása Bayes-i analízissel

Részecskefizika kérdések

GPU Lab. 15. fejezet. Nehezen párhuzamosítható szimulációk. Grafikus Processzorok Tudományos Célú Programozása. Berényi Dániel Nagy-Egri Máté Ferenc

Bírálat. Veres Gábor: Az erős kölcsönhatás kísérleti vizsgálata elemi részecskék és nehéz atommagok ütközéseinek összehasonlításával

Kísérleti és elméleti TDK a nagyenergiás magfizikai területein

Innovatív gáztöltésű részecskedetektorok

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 62 év a részecskefizikai kutatásban

Válasz Dr. Jancsó Gábor bírálatára

A CERN bemutatása. Horváth Dezső MTA KFKI RMKI és ATOMKI Hungarian Teachers Programme, 2011

MATROSHKA kísérletek a Nemzetközi Űrállomáson. Kató Zoltán, Pálfalvi József

Úton az elemi részecskék felé. Atommag és részecskefizika 2. előadás február 16.

A Lederman-Steinberger-Schwartz-f ele k et neutrn o ks erlet

Speciális relativitás

A XXI. SZÁZADRA BECSÜLT KLIMATIKUS TENDENCIÁK VÁRHATÓ HATÁSA A LEFOLYÁS SZÉLSŐSÉGEIRE A FELSŐ-TISZA VÍZGYŰJTŐJÉN

Erős terek leírása a Wigner-formalizmussal

Magspektroszkópiai gyakorlatok

Fodor Zoltán KFKI-Részecske és Magfizikai Aug. 17, HTP-2007 Fodor Z. Bevezetés a nehézion fizikába 1

A részecskefizika eszköztára: felfedezések és detektorok

Kozmikus sugárzás a laborban...?

FIZIKAI NOBEL-DÍJ, Az atomoktól a csillagokig dgy Fizikai Nobel-díj 2013 a Higgs-mezôért 10

Részecskegyorsítók. Barna Dániel. University of Tokyo Wigner Fizikai Kutatóközpont

Szuperszimmetrikus részecskék

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

Antiprotonok a CERN-ben

Kísérleti eszközök fejlesztése a nagyenergiájú fizika számára. Development of experimental methods for the high-energy physics.

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

Fúziós plazmafizika ma Magyarországon

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

Tényleg felfedeztük a Higgs-bozont?

Adatelemzési eljárások az idegrendszer kutatásban Somogyvári Zoltán

Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában

Átírás:

Töltött részecske multiplicitás analízise 14 TeV-es p+p ütközésekben Veres Gábor, Krajczár Krisztián Tanszéki értekezlet, 2008.03.04

LHC, CMS LHC - Nagy Hadron Ütköztető, gyorsító a CERN-ben 5 nagy kísérlet: ATLAS, ALICE, CMS, LHC-b, TOTEM 2008.03.04. 2

CMS nyomkövetés 2008.03.04. 3

Tanszéki részvétel CMS fizikai analízis csoportjai: Higgs-fizika SUSY Nehézion-fizika... A Nehézion-fizikai csoportban: Siklér Ferenc (KFKI) Veres Gábor (ELTE) Krajczár Krisztián (ELTE) Szeles Sándor (ELTE) 2008.03.04. 4

Motivációk Töltött részecske multiplicitás mérhető részecske rekonstrukcióval: transzverz impulzus spektrum integrálása Kis illetve nagy transzverzimpulzus tartományban nincs mérés: illeszteni kell a spektrumot Pályához sok pont relatív nagy alsó p T határ η = -ln(tg(θ/2)) 2008.03.04. 5

Motivációk A részecske rekonstrukció alsó határa: 100-200 MeV/c a mi módszerünkkel a mérés ezen határa levihető ~40 MeV/c-ig első napi mérés (majdnem) független a részecskék nyomkövetésétől: ha az eseményben megtaláljuk az ütközési pontot (ehhez kell a nyomkövetés), akkor felhasználjuk 2008.03.04. 6

Módszer Az első pixel detektoron megszámoljuk a beütéseket: töltött részecskék egészen 40 MeV/c-ig (a mágneses tér szabta határ) A minimális p T függ η-tól: azonos p T -jű részecskék különböző energiát veszítenek kisebb nyalábcsőben megtett távolság, de kisebb impulzus nagyobb taávolság, de nagyobb impulzus nyalábcső nyaláb legközelebbi pixel detektor szimulació: nagyobb η, nagyobb energiaveszteség 2008.03.04. 7

Módszer Beütést kelthet: elsődleges, másodlagos, spirálozó részecskék, zaj korrekciók szükségesek elsődleges spirálozó nyalábcső legközelebbi pixel detektor másodlagos nyaláb 2008.03.04. 8

Módszer A beütések η-ja korrigálható a kölcsönhatási vertexszel: 1. a kölcsönhatási pont megtalálása 2. ennek pozíciójának ismeretében újraszámolni a beütés pszeudo-rapiditását Minden eseményt megtartunk: ha nem talaljuk meg a kölcsönhatási pontot a 'névleges' η-t használjuk beütés nyalábcső legközelebbi pixel detektor kölcsönhatási pont a detektor középpontja nyaláb ütközési tartomány 2008.03.04. 9

Multiplicitásfüggés A trigger és kölcsönhatási pont megtalálásának hatásfoka függ a multiplicitástól a különböző multiplicitás osztályokban különböző korrekciók szükségesek Karakterisztikus megfigyelhető mennyiség a multiplicitás leírására: a beütések száma az első pixel detektorban a de/dx vágás után (lásd a következő oldalon!) 2008.03.04. 10

de/dx vágás ADC vs. korrigált η ADC ~ energiaveszteség ~ a detektor anyagában megtett távolság Elsődleges beütések ADC értékei ~ cosh(η) Vágás definiálható elsődleges beütések másodlagosak, spirálozók 2008.03.04. 11

Korrekciók Trigger hatásfok: M =Események FelvettMC M / Események MC M 2008.03.04. 12

Korrekciók: Correction: ε(m) ε tv Etriggerelt /E MC és E trig+khp /E MC a multiplicitás függvényében Legalább 3 rekonstruált pálya (3 beütés a detektorban) kell egy kölcsönhatási pont (khp) azonosításához Nem szükséges megtalált khp-nak lennie az analízishez, de ha van, használjuk A két hisztogram közötti különbség: kölcsönhatási pont megtalalásának hatásfokából M =Események FelvettMC M / Események MC M 2008.03.04. 13

Korrekciók Trigger hatásfok: M =Események FelvettMC M / Események MC M Fizikai korrekció (érzékeny detektorfelület, bomlások, másodlagos részecskék):, M = Beütések FelvettMC, M / Részecskék MC, M 2008.03.04. 14

Korrekciók: Correction: χ(η,m) α χ(η) sok eseményt használva van meghatározva minden M-re p+p: χ(η,m) nem függ a multiplicitástól Pb+Pb: csökkennie kell növekvő multiplicitásra (betöltöttség), M = Beütések FelvettMC, M / Részecskék MC, M 2008.03.04. 15

Korrekciók Trigger hatásfok: M =Események FelvettMC M / Események MC M Fizikai korrekció (érzékeny detektorfelület, bomlások, másodlagos részecskék):, M = Beütések FelvettMC, M / Részecskék MC, M Speciális korrekció a spirálozó részecskékre 2008.03.04. 16

Korrekció Looper a Correction spirálozókra, I. 1. ötlet: a szimulációnak megfelelően eltávolítjuk a visszatérőket teljes szimulaciófüggés 2. ötlet : 1. Adat: beütések a de/dx végés alatt 2. Szim: visszatérők hozzájárulása 2008.03.04. 17

Korrekció Looper a Correction spirálozókra, I. 1. ötlet: a szimulációnak megfelelően eltávolítjuk a visszatérőket teljes szimulaciófüggés 2. ötlet : 1. Adat: beütések a de/dx végés alatt 2. Szim: visszatérők hozzájárulása 2008.03.04. 18

Korrekció Looper a Correction spirálozókra II. 2. ötlet: 3. a vágás alatti spirálozók számát használva megbecsüljök a vágás feletti spirálozók járulékát 4. eltávolítjuk őket Adat vezérelte korrekció, kisebb szimulációfüggés spirálozók 2008.03.04. 19

Building Az eloszlás up the felépítése distribution dn/dη eloszlás meghatározása multiplicitásonként: dn ch d, M = 1, M Beütések ' adat', M Események ' adat ' M jelen esetben az 'adat' is egy szimulációból jön Ezen multiplicitásfüggő dn/dη felösszegzése: dn ch d = M Események ' adat ' M dn ch M d, M Események ' adat ' M M M 2008.03.04. 20

Eredmények, Results visszaállított I. dn/dη Szimulált és visszaállított dn/dη eloszlás 2 adathalmaz ugyanazon szimulációval: 'MC' és 'adat' Tökéletes egyezés Mi történik, ha különböző részösszegeket veszünk? 2008.03.04. 21

Eredmények, Results II., multiplicity részösszegek sec Felosztjuk a multiplicitás eloszlást 6 szeletre dn/dη-t külön értékeljük ki minden szeletre 2008.03.04. 22

Eredmények, részösszegek A részecske eloszlás szeletekbeli alakja megváltozik Ez a változás mérhető Mennyire megbízhatók ezek az eredmények? szisztematikus hibák 2008.03.04. 23

Szisztematikus hibák 2 érzékeny paraméter: impulzus eloszlás részecske eloszlás Ezek módosíthatók Példa: módosított impulzus eloszlás p 0.5*p p 1.5*p 2008.03.04. 24

Szisztematikus hibák, I. Módosítottuk az impulzus eloszlást: p 0.5*p és p 1.5*p 2008.03.04. 25

Szisztematikus hibák, II. Módosítottuk a multiplicitás eloszlást: N ch 0.5*N ch (elhagyás), N ch 2*N ch (mixelés) 2008.03.04. 26 Következtetés: ~8%-os szisztematikus hiba

Kontextus Context az LHC-ban várható dn/dη érték 2008.03.04. 27

Conclusions Konklúziók Robusztus módszer Feltételez egy hatásos triggert, amely a nyaláb-gáz ütközésekre nem szólal meg ~ 8% szisztematikus hiba Tipikus első napi mérés (nem igényel sok adatot) A nagy zaj vagy nyaláb-gáz ütközésekre megszólaló trigger problémát okozhat! 2008.03.04. 28

Eredmények x Christof Roland, Gabor I. Veres, Krisztian Krajczar: Simulation of jet quenching observables in Heavy Ion Collisions at the LHC, Int.J.Mod.Phys.E16:1937-1942,2007 David d'enterria, (ed.) et al.: CMS physics technical design report: Addendum on high density QCD with heavy ions, J.Phys.G34:2307-2455,2007 Ferenc Sikler and Krisztian Krajczar: Measurement of charged hadron spectra in proton-proton collisions at s=14 TeV, CMS Note AN-2007/021 Christof Roland, Gabor I. Veres, Krisztian Krajczar: Estimating the statistical reach for charged particle nuclear modification factor in jet triggered heavy ion events, CMS Note AN-2006/109 2008.03.04. 29