Magyar részvétel az LHC ALICE együttműködésben Lévai P. az MTA KFKI RMKI csoport nevében
CERN LHC: a Föld legnagyobb berendezése Magyarország 1992 óta teljes jogú tagja a CERN-nek ~1 %-ban vagyunk „tulajdonosok”
L3 OPAL NA49 ASACUSA
50-150 m
ALICE CMS ATLAS TOTEM 8.6 km
Gyorsítók: 1930 ⇒⇒⇒ 2007 CERN LHC
Az első ciklotron, 1930, Lawrence Átmérő: 12 cm (1.2*101 cm) Energia: 80 ezer eV (8*104 eV) Stáb: 1+1 ember (2*100 fő) Mai ár: 150 euro (1.5*102 €) A CERN LHC komplexum, 2007 Átmérő: 8.6 km (8.6*105 cm) Energia: 7 TeV (7*1012 eV) Stáb: 2500 + 7500 fő (1*104 fő) Mai ár: ~15 mrd euro (1.5*1010 €)
Mit találhatunk a Nagy Hadron Ütköztetőben? 1. Új elemi részecskéket, új szimmetriákat, új fizikai törvényeket proton+proton ütközések (p+p) 2006-os Nyári Gyakorlat
CMS
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 ALICE A kvark-gluon plazma halmazállapot kialakulása, tulajdonságainak részletes vizsgálata 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
Milyen nagy az LHC energiája ? Hozam
A kozmikus részecskék gyakorisága
Kozmikus sugárzás - folyamatosan: max. Ekin = 1012 GeV – de ez ritka Fix targetes gyorsítók: CERN SPS: Ekin = 2*102 GeV Ütközőnyalábos gyorsítók: CERN LEP és BNL RHIC √s = 100 + 100 GeV ⇒ Ekin = 2*104 GeV
SPS LEP RHIC
CERN LHC √s = 7000 + 7000 GeV ⇒ Ekin = 108 GeV LHC
Energia
Nem kell aggódnunk: Bármilyen „katasztrófa” már rég bekövetkezett volna az elmúlt évmilliók során (ld. fekete lyuk) egy Föld méretű céltárgy esetén.
A nehézion ütközések kísérleti vizsgálata Ólom atommagok ütközése, 5500*208 GeV Szimuláció 10-13 cm méretskálán
Kell egy hatalmas mikroszkóp: ALICE detektor 26 m hosszú, 16 m magas 10 000 tonna, 1000 ember
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 Point 2 • dipól mágnes
Egyetlen Pb+Pb ütközés az ALICE „mikroszkópban” (számítógépes szimuláció)
Magyar aktivitás az ALICE együttműködésben (1996-2002) 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.
Magyar aktivitás az ALICE együttműködésben (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
VHMPID + Trigger Nagyon nagy impulzusú π±, K±, p± azonosítása R&D, GEM-labor Szimulációk
Fodor Z., Pálla G. Molnár L., Agócs A. Boldizsár L., Futó E. Barnaföldi G.G. Varga D. Lévai P. WEB-site Hamar G. Novitzky N. LHC GRID ALICE-VO KFKI RMKI állomás (30 proc., 10 TB, 7/24)
EMCal Nagy imp h-h korr.
HMPID modulok (7)
Egyetlen Pb+Pb ütközés az ALICE „mikroszkópban” (számítógépes szimuláció) VHMPID modulok helye (2*10 m2)
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
http:// www . kfki . hu / ~ alice
HMPID LAYOUT array of seven RICH detectors (each ~1.5 x 1.7 m2 ) 1 < p < 3 GeV/c π-K PID 2 < p < 5 GeV/c protons RANGE
muon a side teams involved in the project: Bari, CERN, INR-Moscow, RBI-Zagreb + Budapest http://alice-hmpid.web.cern.ch/alice-hmpid/
HMPID: nagy impulzusú töltött hadronok azonosítása A detektor működési elve: ugyanolyan impulzusú, de eltérő tömegű részecske eltérő sebességgel halad, más a Cserenkov-sugárzás nyílásszöge. 7 db modul, 1,5x1,7 m2 → 11 m2 Radiator: 15 mm folyékony C6F14 Törésmutató: n=1,2989 2006: építés, tesztelés befejezése 2006/09/13: leengedés az alagútba 2006/09/20-25: beüzemelés (legelső)
π - K: 1-3 GeV/c proton: 2-5 GeV/c
Magyar részvétel 2007-ig: 2008 közepétől: gáz-tesztek, hűtési tesztek p+p adatanalízis (PbPb) közreműködés az beüzemelésben elméleti értelmezés
töltött részecske
C6F14
Cooling Cooling System System total heat to be removed: 7× 450 W = 3150 W Still air @ 20°C Tout ~ 18.5°C
Natural convection and solid conduction
Insulating layer
1.1l/min @ 17 °C
450 W Heat Source
Aluminum 10mm thick Non-conducting surface
mainframe delivered Commiss. in progress
cooling panel
A HMPID Mod5 hűtési tesztje T_EnBox_UP
T_Frame_DW
T_Frame_UP
T_EnBox_DW
Fotók: Paolo Martinengo
G.G. Barnaföldi, 2006 Febr.
A HMPID modulok végső összeszerelése
G.Hamar, N. Novitzky, 2006 Jul-Sep. CERN Summer Students A. Agócs Æ 2007 Jul-Aug
A HMPID modulok installálása
Fönt és az ALICE gödörben, lent 2006. Sept. 13 Fotók: Paolo Martinengo
G.Hamar, N. Novitzky, 2006 Jul-Sep.
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.
Teszt detektor a VHMPID triggerhez (RMKI):
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
ALICE-GRID-0:
5x1 PC
–
2005
ALICE-GRID-1: 13x2 PC – 2006 Sept. ALICE-GRID-2:
10 TB HD + 4x4 PC – 2007 Aug.
Miként vehet részt egy diák az ALICE-ben? 1. Nyári gyakorlat az RMKI-ban Contact: plevai @ 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
Æ CERN LHC: 2008-2020-…
