Indul az LHC: a kísérletek Debreceni Egyetem Kísérleti Fizikai Intézete, 2008. szept. 10. Horváth Dezs˝o
[email protected] MTA KFKI Részecske– és Magfizikai Kutatóintézet, Budapest és ATOMKI, Debrecen
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 1
Indul az LHC: a kísérletek ˝ Az eloadás vázlata: A nagy hadron-ütközteto˝ (Large Hadron Collider) A Compact Muon Solenoid (CMS) kísérlet Az ALICE kísérlet Az ATLAS kísérlet A TOTEM kísérlet Az LHC Computing Grid
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 2
A CERN gyorsítórendszere
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 3
A CERN és környéke
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 4
Az LHC eltéríto˝ -mágnesei
˝ 1232 szupravezeto˝ mágnes (beszerelés elott) (L = 15 m, M = 35 t, T = 1.9 K, B = 8.3 T) Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 5
Az LHC mágnesei összeszerelve
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 6
Az LHC CMS–detektora
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 7
Az LHC CMS–detektora
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 8
Az LHC CMS–detektora (Compact Muon Solenoid) Súly: 12500 tonna, kétszer annyi vas, mint Eiffel–toronyban 2500 résztvevo˝ a világ 35 országából ˝ szolenoidja: A világ legnagyobb (szupravezeto) ˝ 6 m, mágneses tere 4 Tesla belso˝ átméroje Detektorépítésben magyar részvétel: Müondetektorok pozicionáló rendszere: DE Kisérleti Fizikai Int. és ATOMKI ˝ Eloreszórt részecskék észlelése: (Hadron Forward calorimeter, HF) Készült USA-RU-TR-HU együttmuködésben: ˝ RMKI, Budapest Az elso˝ leeresztett CMS-detektorrész: 2006. nov. 11. Adatkezelés: LHC Computing Grid RMKI és ELTE
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 9
Magyar részvétel a CMS-kísérletben: ˝ MTA KFKI RMKI, Budapest (20 fo) ˝ Debreceni Egyetem Kísérleti Fiz. Int. (9 fo) ˝ MTA ATOMKI, Debrecen (7 fo) Összesen: 36 magyar kutató
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 10
Munka a müonkamrákon
Béni Noémi és Szillási Zoltán (Debrecen) Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 11
HF: kvarcszálak acélban
Minden CERN-es magyar fuzte ˝
Szálkalibráció kész darabon
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 12
A Large Ion Collider Experiment (ALICE)
14 magyar kutató (KFKI RMKI, Budapest) Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 13
A Large Ion Collider Experiment (ALICE)
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 14
A Toroidal Lhc ApparatuS (ATLAS)
5 magyar résztvevo˝ (RMKI, ATOMKI, Bonni Egyetem Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 15
A TOTEM kísérlet
5 magyar résztvevo˝ (RMKI) Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 16
LHC Computing Grid (LCG)
5 magyar résztvevo˝ (RMKI, ELTE, BME) Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 17
Ütközo˝ nyaláb hozama: luminozitás L = f n N1AN2
Gyorsító ütközési
f : körfrekvencia; n: csomagok száma N1 , N2 részecske/csomag; A: nyalábok Tevatron átfedése LHC σ hkm-u˝ reakció gyakorisága ε LHC hatásfoknál R = εσL LHC Integrális luminozitás: (fb−1 )
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
˝ idoszak
energia
R
Ldt
(fb−1 )
2 TeV
2001-2006
2,5
14 TeV
elso˝ pár nap
0,1
14 TeV elso˝ pár hónap
1
14 TeV elso˝ év (kis int.)
10
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 18
Az LHC muködésének ˝ elso˝ ido˝ szaka 1. Értsük meg a detektort: muködés, ˝ 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?
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 19
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 elofordulási gyakorisága 10−6 − 10−3
Csúf
Az érdekes folyamat mellett eseményenként még 10-20 p-p ütközés, hatalmas kombinatorikus háttér.
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 20
2008.09.10: protonok elo˝ ször körbemennek!! 09:35
10:15
10:17
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
10:25
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 21
Köszönetnyilvánítás Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal OTKA T042864, T046095 és NK67974 EU FP6 MC-ToK 509252 és III 031688 Megérto˝ együttmuköd ˝ o˝ partnereink
Horváth Dezs˝o: Indul az LHC: a kísérletek
Debreceni Egyetem, 2008. szept. 10.
– p. 22
