Magyarország és a CERN

Magyarország és a CERN El˝oadás fizikatanárok részére (CERN, 2011) Horváth Dezs˝o [email protected] RMKI, Budapest és ATOMKI, Debrecen

Horváth Dezs˝o

Magyarország és a CERN

HTP-2011, CERN, 2011. augusztus 19.

– p. 1/40

A felfedezés rögös útja, 1492 A kutatás frontvonala: Az Atlanti-óceán partja

A kutatás célja: India elérése

A kutatás eszköze: Columbus hajói

A kutatás eredménye: Amerika felfedezése

(Vesztergombi György után) Horváth Dezs˝o



– p. 2/40

A felfedezés rögös útja, 2009 A kutatás célja: Higgs-bozon, ˝ osrobbanás utáni állapot

A kutatás frontvonala: Az anyag mély szerkezete

A kutatás eszköze: nagyenergiájú gyorsítók

A kutatás eredménye: Új fizika?

Horváth Dezs˝o


?


– p. 3/40

A CERN gyorsítói –2000

2009–

Horváth Dezs˝o



– p. 4/40

A CERN antiproton–lassítója (AD) ˝ a CPT–invariancia ellenorzésére épült Három CPT–kísérlet az AD-nál: ATRAP: q(p)/m(p) ↔ q(p)/m(p) H(2S − 1S) ↔ H(2S − 1S) ALPHA: H(2S − 1S) ↔ H(2S − 1S) ASACUSA: q(p)2 m(p) ↔ q(p)2 m(p) µℓ (p) ↔ µℓ (p) Vörös: muködik, ˝ zöld: tervben ASACUSA: Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons (Tokió, Aarhus, Bécs, Brescia, Budapest, Debrecen, München) R. S. Hayano, M. Hori, D. Horváth, E. Widmann: Repts Prog. Phys. 70 (2007) 1995-2065.

˝ Barna Dániel, Horváth Dezso, ˝ Zalán Péter (RMKI) Magyar résztvevok: ˝ Juhász Bertalan (ATOMKI→SMI), Tokési Károly (ATOMKI) Sótér Anna (ELTE→MPQ) Horváth Dezs˝o



– p. 5/40

Particle Physics Review, 2010

Jelenleg: kétfotonos, Doppler-mentes spektroszkópia M. Hori, ..., A. Sótér, D. Barna,... B. Juhász,... D. Horváth: Nature 475 (2011) 484-488

Diplomamunka: Juhász Bertalan, Ujvári Balázs, Sótér Anna PhD: Juhász Bertalan Horváth Dezs˝o



– p. 6/40

+

µ(p): vonal-felhasadás pHe -ban −

−

F ’=L’−1/2

F ’=L’−1/2

(n’,L’)

(n’,L’) F−=L−1/2

−+

J =L

F−=L−1/2

−−

J =L−1

(n,L)

+

F ’=L’+1/2

J−+=L

F−=L−1/2

−+

J =L −−

J =L−1

−−

J =L−1

(n,L)

(n,L)

+

F ’=L’+1/2

νHF+

F+=L+1/2

Step 1: depopulation of F+ doublet with f+ laser pulse

J+−=L

J++= L+1 F+=L+1/2

++

J = L+1 F+=L+1/2

+−

J =L

J+−=L

Step 2: equalization Step 3: probing of population of populations of of F+ doublet with 2nd f+ F+ and F- by laser pulse microwave

Mágneses momentumok µ(p) ∼ µ(p) ⇒ CPT-invariancia OK T. Pask, D. Barna, A. Dax, R.S. Hayano, M. Hori, D. Horváth, S. Friedreich, B. Juhász, O. Massiczek, N. Ono, A. Sótér, E. Widmann: Phys. Lett. B 678 (2009) 55-59. S. Friedreich, D. Barna, ... D. Horváth, B. Juhász, ... A. Sótér, ... Phys. Lett. B 700 (2011) 1-6. Horváth Dezs˝o

f+

νHF−

++

J = L+1


1.15

ν−HF

ν+HF

1.10

R++/R++off

f+

1.05

1.00

0.95 12.86

12.88

12.90

12.92

12.94

12.96

νMW (GHz)

Mikrohullámú frekvencia-spektrum HTP-2011, CERN, 2011. augusztus 19.

– p. 7/40

Lassú antiproton-nyaláb fejlesztése Monoenergetic Ultra Slow Antiproton Source for High–precision Investigations

5.8 MeV p AD ⇒ RFQ (2000) 100 keV p RFQ ⇒ csapda (2001) 5 × 106 p csapdában hutve ˝ (2002) > 5 × 105 lassú p kivezetve (2004) > 5×105 p FWHM ∼ 3 mm (2008) H-nyaláb kivezetve (2010) Cél: atom- és magfizika, QCD, H N. Kuroda, ..., B. Juhász, D. Horváth, ..., Y. Yamazaki: Phys. Rev. Lett. 94 (2005) 023401. N. Kuroda, ..., D. Barna, ... D. Horváth, ..., Y. Yamazaki: Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 203402. Horváth Dezs˝o



– p. 8/40

Nehézion-fizika: NA49 → NA61 Társalapító és próféta: Vesztergombi György Technikai koordinátor: Fodor Zoltán Számos diplomamunka és PhD (ELTE): Siklér Ferenc, ˝ Barna Dániel, László András Veres Gábor, Varga Dezso,

Horváth Dezs˝o



– p. 9/40

Pb-Pb ütközés az NA49 detektorban

Horváth Dezs˝o



– p. 10/40

L3, az elso˝ magyar CERN-kísérlet

˝ 18 magyar résztvevo, 9 hazai színekben RMKI, ELTE, ATOMKI, DE 4 PhD: Csilling Ákos, Debreczeni Gergely (ELTE), Zilizi Gyula, Szillási Zoltán (DE)

Horváth Dezs˝o



– p. 11/40

Omni–Purpose Apparatus for LEP Large Electron Positron collider, 1989–2000 ˝ 421 publikáció 310 résztvevo, Csilling Ákos

RMKI

2000

γγ

Dienes Beatrix

DE→ATOMKI

1997

QCD

Magyar ˝ résztvevok:

Hajdu Csaba

RMKI

1995

H±

Horváth Dezso˝

RMKI & ATOMKI

1995

H± , lumi, PE

Hudácskó Attila

DE

2003-05

γγ

˝ (1995-tol)

Igó-Kemenes Péter

Heidelberg

H±

ifj. Krasznahorkay Attila DE→ATOMKI

diplomaPálinkás József munkás Patay Gergely doktorandusz Pásztor Gabriella OPAL–PhD Trócsányi Zoltán

2003

γγ

DE & ATOMKI→DE 1995-2000 QCD BME

2004-06

TGC

ELTE→RMKI

1995

H±

DE & ATOMKI

1997

QCD

Ujvári Balázs

DE

2001

γγ

Vértesi Róbert

BME→DE→RMKI

2002

γγ

Horváth Dezs˝o



– p. 12/40

Elektromágneses Hadronkaloriméterek és

Müon-

kaloriméterek

detektorok

visszatérítõ mágnes

Az OPAL detektor

Jetkamrák

Vertexdetektor

Mikrovertex-

1989–2000

detektor

y

θ z

ϕ

Z-kamrák Szolenoid és

x Elõmintavevõ Elõremeneti

nagynyomású tartály

Repülési idõ

detektor

számláló Szilícium-wolfram luminozitásmérõ

Horváth Dezs˝o



– p. 13/40

Hadronkeltés foton-foton ütközésben

Virtuális foton kilök virtuális (qq) párt Csilling Ákos (RMKI) hozta L3-ból Thorsten Wengler (CERN) gondozta OPAL-ban Vértesi Róbert (BME, dipl.: 2002-03) ifj. Krasznahorkay Attila (DE, dipl.: 2003-04; PhD: 2009) Hudácskó Attila (DE, dipl.: 2003-05) Ujvári Balázs (DE, PhD: 2001-09) Horváth Dezs˝o



– p. 14/40

Töltött Higgs-bozon keresése LEP: keltés párban (ha egyáltalán): Bomlás nehéz fermionra:

e+ e− → H+ H−

H+ →qq′ ∼ cs′ vagy τ + ντ

Három csatorna ⇒ három analízis:  + −  ν τ (leptonos : Manchester) τ ν τ τ   e+ e− →H+ H− → τ + ντ cs + τ − ν τ cs (vegyes : Hajdu Csaba)    cscs (hadronos : HD) Összesítés: Pásztor Gabriella (Diplomamunka, 1995; PhD: 1999)

Horváth Dezs˝o



– p. 15/40

Az OPAL publikációs aktívitása, 2001

A versenyt 2002-ben végleg megnyertük

Horváth Dezs˝o



– p. 16/40

Nem találtunk Higgs-bozont a LEP-nél, építsünk LHC-t

Horváth Dezs˝o



– p. 17/40

A CMS-együttmuködés ˝

Horváth Dezs˝o



– p. 18/40

A CMS-együttmuködés ˝ résztvevo˝ i

˝ a CERN 40-es épületében CMS-résztvevok Horváth Dezs˝o



– p. 19/40

Az LHC CMS–detektora (Compact Muon Solenoid) Súly: 12500 tonna, kétszerannyi vas, mint Eiffel–toronyban > 2500 résztvevo˝ a világ minden tájáról

˝ szolenoidja: A világ legnagyobb (szupravezeto) átméro˝ ∼ 6 m, B = 4 Tesla Detektorépítésben magyar részvétel: Müondetektor pozicionáló rendszere: DE Kisérleti Fizika Tanszék és ATOMKI, össz. 16 fo˝ Very Forward Calorimeter: RMKI, össz. 20 fo˝ Adatkezelés: LHC Computing Grid

Horváth Dezs˝o



– p. 20/40

Munka a müonkamrákon

Béni Noémi és Szillási Zoltán (Debrecen) Horváth Dezs˝o



– p. 21/40

Elo˝ reszórt részecskék észlelése A detektor hermeticitásához szükséges lefedni a teljes teret CMS HF: kvarcszálak acélban

Minden CERN-es magyar fuzte ˝ (Fodor Zoltán gyermekei) Horváth Dezs˝o


Szálkalibráció kész darabon HTP-2011, CERN, 2011. augusztus 19.

– p. 22/40

CMS: magyar résztvevo˝ k ATOMKI Debrecen

Debreceni Egyetem

Béni Noémi Christian Glenn Fenyvesi András Imrek József Molnár József Novák Dezso˝ Pálinkás József Sass Viktor Székely Géza Szillási Zoltán Veszprémi Viktor

Karancsi János Raics Péter Szabó Zsolt Trócsányi Zoltán Ujvári Balázs Zilizi Gyula

RMKI Budapest

RMKI (folyt.)

Agócs Ádám László András Ódor Géza Bencze György Radics Bálint Boldizsár László ˝ Eniko˝ Regos Csilling Ákos Siklér Ferenc Debreczeni Somhegyi Gergely Gutay Gergely Benjámin Hajdu Csaba Szeberényi Ágnes Hernáth Szabolcs Veres Gábor Hidas Pál Vesztergombi Horváth Dezso˝ György Zalán Péter Kálvin Sándor Krajczár Krisztián Zsigmond Anna Hallgató, informatikus, mérnök

Horváth Dezs˝o



– p. 23/40

Magyar CMS-munkák: detektor A müon-rendszer pozícionálása ATOMKI + RMKI (Béni Noémi, Szillási Zoltán, Bencze György) A pixel-detektor üzemeltetése ATOMKI + DE + RMKI (Veszprémi Viktor, Karancsi János, Radics Bálint) A CMS biztonsági felügyelete ATOMKI (Béni Noémi, Szillási Zoltán A nyomkereso˝ rendszer összehangolása RMKI (Agócs Ádám, Radics Bálint, Vesztergombi György)

Horváth Dezs˝o



– p. 24/40

Magyar CMS-munkák: analízis Nehézion-fizika, részecskeazonosítás RMKI + ELTE (Siklér Ferenc, Veres Gábor, Krajczár Krisztián) SUSY-részecskék keresése ATOMKI + DE + RMKI (Veszprémi Viktor, Kapusi Anita, Karancsi János, HD) Extra dimenziók, fekete minilyukak keresése ˝ Eniko) ˝ DE + RMKI (Trócsányi Zoltán, Regos ˝ A Standard modell ellenorzése RMKI (Hidas Pál, Vesztergombi György)

Horváth Dezs˝o



– p. 25/40

CMS: közös szemináriumok ˝ Hétfonként az RMKI - ATOMKI - CERN háromszögben, médiatermek összekapcsolásával ˝ komoly aktívitással Általában 10-15 résztvevo, ˝ RMKI-sok, CERN-i magyarok Nemcsak CMS-résztvevok: ˝ ˝ Eloadások anyaga (hála Debreczeni Gergonek): http://www.grid.kfki.hu/twiki/bin/view/CMS/WeeklyBudapestDebrecenMeetings

Horváth Dezs˝o



– p. 26/40

Az LHC TOTEM-kísérlete

Csörgo˝ Tamás, Ster András, Sziklai János (RMKI), Csanád Máté, Nemes Frigyes (ELTE) ˝ Eloreszórt részecskék vizsgálata CMS két oldalán Magyar szerep: Detektor-vezérlo˝ rendszer (RMKI) Horváth Dezs˝o



– p. 27/40

Az LHC ALICE-kísérlete A Large Ion Collider Experiment

LHC Pb-Pb ütközései: 5,5 TeV/NN 28 x RHIC-energia, 5-12 x RHIC-luminozitás Horváth Dezs˝o



– p. 28/40

Az LHC ALICE-kísérlete: kész

Horváth Dezs˝o



– p. 29/40

Az LHC ALICE-együttmuködése ˝

Horváth Dezs˝o



– p. 30/40

Az LHC ALICE-kísérlete: magyarok RMKI, Budapest

RMKI, Budapest

ELTE, Budapest

Lévai Péter Barnaföldi Gergely Gábor Bencze György Bencédi Gyula Boldizsár László Dénes Ervin Fodor Zoltán Futó Endre

Hamar Gergo˝ Kiss Tivadar Kovács Levente Lipusz Csaba Molnár Levente Nagy Máté Ferenc Pálla Gabriella

Agócs András Berényi Dániel Kalmár Gergely Kiss Gábor Nagy Máté Ferenc Pásztor Attila Pochybova Sona Varga Dezso˝

Horváth Dezs˝o



– p. 31/40

Az LHC ALICE-kísérlete: DDL

Detector Data Link gyors detektor-kiolvasó egység rendkívül jól turi ˝ a sugárzást

Horváth Dezs˝o



– p. 32/40

Horváth Dezs˝o



– p. 33/40

ATLAS: A Toroidal Lhc ApparatuS

Nagy Elemér (Marseille), Pásztor Gabriella és Tóth József (RMKI), ifj. Krasznahorkay Attila (ATOMKI és NYU), Kövesárki Péter és Radics Bálint (Bonn) Horváth Dezs˝o



– p. 34/40

Detektor-fejlesztés (ELTE – RMKI) RMKI, Budapest: Bencze György Hamar Gergo˝ Kovács Levente ELTE, Budapest Varga Dezso˝ Horváth Péter Kiss Gábor Márton Krisztina Oláh László ˝ Detektorok építése és ellenorzése (ALICE, NA61, ...) Horváth Dezs˝o



– p. 35/40

Detektor-fejlesztés: müonok barlangban

Közeli-katódú kamra

Müon-detektor a budapesti Molnár János-barlangban

Barlangok fölötti sur ˝ uségváltozások ˝ ˝ (üregek, sur ˝ ubb ˝ kozetek) feltérképezése Horváth Dezs˝o



– p. 36/40

Worldwide LHC Computing Grid A CMS-kísérlet fo˝ WLCG-állomásai

Tier-2 (RMKI): 500 CPU + 255 TB, CMS és ALICE VO (3:1) ATOMKI: Tier-3 készül Horváth Dezs˝o



– p. 37/40

Akik csinálják Technika: KFKI Számítógép-hálózati központ PC-hardver: Hajdu Csaba és Hernáth Szabolcs LCG: Hernáth Szabolcs és Somhegyi Benjámin Grid-biztonság: Debreczeni Gergely HunGrid: Hernáth Szabolcs és Szeberényi Ágnes CMS: Hajdu Csaba CA-RA: Hernáth Szabolcs JRU, CERN-kapcsolat: Vesztergombi György Pályázatok, ülésezés: Hajdu Csaba (és HD)

Horváth Dezs˝o



– p. 38/40

A CMS Tier-2-i: megbízhatóság 2008

2009

2010

Az RMKI T-2 állomása gorsabban javult, mint a többi, és felverekedte magát a 2. helyre. Horváth Dezs˝o



– p. 39/40

Az eredmény

Horváth Dezs˝o



– p. 40/40

Magyarország és a CERN

Recommend Documents