De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Eerste resultaten van de Large Hadron Collider op CERN Paul de Jong, UvA en Nikhef Viva Fysica 2011.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Eerste resultaten van de Large Hadron Collider op CERN Paul de Jong, UvA en Nikhef Viva Fysica 2011."— Transcript van de presentatie:

1 Eerste resultaten van de Large Hadron Collider op CERN Paul de Jong, UvA en Nikhef Viva Fysica 2011

2 20 November 2009: de LHC is “back in business” 23 November 2009: eerste p-p botsingen 14 December 2009: p-p botsingen TeV 30 Maart 2010: p-p botsingen TeV April-oktober 2010: p-p run 8 November 2010: Pb-Pb botsingen ~ 1 miljard p-p botsingen geregistreerd 2

3 Pakketjes van protonen Oktober 2010: pakketjes (Later: ) Injektie in de LHC: 450 GeV Versnellen tot 3.5 TeV (later: 7 TeV) Cruciale parameter: luminositeit Doel 2010: cm -2 s -1  Doel bereikt Piek luminositeit

4 Proton pakketjes: naald Dipolen, quadrupolen, versnel-elementen Bundels samenknijpen bij interaktie-punten 4 interaktie-punten 4 grote detectoren 4

5

6 ATLAS experiment 25 m 174 instituten/universiteiten uit 38 landen 6

7

8 Het Standaard Model Materie deeltjes Kracht deeltjes Higgs deeltje 8

9 Een (anti)proton is een zak quarks en gluonen (partonen) Een harde pp botsing: botsing tussen partonen Typisch 2 a 3 p-p botsingen per “bunch crossing” Meeste botsingen “soft”: schampschoten Slechts een fractie is interessant (Higgs: 1 : ) Energie per botsing = 2P√(x 1 x 2 ) 9

10 W,Z bosons Top quarks Higgs Totaal (“soft”) N = L.  N = # events L = luminositeit  = werkzame doorsnede 2010: ~ 10 6 p-p botsingen / sec “Trigger”: real time selectie ~ 300 botsingen/sec geregistreerd (450 Mbyte/sec naar disk) 10

11 2010: ~ 5000 Tbyte data Gekopieerd naar 10 grote analyse centra (o.a. Nikhef/SARA, Amsterdam Science Park) Verdere distributie naar instituten data analyse op PC’s en laptops 11

12 Muon spoor Sporen van Geladen deeltjes Energie in calorimeters 12

13 1 m Inner Tracker KsKs    Kaon ontdekking: 1947 Pixel detector (80M kanalen, 50x400 μm) Silicon strips (6M kanalen, 80 μm pitch) TRT (350k kanalen) Impuls meting in 2 T magnetisch veld Detectie van geladen deeltjes 13

14 Calorimeter Electromagnetisch: Liquid Argon sampling calorimeter Hadronisch: Staal + scintillator    sinds 1950 Signalen van  0 8m 14

15 Harde botsingen: “jets” 15

16 Marcel Vreeswijk (Nikhef/UvA-IoP) Physics signals show up! Muon spectrometer: 1200 muon kamers 350k drift buizen (“air core” toroidaal veld 0.5 T) Ontworpen voor TeV muonen Z boson CERN, 1983 Mass: GeV Muon Spectrometer 16

17 Marcel Vreeswijk (Nikhef/UvA-IoP)   ? mass Z werkzame doorsnede in nieuw domain=7TeV Muon-muon resonanties ? Invariante massa van 2 muonen 17

18 W decays to muon + (unseen) neutrino.  Missing transverse energy.  W q q’q’ g Transverse W mass:  Missing Transverse energy W bosonen ~ verzameld in

19 Marcel Vreeswijk (Nikhef/UvA-IoP) Expected signature: EtMiss 2 leptons 2 b jets Top quark Ontdekt in 1995 Zwaarste deeltje ooit, 173 GeV Top quarks 19

20 Van >10 9 botsingen tot ~500 ttbar events! Top quarks 20

21 top quarks: theorie & experiment Fermilab: ~ 4000 top quark events LHC haalt Tevatron in 2011 in: top quark eigenschappen, massa, produktie 21

22 Eerdere resultaten van zoektochten van: LEP: e + e -, √s = 200 GeV (CERN) Tevatron: p anti-p, √s = 2 TeV (Fermilab) Is 7 maanden LHC competitief met 25 jaar Tevatron? Geintegreerde luminositeit: Tevatron: 10 fb -1 (verwacht events voor σ = 1 pb) LHC: 0.04 fb -1 (verwacht 40 events voor σ = 1 pb) 22 Zoeken naar nieuwe deeltjes  Ja, door de hogere energie

23 Higgs deeltje: staat centraal in Standaard Model Standaard Model: unificatie zwakke / electromagnetische int. Higgs deeltje geeft massa aan Z en W deeltjes Maar Higgs massa zelf is onbekend! 23

24 2010: niet voldoende data 2011: betere vooruitzichten Bij absentie van signaal: exclude 130 GeV < m H < 400 GeV Bij signaal: ontdekking mogelijk voor 135 GeV < m H < 180 GeV 5 fb -1 nodig om gat met LEP te dichten 24 uitsluiting ontdekking

25 Jet-jet resonanties Gevoelig voor “excited quarks”: q *  q + gluon Met 3.1 pb -1 zetten we een limiet op de massa van excited quarks: m(q * ) > 1.53 CL (Tevatron: 0.8 TeV) 25

26 Het Standaard Model Materie deeltjes Kracht deeltjes Higgs deeltje 26 fermionen bosonen

27 fermionen bosonen ? Supersymmetrie squarks sleptons gluinos neutralinos 27

28 Simulatie! Hoe zoeken we naar supersymmetrie bij de LHC?  In eerste instantie zoeken naar squarks en gluinos 28

29 Vers van de pers: Nog geen aanwijzingen voor squarks/gluinos in 2010 LHC data … Limieten overtreffen eerdere experimenten Som van energie van alle jets, leptonen en missende energie (GeV) 29

30 Pb Pb botsingen (November 2010) Pb: 82 protonen 126 neutronen Centrale botsing: Nucleonen “smelten” tot quark-gluon plasma Fase overgang in hadronische materie Vermoedelijk ook ~ s na de oerknal 30

31 UvA studenten kunnen meedoen in de zoektocht! UvA volwaardig lid van ATLAS experiment Kansen voor: bachelor projekten master projekten zomerstudent op CERN promotieplaatsen -- meebouwen aan detektoren -- achter de knoppen zitten op CERN -- programmeren -- analyse van LHC botsingen 31

32 Vooruitzichten: 18 maart: masterclass voor bovenbouw VWO, zie bestuderen van echte LHC botsingen hands-on oefeningen LHC werkt fantastisch, maar we zijn nog maar net begonnen! Nog veel meer data in de pipeline, bij hogere energie LHC run 2011: start 21 februari 2011 energie: 3.5 TeV of 4 TeV per bundel data sample 25 (of meer) keer zo groot als in 2010 waarschijnlijk ook : implementeren verdere beveiliging van magneten klaarmaken voor energie van 7 TeV per bundel >2014: lange LHC run met 7 TeV per bundel, veel luminositeit 32


Download ppt "Eerste resultaten van de Large Hadron Collider op CERN Paul de Jong, UvA en Nikhef Viva Fysica 2011."

Verwante presentaties


Ads door Google