21 oktober

2 Inhoudsopgave Waar is alles uit opgebouwd? Hoe testen we deze theoriën? Het LHCb experiment Wat heb ik gedaan? Wat zijn mijn conclusies?

21 oktober Bouwstenen van de natuur Alle materie bestaat uit moleculen en atomen In 1911 wordt ontdekt dat een atoom bestaat uit een kern met elektronen. In 1919/1932 wordt ontdekt dat de atoom -kernen bestaan uit proton/neutronen. In 1969 ontdekt dat de protonen en neutronen bestaan uit 3 quarks De fundamentele bouwstenen van de materie

21 oktober Deeltjes families Quarks Leptons Charm-quark ontdekt in 1974 –1.5x proton massa Bottom-quark ontdekt in 1977 –4x proton massa Top-quark ontdekt in 1995 –175x proton massa –Even zwaar als goud atoom e   e   e   Voor ieder deeltje bestaat ook een anti-deeltje. –Anti-protonen en positronen (anti-electronen) Theorie en experiment voorspellen 3 families van deeltjes, ieder bestaande uit 2 quarks en 2 leptonen.

21 oktober Het LHCb experiment Theoretische voorspellingen voor B-mesonen: –B-mesonen leven ongeveer 0, sec. –“Vliegen” ongeveer 1 cm ver. –Vervallen in 2 tot 6 stabiele deeltjes –Verval van B-meson verschilt van die van anti-B-meson!! Specificaties van de detector –Nauwkeurige plaatsbepaling –Nauwkeurige energie- en snelheidbepaling van de deeltjes –Bepaling welke type deeltjes het zijn. LHCb experiment bestudeert de eigenschappen van B-mesonen: deeltjes die een b-quark bevatten –Hoe verschillen de deeltjes van de anti-deeltjes??? –Bepalen van onbekende parameters in de theorie.

21 oktober De LHC versneller Ring van 27 km omtrek 100 meter onder de grond 4 interactie punten waar protonen botsen

21 oktober Het LHCb detector Deeltjes dicht bij interactiepunt meten Meting geladen deeltjes neutrale deeltjes en specifieke eigenschappen meten 10 m 1 m 20 m

21 oktober

9

10 Spoor reconstructie Detector registreert meetpunten op bepaalde posities

21 oktober Spoor reconstructie Welke meetpunten horen bij welk spoor? Welke weg volgt een deeltje precies? Detector registreert meetpunten op bepaalde posities spoor reconstructie

21 oktober Spoor reconstructie Welke meetpunten horen bij welk spoor? Welke weg volgt een deeltje precies? Detector registreert meetpunten op bepaalde posities spoor reconstructie

21 oktober Meer meetlagen: voordelen

21 oktober Meer meetlagen: voordelen Gevolgen van meer meetlagen Hogere nauwkeurigheid Makkelijker te reconstueren

21 oktober Meer meetlagen: nadelen Verstoring van de baan van het deeltje Minder precieze reconstructie Niet meer te reconstrueren

21 oktober Meer meetlagen: nadelen Verstoring van de baan van het deeltje Minder precieze reconstructie Niet meer te reconstrueren Interactie in materie Reconstructie onmogelijk Evenwicht tussen reconstructie efficientie en nauwkeurigheid

21 oktober Mijn onderzoek Jarenlang het basis ontwerp Vele meetlagen voor hoge precisie LHCb classic Robuust voor interacties met veel deeltjes Hoge reconstructie efficientie Meer reconstrueerbare events Grotere precisie Vergelijkbare reconstructie efficientie Minder meetlagen Lichtere materialen

21 oktober Conclusies Het LHCb light idee is de beste oplossing –Simpelere opstelling –Hogere precisie –Meer statistiek Onderzoeken naar andere aspecten van de detector hebben dezelfde conclusies En verder…….. –Laatste hoofdstuk beschrijft hoe nauwkeurig enkele nog onbekende parameters uit de theorie kunnen worden gemeten met de geoptimaliseerde detector.