UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk1 Docent: Bob van Eijk en Leerstoel presentatie Universiteit Twente 14 Oktober 1998 Leerstoel Hoge Energie Fysica

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk2 Inhoud Onderwijs aan de –Het vakgebied Hoge Energie Fysica –College 1998/1999 Onderzoek bij het –Hetexperiment bij de LHC op CERN –Stage en afstudeermogelijkheden bij het

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk3 Het vakgebied Hoge Energie Fysica Elektromagnetisme:bijv. elektronen  fotonen Sterke wisselwerking:atoomkernen  gluonen Zwakke krachten:radioactiviteit  W +, W -, Z 0 Gravitatie:planetenstelsels etc.  graviton “Het bestuderen van wisselwerkingen tussen deeltjes” “Kunnen we een verband leggen tussen de macroscopische en microscopische wereld ?” “Oerknal Theorie” “Elementaire deeltjes”

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk4 Het ontstaan van het heelal: “De Oerknal ”

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk5 College 1998/1999 College: “Hoofdstukken uit de Hoge Energie Fysica” –Code: (zie studiegids voor details) –3 SP –Donderdag 3 december (7/8), vrijdag 4 december (3/4) –2  2 uren (donderdag en vrijdag) –Opgaven worden uitgereikt tijdens het college –Mondeling tentamen in overleg –Beoordeling: middeling resultaten opgaven & tentamen –Leermateriaal: Boek: W.J. Griffiths, Introduction to elementary particles, Wiley, ISBN Kopie van de transparanten wordt uitgereikt tijdens het college

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk6 De Large Hadron Collider (LHC) Proton-proton botser: 7 Tera (10 12 ) eV per proton bundel in  protonen per bundel Lengte van de LHC (LEP) - ring: km

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk7 De Large Hadron Collider (LHC) Proton-proton botser: 7 Tera (10 12 ) eV  snelheid van het licht

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk8 ATLAS A ToroidaL ApparatuS Detector om zoveel mogelijk verschillende deeltjes te detecteren –het meten van de energie en impuls (en teken van de lading) van elektronen, fotonen, protonen, neutronen etc. –het identificeren van een veelheid van deze deeltjes –het meten van “missende energie” (aan detectie ontsnappende deeltjes …) Vereist: –uitstekende tracering van geladen deeltjes in de ruimte (impuls) –uitstekende calorimeter om energie van elektronen en fotonen te meten –goede calorimeter om energie van protonen etc. te meten –bovendien: uitstekende groepering van de verschillende sub-detectoren

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk9 De ATLAS detector 32 m 12 m

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk10 Het muon (  ) detectie systeem – ontwerp en constructie van 96 centrale ‘buitenste detectoren’ Data acquisitie en botsing selectie (trigger) –ontwerp en constructie van gecompliceerde data-pad architectuur (140 miljoen kanalen welke ~ 120 GByte/s aan data produceren) –ontwikkeling van selectie-algoritmen (software) om de eerste niveau (hardware) trigger-frequentie te reduceren (100 kHz  ~ 10 kHz) Simulatie en reconstructie van proton botsingen –software engineering; Object geOriënteerd (OO) Centrale detector voor het volgen van geladen deeltjes –ontwerp en constructie voorwaartse schijven met silicium strippen detectoren –ontwerp en constructie van pixel sensoren Onderzoek voor bij het

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk11 RASNIK masker Het muon detectiesysteem voor RASNIK systeem

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk12 Geladen deeltjes detecteren in 2T solenoidal B-field Cylindrisch volume: 8m 3 (  2.2m, L=7m) 4<R<16 [cm] 30<R<60 [cm] 60<R<120 [cm]

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk13 “Silicon” strip detectoren

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk14 “Silicon” pixel detectoren Uitleesfrequentie: 40 MHz

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk15 Reconstructie sporen van geladen deeltjes

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk16 Meerdere stage en afstudeermogelijkheden... Hoge stralingsniveaus dicht bij het interactiepunt van de bundels in ATLAS –silicium detectoren op kleine afstand raken beschadigd –onderzoek naar alternatief sensormateriaal: diamant Bundel-telescoop –apparaat om strip and pixel detectoren te testen in deeltjesbundel Snelle “microtrack” afbeelding m.b.v. pixelsensoren –Training & Mobility of young Researchers (TMR) –samenwerking met de industrie Simuleren van fysicamodellen op de computer –onderzoek naar eigenschappen van het top quark –onderzoek naar mogelijke nieuwe wisselwerkingen (bijv. SUSY)

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk17 Diamant: UV-laser scan: 330  100  34  ionization signal bias voltage V cc charged particle

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk18 Bundeltelescoop:

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk19 TMR programma: “microtrack imaging” Samenwerking:

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk20 Computer simulatie van een botsing waarbij bottom- quarks geproduceerd worden en vervallen binnen de ATLAS detector

UT, Enschede, 14/10/'98Leerstoel Hoge Energy Fysica, Bob van Eijk21 Wanneer ? – Waar ? –Kruislaan 409 –1098 SJ Amsterdam Programma ? –video’s over CERN (Genève) en de ZEUS detector (Hamburg) –bezoek R&D activiteiten en elektronen-versneller –ontmoetingen met afstudeerders, promovendi en staf –borrel en hapje Meer informatie ? –Bob van Eijk: –NIKHEF: Rondleiding bij het