1 / 47

CERN en de LHC

CERN en de LHC. Ivo van Vulpen. Mijn oude huis. ATLAS detector. Anti-materie. Gebouw-40. De large hadron collider: reis naar het middelpunt van het atoom. Deeltjesfysica. 10 -15 m. atoom kern. Wat zijn de bouwstenen van de dingen om ons heen ?.

zeph-nieves
Download Presentation

CERN en de LHC

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Waar is de Anti-materie heen? CERN en de LHC Ivo van Vulpen Mijn oude huis ATLAS detector Anti-materie Gebouw-40

  2. De large hadron collider: reis naar het middelpunt van het atoom

  3. Deeltjesfysica 10-15 m atoom kern Wat zijn de bouwstenen van de dingen om ons heen ?

  4. [1] Wow, mooi ! … fascinerende complexe patronen ! [2] Gewoon 4 gekleurde draadjes en simpel symmetrisch patroon

  5. Zwaartekracht en Electromagnetisme“zelfde krachten … nieuwe modellen” Relativiteitstheorie Newton Einstein Quantummechanica Maxwell Bohr

  6. De kernkrachten 1] Positieve deeltjes stoten elkaar toch af ? 2] Wat houdt de neutrale deeltjes bij elkaar ? 10-10 m 2 nieuwe natuurkrachten: - zwakke kernkracht - sterke kernkracht 10-15 m atoomkern

  7. De stand van zaken in oktober 2009 http:// pdg.lbl.gov

  8. De elementaire deeltjes up up up Proton down down elektron up + 4 natuurkrachten Neutron down down

  9. Wat kan je maken met deze 3 bouwstenen ? periodiek systeem van Mendeleev Alles! Voorzitter NWO

  10. bouwstenen van proton/neutron elektron Deeltjes Krachten 1) Electromagnetisme2) Zwakke kernkracht3) Sterke kernkracht Quarks Leptons muon

  11. Watsnappen we nogniet:

  12. Ivo.van.Vulpen@nikhef.nl

  13. Paar ‘kleine’ dingetjes: • 96% van de materie in het heelal is van een onbekende stof  donkere materie • Waar is alle anti-materie eigenlijk gebleven ? • Massa van de deeltjes: het Higgs boson ? • … extra dimensies, ladingsquantisatie, supersymmetrie, string theorie, …

  14. Extra dimensies ? Supersymmetrie ? String theorie ? Edward Witten’s laatste inzicht.  Standard Model is ‘effectief’ deel van een meer fundamentele theorie  Model verliest voorspellende waarde rond 1-10 TeV Nieuwe fenomenen bij ~ 10-19 m 2009

  15. kijkenzonder je ogentegebruiken

  16. 1] Kijken met licht Licht verstrooit aan objecten die groter zijn dan zijn golflengte Met je oog kan je niks ziendat kleiner is dan 10-6 m IR UV 10-6 m 2] Kijken met deeltjes Idee: laat kleine deeltjes afketsen van het object  deeltjes-microscoop: - klein: elektronen microscoop - kleinst: protonen microscoop (LHC)

  17. onbekend voorwerp achter een gordijn … en 100 kogeltjes bovenaanzicht ? Hoe ketsen de kogels af ?

  18. Experiment 1 ? ? Experiment 2 ? ?

  19. Experiment 1 ? Experiment 2 ?

  20. Experiment 3 ? ? Quantum-model Einstein: E=mc2 ‘Kijken’ naar sub-atomaire structuren: • Kleinekogelsmaken: Deeltjesversneller 2) Berekenenwat je verwachtvooreenhypothese: Theorie 3) Afgeketstedeeltjeskunnenbekijken: Detector

  21. De grootste microscoop op aardede Large Hadron Collider (LHC) op CERN bij Genève

  22. The LHC machine Versnellen is eeneitje Energie is gelimiteerd door de kracht van 1232 dipoolmagneten: B= 8.4 T • http://public.web.cern.ch/public/en/LHC/Facts-en.html

  23. Energie van 1 protonin de LHC Energie LHC bundel3000 x 100.000.000.000 protonen Bundel 2 Doorsnede LHC bundelpijp Bundel 1

  24. 40 miljoen botsingen per seconde Bundel 1 Bundel 2

  25. Klassiek botsen Quantummechanisch botsen proton proton

  26. Wat verwacht je ? Klopt het ?Inderdaad nieuwe fenomenen ?

  27. Hoe zien die botsingen er nou uit ? quark quark Simulatie top quark productie quark proton elektron proton neutrino quark

  28. Onze ‘fototoestellen’

  29. De vier experimenten LHCb Alice ATLAS CMS

  30. ATLAS detector 45 m lang, 25 m hoog, 7000 ton

  31. De Atlas pixel detector 80 MegaPixel camera 40.000.000 foto’s per seconde

  32. De Atlas SCT detector Foto in de cleanroom op het Nikhef (Amsterdam)

  33. … hoe ontdek je nounieuwedingen ?

  34. Hoe ontdek je nou nieuwe dingen Nieuwe afstandschaal EN nieuwe detector Nieuw ? Normaal muon muon muon muon Ja … waarschijnlijk wel Higgs deeltje ?

  35. Versneller had een probleem Detectoren hebben fenomenaal gepresteerd … hoe staan we ervoor ?

  36. Atmosferische muonen in ATLAS ~25 Hz atmosferische muonen in ATLAS detector 500 miljoen events, 1.2 Pb ruwe data Projectie oorsprong op grondvlak Access shaft

  37. LHC roadmap: voorzichtige stappen shutdown fysica 2010 2011 2009 j f m a m j j a s o n d j f m a m j j a s o n d j f m a m j j a s o n d wereldkampioen ! Schema LHC: - Stap 1: week 47  450x450 GeV • Stap 2: 1.0x1.0 TeV (1 week) - Stap 3: 3.5x3.5 TeV (3 maanden) - Stap 4: 5.0x5.0 TeV (5 maanden) S. Myers, okt-2009 http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning/

  38. Computing

  39. (Grid-) computing ATLAS: 40 miljoen botsingen/sec 200 Hz op tape ‘gewoon’ 3000 PC’s ATLAS produceert 50 Pb per jaar 10 Tier-1 sites (Nikhef/SARA) CERN grid

  40. We zijn er klaar voor Theorie Detectoren Deeltjesversneller Meer dan genoeg vragen … meer dan genoeg ideeën/oplossingen

  41. Heel veel plezier gewenst vandaag Vragen: Ivo van Vulpen E-mail: Ivo.van.Vulpen@nikhef.nl Vanessa Mexner E-mail: vanessam@nikhef.nl

  42. Spin-off: a few examples

  43. Anti-materie in het ziekenhuis: de PET scan Positron(anti-elektron) 1) Injectie radionuclide-bevattende stof zendt positronen uit [anti-materie] Radionucleide 2) positron botst op elektron van atoom in het lichaam  2 fotonen

  44. Voorbeeld van spin-off: “hadron therapie” Versnellers Meetapparatuur Kennis van deeltjes 1954: 1ste patient 1997: 22.000 patienten Nu: 51.000 patienten

  45. Detectietechnieken: Medipix Minder dosis Hogere resolutie Grote inbreng Nederland (Nikhef)

  46. Omgaan met teleurstellingen Detectoren hebben wel fenomenaal gepresteerd Physics readiness report Iniatief twee Nikhef AIO’s: - focus op atmosferische muonen - participatie in MCnet (Lund) 1800 pagina’s

More Related