210 likes | 425 Views
ALICE en het Quark Gluon Plasma. Welkom bij ALICE. Programma : Presentatie over het ALICE experiment (~half uur ) Bezoek aan ALICE (in groepjes van 6) en aan de expositie (~1.5 uur ) tot 16.45 Neem je camera mee want foto’s maken mag. Even voorstellen ….
E N D
Welkom bijALICE • Programma: • Presentatie over het ALICE experiment (~half uur) • Bezoekaan ALICE (in groepjes van 6) en aan de expositie (~1.5 uur) • tot 16.45 • Neem je camera mee want foto’smakenmag
Even voorstellen… • Bijna 3 jaar op CERN • Onderdeel van mijnpromotieonderzoekbijNikhef en de Universiteit Utrecht • Vooropleiding: • HAVO, • HBO technischenatuurkunde (Eindhoven), • Master Experimentelenatuurkunde (Utrecht) • Onderzoek: Flow analyse met de ALICE detector
10 –6 sec 10 –4 sec 3 min 15 Mil Jahre Waarom ALICE? • ALarge Ion Collider Experiment • Begrijpen van de sterkekernkracht • Begrijpen van de materiebij het ontstaan van het universum; de oerknal • Die toestandheet het Quark Gluon Plasma
4 grote LHC experimenten ALICE: Materie in extreme omstandigheden
~ 1000Onderzoekers ~35Landen ~115Instituten
Bouwstenen van materie Deeltjes Krachten graviton foton W, Z gluon
Quarks zijnnooitvrij… Interactie sterk op grote afstand q q q q q g g g g g q q q q q g g g g g g g g g g Meson: quark-anti quark q q q q q Proton: quarks en gluonen bewegen in het proton Een quark uit het proton bevrijden lukt niet omdat er nieuwe quarks geproduceerd worden met de energie die we in het systeem stoppen. Als we veel protonen samen persen in een klein volume bij hoge temperatuur kunnen de quarks (bijna) vrij bewegen binnen dit volume: het Quark-Gluon Plasma.
Hoe maken we een Quark Gluon Plasma? • We hebben veel quarks en gluonen nodig bij een hoge temperatuur en dichtheid: • 50 maal de dichtheid in een neutronenster, 50 protonen in een volume van 1 proton! • Temperatuur hoger dan 4 x 1012 K, 200 000 maal hoger dan in het centrum van de zon • Extreme omstandigheden in een klein volume • We kunnen deze toestand maken door atoomkernen te laten botsen bij een hoge energie in de LHC • We gebruiken loodkernen omdat dit de meest zware stabiele atomen zijn
Eenlood-loodbotsing • In een botsing tussen protonen worden ca 10 deeltjes geproduceerd, in een botsing tussen lood kernen ca 3000 deeltjes • Van elk deeltje moeten we de massa en impuls (snelheid) meten. Sporen in de ALICE detector
Hoe “zie” je het QGP? • Theoretischevoorspellingen • Meer strange quarks • Minder J/psi deeltjes (charm quark en anti-quark) • Energieverlies van deeltjes met veelenergiealsze door het QGP heengaan • Collectiefgedrag van alledeeltjes die ontstaan in de botsing: flow • Dezesignalenworden in ALICE bestudeerd
Collectiefgedrag - Flow Een loodkern is groot (6 fm, 208 nucleonen) De botsingen variëren van centraal (frontaal) tot perifeer (schampend) zodat het volume en de vorm van het gebied waar het QGP gevormd wordt varieert Drukgradiënt als functie van de plaats verschillend in de verschillende richtingen. De grotere drukgradiënt geeft deeltjes een hogere snelheid! Gemeten verschil tussen aantal deeltjes in de twee richtingen.
Energieverlies Snelle quarks/gluonengeproduceerd in botsingentussen de quarks en gluonen in de kernenmoetensoms door het QGP vliegenwaardoorzeenergieverliezen RAA is de ratio van de hoeveelheiddeeltjes in lood-loodbotsingenvergeleken met proton-proton botsingen
Jet Quenching Eenbosingwaar de loodkernenelkaar net raken, de jets ontsnappenmakkelijkaanbeidezijden Eenbotsingwaar de kernenoverlappen, de deeltjesverliezenveelenergie! centraal perifeer 102 GeV 168 GeV 192 GeV 47 GeV Dh Df Df Dh bin size: 0.1x0.1
De ALICE detector 16 x 16 x 26 m3 10.000 ton
Hoe vinden we de eigenschappen van deeltjes? • Reconstrueer de sporen van de deeltjes die ze in de detector achterlaten • Geladendeeltjeswordenafgebogen in eenmagneetvelden aan de straalkunnen we de impuls en lading meten:p = qrB
Deeltjesidentificatie in ALICE ITS TPC all plots: preliminary calibration & alignment ! TOF Protons Kaons Pions velocity v/c 15/2/2006 LHCC Status Report J. Schukraft
Loodbotsingen in de LHC • 1 maand per jaarbotst de LHC loodkernen op elkaar en ALICE registreerd die botsingen • ALICE bestudeerdook de proton-proton botsingen van de LHC alsvergelijkingsmateriaal • In 2010 hebben de eersteloodbotsingenplaatsgevonden en in 2011, net voor de kerst, de tweede en iedereen is hard aan het werkomdezetebestuderen.