1 / 56

Analyse echter ATLAS-Daten

Analyse echter ATLAS-Daten. www.cern.ch/kjende/start.htm. 21. April 2011 in Genève, GTP, Konrad Jende. Webseite. Event Display MINERVA. Was ist gerade los am Large Hadron Collider (LHC) ?. Was ist gerade los bei ATLAS (A Toroidal Lhc ApparatuS ) ?. Ziele.

hue
Download Presentation

Analyse echter ATLAS-Daten

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. Analyse echter ATLAS-Daten www.cern.ch/kjende/start.htm 21. April 2011 in Genève, GTP, Konrad Jende Webseite Event Display MINERVA

  2. Was ist gerade los am Large Hadron Collider (LHC) ?

  3. Was ist gerade los bei ATLAS (A ToroidalLhcApparatuS) ?

  4. Ziele • Vorbereitung auf eine Analyse echter Daten des ATLAS-Experimentes • Zusammenfassung der theoretischen Experimental-Vorlesung en und Verbindung mit tatsächlicher Arbeit der Experimente • Innere Struktur des Protons bestätigen • Teilchen identifizieren können • LHC-Ereignisse klassifizieren können

  5. Inhalt Forschungsziele ATLAS-Detektor und Event Display Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Teilchenkollisionen Datenanalyse

  6. Inhalt Forschungsziele ATLAS-Detektor und Event Display Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Teilchenkollisionen Datenanalyse

  7. Forschungsziele: Die Wahrheit vorab!

  8. Forschungsziele: Die Teilchenphysik sucht Standardmodellabbildungaus [1] S. 9

  9. Forschungsziele: Die Teilchenphysik sucht

  10. Forschungsziele: Die Teilchenphysik sucht

  11. Forschungsziele: Die Teilchenphysik sucht

  12. Forschungsziele: Die Teilchenphysik sucht

  13. Forschungsziele: Die Teilchenphysik sucht speziell nach: dem Ursprung der Masse von Elementarteilchen, Dunkler Materie als Kandidaten zur Erklärung astrophysikalischer Beobachtungen, Antimaterie, Extra-Dimensionen und Schwarzen Löchern,

  14. 1. Forschungsziele • Nach Abschätzungen1 existieren heute weltweit etwa 26.000 Teilchenbeschleuniger. • Davon: • 1% Forschungsanlagen mit Energien über 1 GeV wie beispielsweise: • Large Hadron Collider - LHC (früher Large Electron Positron collider - LEP), Genf (Schweiz) • Deutsches Elektron Synchrotron – DESY, Hamburg (Deutschland) • Tevatron am Fermilab, Chicago (USA) • 44% Radiotherapieanlagen • 41% Ionenimplantationsanlagen • 9% Industrieanlagen • 5% Biomedizinforschung und sonstige Niederenergieanlagen • 1According to William Barletta, director of UPAS, the US particle Accelerator School, per Toni Feder, in Physics Today February 2010, "Accelerator school travels university circuit", p. 20

  15. Inhalt Forschungsziele ATLAS-Detektor und Event Display Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Teilchenkollisionen Datenanalyse

  16. 2. ATLAS-Detektor und Event Display

  17. 2. ATLAS-Detektor und Event Display

  18. 2. ATLAS-Detektor und Event Display

  19. 2. ATLAS-Detektor und Event Display

  20. Das Prinzip am Beispiel eines W Bosons 2. ATLAS-Detektor und Event Display g d W+ u Theorie Realer Detektor ATLAS in Genf Ereignis Statistik

  21. 2. ATLAS-Detektor und Event Display

  22. 2. ATLAS-Detektor und Event Display

  23. Inhalt Forschungsziele ATLAS-Detektor und Event Display Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Teilchenkollisionen Datenanalyse

  24. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Energie- und Impulserhaltung Wie messe ich Neutrinos? Teilchenidentifikation

  25. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Large Electron Positron Collider (LEP): Präzisionsmessung en am Z-Teilchen OPAL

  26. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik

  27. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Das Ergebnis: Der Impuls bleibt bei diesem Zerfall erhalten!

  28. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Das W-Boson und die Geschichte des Beta-Zerfalls: 1896 – 1899 – 1903 – 1909 – 1911 – 1930 – 1956 - 1962

  29. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik

  30. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Energie- und Impulserhaltung Wie messe ich Neutrinos? Teilchenidentifikation

  31. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Was fällt Ihnen bei den Energieeinträgen in diesem Ereignis auf? (linke Abb.: echte Proton-Proton-Kollision gesehen mit dem ATLAS-Detektor am 31.07.2010)

  32. 2. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik

  33. 2. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik

  34. 2. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik

  35. 2. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik

  36. 2. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Merke: Der ATLAS-Detektor kann keine Neutrinos nachweisen. Neutrinos werden durch den fehlenden transversalen Impuls (fehlende transversale Energie genannt) in einem Ereignis nachgewiesen. Dies geschieht erst in der Rekonstruktion. Im Event Display wird die Richtung des fehlenden transversalen Impulses durch eine gestrichelte rote Linie angezeigt. Deren Breite sagt etwas über die Größe dieses Impulses aus.

  37. 3. Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Energie- und Impulserhaltung Wie messe ich Neutrinos? Teilchenidentifikation

  38. Inhalt Forschungsziele ATLAS-Detektor und Event Display Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Teilchenkollisionen Datenanalyse

  39. 4. Teilchenkolissionen

  40. 4. Teilchenkolissionen

  41. Inhalt Forschungsziele ATLAS-Detektor und Event Display Fundamentale Prinzipien der Teilchenphysik Teilchenkollisionen Datenanalyse

  42. 5. Datenanalyse • Hier lernst Du etwas über die … • Methoden der Datenanalyse in der Teilchenphysik • Zählexperimente • Signal vs. Background • an ausgewählten Beispielen … • des Pion-Zerfalls und • der Datenstichprobe unserer Messung

  43. 5. Datenanalyse Zählexperimente: Wie viele von den kreisförmigen Signalen siehst Du? 29.07.2010; Konrad Jende; PM groundfloor (left) & basement (right); vacuum cleaner method – RADON: MediPix: 100 acquisitions, 1s each

  44. 5. Datenanalyse Zählexperimente: Ein teilchenphysikalisches Zählexperiment ist eine Messung, die sich durch die Zuweisung von Auswahlkriterien, dem Zählen der sich in der Auswahl befindenden Ereignisse und dem Vergleich mit dem zu erwartenden Untergrund definiert. Ihr werdet gleich ein Zählexperiment mit einer ATLAS Datenstichprobe durchführen und dabei zählen, wie viele Ereignisse, bei denen W- Bosonen erzeugt wurden, in dieser Stichprobe enthalten sind. ! !

  45. 5. Datenanalyse Im Anschluss daran werden die Anzahlen meist in Grafiken veranschaulicht, um ihre Abhängigkeiten von bestimmten physikalischen Größen darzustellen:

  46. 5. Datenanalyse Wie, einfach nur zählen? - Um ehrlich zu sein, es ist schwieriger, viel schwieriger! Beispiel 1: Sonnenspektren Foto: Clemens Mart, August 2009 Was lässt sich aus diesem Bild ableiten? Untergrund (Background): kontinuierliches Spektrum Signal: Linienspektrum Signal vs. Untergrund: Absorptionslinienspektrum

  47. 5. Datenanalyse Beispiel 2: Wie sich ein Teilchen verrät am Beispiel einer Messung des Pion

  48. 5. Datenanalyse Beispiel 3: Das W-Boson (Vorbereitung für gleich !!!) Das W-Boson kann am LHC auf folgende Art und Weise erzeugtwerden: Quark-Gluon-Wechselwirkung Gluon-Gluon-Wechselwirkung

More Related