230 likes | 427 Views
V T F M, Žilin a, Mar 10, 2005. Urýchľovače a detektory elementárnych častíc. Ivan Melo. O bsah. Urýchľovače častíc (princíp a druhy ) CERN a LEP urýchľovač Detektory častíc (princíp, detektor DELPHI ) Identifikácia častíc a eventov Budúcnosť: urýchľovač LHC, detektor ATLAS
E N D
VTFM, Žilina, Mar 10, 2005 Urýchľovače a detektory elementárnych častíc Ivan Melo
Obsah • Urýchľovače častíc (princíp a druhy) • CERN a LEP urýchľovač • Detektory častíc (princíp, detektor DELPHI) • Identifikácia častíc a eventov • Budúcnosť: urýchľovač LHC, detektor ATLAS • Je výskum elementárnych častíc užitočný ?
Urýchľovače a detektory Urýchľovače urýchľujú častice na vysoké energie a potom ich zrážajú s cieľom zistiť, akú majú štruktúru využiť energiu zrážky na vytvorenie nových častíc Detektory sledujú výsledky zrážok
Urýchľovače – mikroskopy na skúmanie štruktúry častíc • Optický mikroskop ............. do 10-6 m • Elektrón ako vlna λ~ 1/p Elektrónový mikroskop s E = 100 keV ....... do 10-9 m, • Urýchľovač LEP, E = 100 GeV, ..... do 10-18 m SrRuO3 kryštál
Urýchľovače – továrne na nové častice E = mc2 Z bozón (91 GeV) .......... 1984 top kvark (175 GeV) ....1995 ? ……… 2007 Fyzika elementárnych častíc → fyzika vysokých energií (HEP)
Druhy urýchľovačov • Lineárne - kruhové • e-, e+, p, p, ťažké jadrá • Fixné terče – kolajdery • LEP, CERN Lineárny urýchľovač
Rozpady Z (10-25 s) • Z→ νν (νeνe+νμνμ+ντντ) • Z→ e+e- • Z→ μ+μ- • Z→ τ+τ- • Z→ qq (uu+dd+cc+ss+bb) • Z→ qq g • Z→ qq gg Pri ECMS = 91 GeV e+e-→Z No sign 2 jets 3 jets 4 jets
Miónový detektor Hadr. kalorimeter Dráhový detektor El. mag. kalorimeter Chýba end cap
Identifikácia častíc Dráhový Elmag. Hadrónový Miónový detektor kalorimeter kalorimeter detektor vnútorná vrstva vonkajšia vrstva
τ rozpady (3.3 x 10-13 s) 50% with one charged hadron (π) 16 % with three charged hadrons (π)
LHC: pp, Ecm = 14 000 GeV • 40 miliónovzrážok za 1s (väčšinou pozadie) • Tok dát ... 1015 bytov za 1s (1 milión CD-rom za 1s)
ATLAS Experiment, CERN 170 univerzítz 35 krajín Higgsov bozón ľudská postava
Is particle physics useful ? • www (world wide web) • VRVS (Virtual room videoconferencing system) • Gridcomputing • Medicine: imaging and therapy • Synchrotron radiation • Accelerator mass spectrometry
Doing particle physics will do nothing to defend our country except to make our country worth defending Robert Wilson
http://vk.upjs.sk/~epog • http://wyp.teilchenphysik.org