140 likes | 228 Views
WYP 2005 European Masterclass. Meting van de vertakkingsverhoudingen van het Z 0 boson Het Z 0 en zijn vertakkingsverhoudingen Identificatie in de DELPHI detector Gebruik van het programma WIRED Brecht Hommez – Universiteit Gent maart 2005. Oefening. Doel van de oefening:
E N D
WYP 2005 European Masterclass Meting van de vertakkingsverhoudingen van het Z0 boson • Het Z0 en zijn vertakkingsverhoudingen • Identificatie in de DELPHI detector • Gebruik van het programma WIRED Brecht Hommez – Universiteit Gent maart 2005
Oefening Doel van de oefening: Voornaamste doelstelling van LEP : hoge precisie test van het Standaard Model o.a. een nauwkeurige studie van het Z0 boson mZ0 = 91 GeV/c2 Voor Ee+ = Ee- = 45,5 GeV → Ecm = 91 Gev productie van grote hoeveelheid Z0 bosonen !
Oefening Doel van de oefening: Het Z0 vervalt onmiddellijk, op de volgende manieren: • Z0 e+ + e- • Z0m+ + m- • Z0t+ + t- • Z0n + n • Z0q + q Men spreekt van de verschillende vervalmodes van het Z0. Ze zijn niet alle even waarschijnlijk. Geladen leptonen νe νμντ: niet detecteerbaar
Oefening Doel van de oefening: • Waarschijnlijkheid van vervalmodes = vertakkingsverhoudingen. • Waarden zijn voorspeld door het Standaard Model. Oefening = meten Z0 vertakkingsverhoudingen met gegevens genomen door DELPHI detector bij LEP Dus: verificatie van het Standaard Model. Daarom: voor staal van 100 Z0 vervallen (‘decays’): • Vervalmode identificeren • Verschillende vervalmodes tellen Hoe herkent men de verschillende vervalmodes? mZ0 = 91 Gev Si Ee = 45,5 Gev, les Z0 sont produits abondamment.
Oefening De Delphi Detector
Elektro- magnetische calorimeter Hadron calorimeter Muon kamers Spoor detector Binnenste laag Buitenste laag Oefening Identificatie van de verschillende deeltjes:
Oefening Vervalmodes van het Z0 : • Z0 e+ + e- • Z0m+ + m- • Z0t+ + t- • Z0n + n • Z0q + q Geladen leptonen νe νμντ: niet detecteerbaar
Oefening De vervalmodes herkennen: e+ e- spoordetector e.m. calorimeter Som van de energieën is ongeveer 91 GeV. De sporen van het e+ en e- liggen (bijna) op een lijn Grote Energie afzet
Oefening De som van de energieën is ongeveer gelijk aan de totale energie De vervalmodes herkennen : m+m- Signalen in de muonkamers De sporen van het μ+ en μ- liggen (bijna) op een lijn Kleine energieafzet in de e.m. calorimeter
Oefening De vervalmodes herkennen: t+t- • Tau leptonen vervallen na ~ mm – spoor niet zichtbaar • Identificatie tau’s via vervalproducten • Verval in • De 2 tau’s zijn co-lineair, hun vervalproducten niet • De neutrino’s zijn onzichtbaar • Er is een grote ontbrekende energie t 3 geladen deeltjes
Oefening De vervalmodes herkennen: t+t- . Gemeten Energie < ELEP 1 + 3 geladen deeltjes Sporen niet op een lijn Energie afzet van geladen + neutrale deeltjes in e.m. en hadron calorimeter Signaal in Muon kamers
Oefening De vervalmodes herkennen: Bij elke quark of anti-quark hoort een « jet » deeltjes: Een groot aantal geladen en neutrale deeltjes
Oefening De vervalmodes herkennen: soms wordt ook nog een gluon geproduceerd, dat een 3de jet levert:
Oefening Het programma WIRED: Grafische voorstelling van gereconstrueerde botsingen