Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fyzika elementárních částic Atomy, jádra a elektrony... a co dál ? Jsou elementární částice skutečně elementární ? Jak spolu interagují ? Existují další,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fyzika elementárních částic Atomy, jádra a elektrony... a co dál ? Jsou elementární částice skutečně elementární ? Jak spolu interagují ? Existují další,"— Transkript prezentace:

1 Fyzika elementárních částic Atomy, jádra a elektrony... a co dál ? Jsou elementární částice skutečně elementární ? Jak spolu interagují ? Existují další, dosud neznámé, částice ? Jak je hledat ? Urychlovač LHC, experiment ATLAS: – hadronový kalorimetr Tilecal – vnitřní detektor, SCT

2 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK2 Atomy, jádra... a co dál ? Atomové jádro: –jádro: protony neutrony –obal: elektrony Je to ale všechno ? Není !

3 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK3 Složení hmoty Dosud objeveny 3 rodiny fermionů (poločíselný spin) = částic hmoty: –kvarky, ze kterých jsou složeny hadrony (proton, neutron,...) –leptony (elektron, neutrino) Stabilní pouze první rodina, z ní se skládá veškerá hmota ve vesmíru Ostatní dvě rodiny: částice podobných vlastností, ale výrazně hmotnější a nestabilní (rozpadají se)

4 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK4 Interakce částic Kdo/co jsou nositelé těchto interakcí ? Další částice: –silná interakce: gluony –slabá interakce: bosony W, Z –elektromagnetismus: foton –gravitace: graviton (?) Tyto částice nazýváme bosony (celočíselný spin)

5 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK5 Současný stav poznání: Standardní model

6 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK6 Existují další částice ? V současném Standardním modelu dosud experimentálně neobjevena jedna částice: Higgsův boson Další možné objevy: ?supersymetrie: možné rozšíření Standardního modelu, každá částice by měla svého hmotnějšího partnera ?čtvrtá rodina fermionů ?struktura kvarků ?více dimenzí Jak to zjistit ? Neznámé částice si vyrobíme a uvidíme... Ale jak ? –ve srážkách známých částic při vysokých energiích –nová částice je nestabilní a ihned se rozpadne. Detekujeme ale její rozpadové produkty Co k tomu potřebujeme ? –velké urychlovače –detektory částic

7 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK7 Urychlovač LHC Large Hadron Collider: –staví se v evropské laboratoři pro fyziku částic (CERN) –bude srážet protony s protony o celkové energii 14 TeV –dva velké experimenty: ATLAS CMS

8 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK8 Experiment ATLAS

9 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK9 Hadronový kalorimetr Tilecal (1) Úkol kalorimetru: –měření energie částic v závislosti na směru Jak se to dělá: –do kalorimetru vstoupí vysokoenergetická částice (více částic), která se postupně zastaví/zničí v interakcích s materiálem kalorimetru –v aktivních částech kalorimetru částice a její produkty zanechají signál, který je úměrný původní energii vstupující částice

10 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK10 Hadronový kalorimetr Tilecal (2) Princip: –složen ze železa a scintilátorů –nabité částice produkují ve scintilátoru světelný záblesk, který je veden optickými vlákny do fotonásobičů, kde je převeden na elektrický signál Mechanika: –složen ze 3 válců, každý sestává ze 64 modulů –celková váha cca 2800 tun

11 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK11 Hadronový kalorimetr Tilecal (3)

12 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK12 Tilecal: svazkové testy (1) Svazkové testy: –prověření funkčnosti jednotlivých komponent –kalibrace svazkem částic o známé energii –měření základních parametrů –(linearita, rozlišení) Příklad odezvy (180 GeV  ):

13 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK13 Tilecal: svazkové testy (2) Výsledky: –základní parametry: linearita a rozlišení –provnání se simulacemi Experiment:svazky  MC simulace: ,  =0.35  E=52  E  5.5 

14 Tomáš Davídek, ÚČJF MFF UK14 Tilecal v Praze Na čem se podílíme: –výroba submodulů pro část kalorimetru –výroba některých optických komponent –výroba a testování napěťových zdrojů –analýza dat ze svazkových testů: odezva mionů linearita a rozlišení eletronů metody na zlepšení rozlišení analýza signálu z analogového výstupu pro trigger Přijďte nám pomoct......


Stáhnout ppt "Fyzika elementárních částic Atomy, jádra a elektrony... a co dál ? Jsou elementární částice skutečně elementární ? Jak spolu interagují ? Existují další,"

Podobné prezentace


Reklamy Google