S detektorem ATLAS do nitra hmoty a k velkému třesku … … s přispěním špičkových technologií českého průmyslu Fyzikální ústav Akademie věd České republiky.

Prezentace na téma: "S detektorem ATLAS do nitra hmoty a k velkému třesku … … s přispěním špičkových technologií českého průmyslu Fyzikální ústav Akademie věd České republiky."— Transkript prezentace:

1 S detektorem ATLAS do nitra hmoty a k velkému třesku … … s přispěním špičkových technologií českého průmyslu Fyzikální ústav Akademie věd České republiky. f Další souvislosti naší účasti v projektu ATLAS Česká fyzikální pracoviště z Akademie věd ČR, University Karlovy a Českého vysokého učení technického se účastní budování aparatury ATLAS pro experimenty na urychlovači LHC (Large Hadron Collider) v Evropském středisku pro jaderný výzkum CERN v Ženevě. Urychlovač LHC umožní urychlovat a srážet svazky protonů o celkové energii 14 TeV, přesahující téměř o řád dosud dosažené hodnoty. Experimenty na tomto zařízení přinesou nové a zásadní informace o struktuře hmoty daleko překračující obzor současného poznání – ověří teoretické hypotézy o existenci Higgsova bosonu, zda existují tzv. supersymetričtí partneři k známým částicím, umožní zkoumat otázky spojené s narušením tzv. CP symetrie v námi pozorovaném vesmíru atp. Uvedení LHC do provozu zahájí novou éru výzkumu ve fyzice částic a stanoví program světového výzkumu v této oblasti na další desetiletí. Čeští fyzici, inženýři, studenti a technici více než desetiletí pracovali spolu s vědci předních světových laboratoří v daném oboru na vývoji a stavbě experimentální aparatury ATLAS s využitím nejmodernějších instrumentačních a informačních technologií. Pracovníci Fyzikálního ústavu AV ČR, v.v.i., se podíleli na vývoji technologicky nejnáročnější součásti aparatury ATLAS – tzv. pixelového detektoru. Ten je umístěn v blízkosti místa srážky urychlovačových svazků a slouží k měření drah nově vznikajících částic vylétajících z místa srážky. Detekční buňky – pixely – mají rozměr 50x400 mikrometrů a jsou zhotoveny na vysokoodporovém křemíkovém substrátu technologiemi užívanými v elektronickém průmyslu. Pracovníci Fyzikálního ústavu ve spolupráci s ON Semiconductor (dříve TESLA Sezam), Rožnov pod Radhoštěm, vyvinuli technologický postup výroby radiačně odolných pixelových senzorů a zajistili vysokou kvalitu dodávky do CERN. Jednotlivé součásti aparatury byly zkompletovány v CERN a instalovány v podzemní experimentální šachtě ATLAS. Pro mimořádnou technologickou náročnost zakázky a za její splnění ve výborné kvalitě byla firmě ON Semiconductor udělena Průmyslová cena CERN. Účast na projektu ATLAS dává českým vědcům možnost pracovat na nejzávažnějších tématech současného vědeckého výzkumu v oblasti fyziky částic a být spoluautory zásadních vědeckých objevů. Podstatně přispívá k integraci naší vědy do evropských a světových výzkumných struktur. CERN je světové špičkové pracoviště experimentální fyziky. Potřeby experimentů v řadě případů přesahují parametry dosud dostupné techniky a tyto požadavky jsou stimulem posouvajícím stávající technologické hranice. Naši pracovníci aktivně sledují tyto trendy a jedním z výsledků tohoto úsilí je velmi úspěšná spolupráce s firmou ON Semiconductor. Účast českých firem na zakázkách pro ATLAS tak podtrhuje význam našeho příspěvku do mezinárodní vědecké spolupráce. Detektory vyvinuté pro základní výzkum mají též řadu dalších praktických aplikací: v medicíně, biologii, materiálovém výzkumu, defektoskopii, ekologii, atp. Součástí řešení projektu je práce se studenty od prvních ročníků vysokoškolského studia. Témata bakalářských, diplomových a doktorských pracích s aktuální vědeckou tématikou jdou řešena ve velmi inspirativním prostředí mezinárodních výzkumných týmů. Tato činnost přispívá k celkovému vysokoškolského zkvalitnění vzdělávacího procesu. Velká pozornost je věnována popularizačním a vzdělávacím aktivitám – natáčení popularizačních filmů, vytváření vzdělávacích materiálů, organizace přednášek a výstav atp. Díky úsilí našich fyziků proběhla v ČR řada popularizačních akcí o CERN a o ATLAS specielně: články v denním tisku, rozhlase, televizi, exkurse do CERN, dny otevřených dveří atp. Za všechny lze uvézt popularizační akci organizovanou KAV: http://lhc.avcr.cz/ a pořady o ATLAS v České televizi, které lze nalézt na jejích stránkách: http://www.ceskatelevize.cz/program/port?page=video&opidec=207562241900016 http://www.ceskatelevize.cz/vysilani/19.03.2006/206411058200011-18:05-24-planeta-veda-cern.htm Výstava AV ČR Září, 2009 Experiment ATLAS na LHC v CERN Vlevo nahoře: letecký snímek na rozmezí Francie a Švýcarska v blízkosti Ženevy s vyznačením umístění urychlovače LHC; vlevo dole: rozmístění zařícení podél tunelu LHC; vpravo nahoře: letecký snímek nadzemních experimentálních hal ATLAS; vpravo dole: experimentální šachta ATLAS v tunelu LHC. Detektor ATLAS Aparaturu ATLAS si lze představit jako obrovský digitální fotoaparát se sto miliony detekčních čidel. Zatímco digitální fotoaparát dovede snímat obraz přibližně jednou za vteřinu, ATLAS dokáže zachytit za stejnou dobu jednu miliardu obrazů vyvolaných průletem částic. Instalace v experimentální šachtě ATLAS v CERN Testování senzorů a montáž komponent detektoru m Pracoviště pro měření pixelových detektorů ve Fyzikálním ústavu Senzory vyrobené v ON Semiconductor Janov a Marseille – barrel staves Kompletace detekčních lišt LNBL Berkeley – forward disks f Průmyslová cena CERN Vicepresident a hlavní technolog koncernu ON Semiconductor Peter Zdebel přebírá od mluvčího projektu ATLAS Petera Jenniho Průmyslovou cenu CERN. Slavnostního ceremoniálu v CERN se také zúčastnili generální manažer koncernu pro Českou republiku a Slovensko Michael Mandracchia a zástupce ředitele pro výzkum a vývoj Stanislav Kapsia