Akceleratory Cząstek

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Akceleratory Cząstek"

Transkrypt

1 M. Trzebiński Akceleratory cząstek 1/30 Akceleratory Cząstek Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki Praktyki studenckie na LHC IFJ PAN, 23 sierpnia 2016

2 Obserwacje w makroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 2/30

3 Obserwacje w makroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 2/30 Podstawowe narzędzie obserwacji: nasze oczy. Zdolność rozdzielcza: 0.03 mm (w odległości najlepszego widzenia, tj. ok. 25 cm). Zdolność rozdzielcza Jak bardzo oddalone od siebie muszą być dwa obiekty zanim zleją się w jeden.

4 Obserwacje w makroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 2/30 Podstawowe narzędzie obserwacji: nasze oczy. Zdolność rozdzielcza: 0.03 mm (w odległości najlepszego widzenia, tj. ok. 25 cm). Zdolność rozdzielcza Jak bardzo oddalone od siebie muszą być dwa obiekty zanim zleją się w jeden. Mikroskop: światło widzialne powiększenie do 1500 razy, światło ultrafioletowe powiększenie do 3500 razy.

5 Obserwacje w makroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 2/30 Podstawowe narzędzie obserwacji: nasze oczy. Zdolność rozdzielcza: 0.03 mm (w odległości najlepszego widzenia, tj. ok. 25 cm). Zdolność rozdzielcza Jak bardzo oddalone od siebie muszą być dwa obiekty zanim zleją się w jeden. Mikroskop: światło widzialne powiększenie do 1500 razy, światło ultrafioletowe powiększenie do 3500 razy. Warunek obserwacji Długość fali, którą oświetlamy obiekt musi być mniejsza od jego rozmiarów.

6 Obserwacje w mikroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 3/30 Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali.

7 Obserwacje w mikroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 3/30 Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali. Mikroskop elektronowy: powiększenie: 10 7 razy zdolność rozdzielcza: 50 pm

8 Obserwacje w mikroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 3/30 Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali. źródło elektronów Mikroskop elektronowy: powiększenie: 10 7 razy zdolność rozdzielcza: 50 pm

9 Obserwacje w mikroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 3/30 Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali. źródło elektronów rozpędzanie wiązki elektronów (zwiększanie energii) w polu elektrycznym Mikroskop elektronowy: powiększenie: 10 7 razy zdolność rozdzielcza: 50 pm

10 Obserwacje w mikroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 3/30 Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali. źródło elektronów rozpędzanie wiązki elektronów (zwiększanie energii) w polu elektrycznym Mikroskop elektronowy: powiększenie: 10 7 razy zdolność rozdzielcza: 50 pm skupianie wiązki w polu magnetycznym

11 Obserwacje w mikroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 3/30 Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali. źródło elektronów rozpędzanie wiązki elektronów (zwiększanie energii) w polu elektrycznym Mikroskop elektronowy: powiększenie: 10 7 razy zdolność rozdzielcza: 50 pm skupianie wiązki w polu magnetycznym oświetlenie przedmiotu

12 Obserwacje w mikroświecie M. Trzebiński Akceleratory cząstek 3/30 Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali. źródło elektronów rozpędzanie wiązki elektronów (zwiększanie energii) w polu elektrycznym Mikroskop elektronowy: powiększenie: 10 7 razy zdolność rozdzielcza: 50 pm skupianie wiązki w polu magnetycznym oświetlenie przedmiotu odczyt danych

13 M. Trzebiński Akceleratory cząstek 4/30 Rozwój akceleratorów Przez ostatnie dziesięciolecia znacznie rozwinęliśmy techniki przyśpieszania cząstek. Akceleratory można podzielić ze względu na: kształt: liniowe (wada: jednokrotne przyśpieszanie w danym elemencie), kołowe (wada: promieniowanie synchrotronowe). przyśpieszane cząstki: leptony, np. elektrony (wada: duże starty energii ze względu na promieniowanie synchrotronowe), hadrony, np. protony (wada: zderzenia cząstek nieelementarnych).

14 Rozwój akceleratorów Przez ostatnie dziesięciolecia znacznie rozwinęliśmy techniki przyśpieszania cząstek. Akceleratory można podzielić ze względu na: kształt: liniowe (wada: jednokrotne przyśpieszanie w danym elemencie), kołowe (wada: promieniowanie synchrotronowe). przyśpieszane cząstki: leptony, np. elektrony (wada: duże starty energii ze względu na promieniowanie synchrotronowe), hadrony, np. protony (wada: zderzenia cząstek nieelementarnych). Naturalny układ jednostek w fizyce wysokich energii Jednostkami naturalnymi dla fizyki cząstek elementarnych są jednostki związane ze skalami występującymi w mechanice kwantowej oraz w teorii względności: jednostka działania: ~ = 1, prędkość światła w próżni: c = 1, jednostka energii: ev (elektronowolt): Elektronowolt energia, jaką uzyskuje bądź traci elektron, który przemieścił się w polu elektrycznym o różnicy potencjałów równej 1 woltowi. 1eV = 1e 1V = J M. Trzebiński Akceleratory cząstek 4/30

15 Metoda badawcza M. Trzebiński Akceleratory cząstek 5/30 Sposób obserwacji w mikroświecie: rozpędzić cząstkę do dużej energii i obserwować produkty zderzenia. Im większa energia cząstki, tym bardzie prawdopodobne jest wyprodukowanie nowych, ciężkich cząstek.

16 M. Trzebiński Akceleratory cząstek 5/30 Metoda badawcza Sposób obserwacji w mikroświecie: rozpędzić cząstkę do dużej energii i obserwować produkty zderzenia. Im większa energia cząstki, tym bardzie prawdopodobne jest wyprodukowanie nowych, ciężkich cząstek. Można rozróżnić dwa rodzaje zderzeń: wiązka cząstek vs. nieruchoma tarcza; maksymalna energia w środku masy (czyli dostępna do produkcji cząstek) wynosi 2 masa cząstki energia wiązki wiązka vs. wiązka; maksymalna energia zderzenia wynosi 2 energia wiązki

17 Metoda badawcza Sposób obserwacji w mikroświecie: rozpędzić cząstkę do dużej energii i obserwować produkty zderzenia. Im większa energia cząstki, tym bardzie prawdopodobne jest wyprodukowanie nowych, ciężkich cząstek. Można rozróżnić dwa rodzaje zderzeń: wiązka cząstek vs. nieruchoma tarcza; maksymalna energia w środku masy (czyli dostępna do produkcji cząstek) wynosi 2 masa cząstki energia wiązki wiązka vs. wiązka; maksymalna energia zderzenia wynosi 2 energia wiązki Przykład produkcja bozonu Higgsa na LHC: dwa partony (części protonu) oddziałują ze sobą, ponieważ proton, a zatem i jego składniki, ma dużą energię, to możliwe jest powstanie nowych, ciężkich cząstek, jedną z nich może być bozon Higgsa, prawdopodobieństwo wyprodukowania go w zderzeniu wiązek protonów o energii 7000 GeV każda wynosi ok M. Trzebiński Akceleratory cząstek 5/30

18 Przekrój czynny i świetlność M. Trzebiński Akceleratory cząstek 6/30 Przekrój czynny, σ Jest miarą prawdopodobieństwa zajścia danego procesu. Jednostką jest barn [b].

19 Przekrój czynny i świetlność M. Trzebiński Akceleratory cząstek 6/30 Przekrój czynny, σ Jest miarą prawdopodobieństwa zajścia danego procesu. Jednostką jest barn [b]. Świetlność, L Jest miarą wydajności akceleratora / ilości zebranych danych. Wyróżniamy świetlność: całkowitą, wyrażaną przeważnie w b 1, chwilową, wyrażaną w cm 2 s 1. Świetlność całkowita zależy od: częstości oddziaływań, f, ilości cząstek w zderzanym pakiecie, N, liczby pakietów, n, szerokości wiązki, σ, czasu zbierania danych, t. f n N1 N2 L = t 4π σ x σ y

20 Przekrój czynny i świetlność Przekrój czynny, σ Jest miarą prawdopodobieństwa zajścia danego procesu. Jednostką jest barn [b]. Świetlność, L Jest miarą wydajności akceleratora / ilości zebranych danych. Wyróżniamy świetlność: całkowitą, wyrażaną przeważnie w b 1, chwilową, wyrażaną w cm 2 s 1. Świetlność całkowita zależy od: częstości oddziaływań, f, ilości cząstek w zderzanym pakiecie, N, liczby pakietów, n, szerokości wiązki, σ, czasu zbierania danych, t. f n N1 N2 L = t 4π σ x σ y Liczba zebranych przypadków n = L σ Ile przypadków produkcji bozonów Higgsa możemy oczekiwać w 100 fb 1 danych zebranych przez LHC prze energii w środku masy równej s = 13 TeV? M. Trzebiński Akceleratory cząstek 6/30

21 Ośrodek naukowy 1 W CERNie działa wiele innych, mniejszych eksperymentów, np. COMPASS, NA61/SHINE,... M. Trzebiński Akceleratory cząstek 7/30 CERN: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire Europejska Organizacja Badań Jądrowych powstanie: 29 września 1954 (ratyfikacja umowy o założeniu z 1952 r.) największe na świecie laboratorium zajmujące się badaniami podstawowymi 2600 stałych pracowników plus ok współpracujących naukowców i inżynierów z całego świata (w tym ok. 200 z Polski) Polska w CERNie: obserwator od 1964 r., członek od 1 lipca 1991 r. kolebka www (nie internetu!) w 1989 Tim Berners-Lee stworzył język HTML oraz protokół HTTP Urządzenia badawcze CERNu, które nas interesują 1 : akcelerator LHC Large Hadron Collider (Wielki Zderzacz Hadronów) detektory: ATLAS, CMS, ALICE, LHCb, TOTEM, LHCf, MoEDAL

22 CERN Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire M. Trzebiński Akceleratory cząstek 8/30

23 Źródło protonów M. Trzebiński Akceleratory cząstek 9/30 Butla z wodorem (wodór = proton + elektron) Duoplazmatron oddzielenie elektronów: katoda emituje elektrony do komory próżniowej wpuszczamy gaz, który ma zostać zjonizowany gaz zostaje zjonizowany w skutek oddziaływania z elektronami (powstaje plazma) elektrony zostają oddzielone od jądra na skutek działania pola elektrycznego

24 Butla z wodorem i duoplazmatron M. Trzebiński Akceleratory cząstek 10/30

25 Przyśpieszanie cząstek M. Trzebiński Akceleratory cząstek 11/30 Przyśpieszanie cząstek następuje w polu elektrycznym! W CERN działają dwa akceleratory liniowe: LINAC2: działa od 1978 r.; zastąpił LINAC1, przyśpiesza protony do energii 50 MeV, w 2020 r. zostanie zastąpiony przez LINAC4 (160 MeV). LINAC3: działa od 1994 r., przyśpiesza ciężkie jony do energii 4.2 MeV/nukl., zużywa ok. 500 mg ołowiu w każdych 2 tygodniach działania, ciężkie jony są przesyłane do Low Energy Ion Ring, będzie działał co najmniej do 2022 r.

26 LINAC2 M. Trzebiński Akceleratory cząstek 12/30

27 Sterowanie wiązki magnesy M. Trzebiński Akceleratory cząstek 13/30 Sterowanie ruchem cząstek odbywa się w polu magnetycznym. Siła Lorentza (składowa magnetyczna): F = q ( v B) Rodzaje i przeznaczenie magnesów dipole zakrzywianie toru wiązki, kwadrupole skupianie / rozpraszanie wiązki, multipole (sekstupolowe, oktupolowe,...) poprawki wyższego rzędu, np. oddziaływania elektromagnetyczne pomiędzy paczkami.

28 Magnes dipolowy M. Trzebiński Akceleratory cząstek 14/30

29 Magnes kwadrupolowy M. Trzebiński Akceleratory cząstek 15/30

30 Proton Synchrotron Booster M. Trzebiński Akceleratory cząstek 16/30 Akcelerator kołowy o promieniu 20 m uruchomiony w 1972 r. Przyśpiesza 50 MeV protony z LINAC2 do 1.4 GeV. Przed uruchomieniem Boostera protony były wstrzykiwane bezpośrednio do akceleratora Proton Synchrotron. Mała energia początkowa (50 MeV) stanowiła ograniczenie na ilość protonów. Booster zwiększył ten limit o czynnik 100.

31 PS Booster M. Trzebiński Akceleratory cząstek 17/30

32 Proton Synchrotron M. Trzebiński Akceleratory cząstek 18/30 Akcelerator kołowy o obwodzie 628 m uruchomiony w 1959 r. Pierwszy synchrotron w CERN. 277 konwencjonalnych elektromagnesów (temp. pokojowa), w tym 100 dipole. Przyśpiesza 1.4 GeV protony z PS Booster do 26 GeV lub 72 MeV/nukl. ciężkie jony z LEIR do 5.9 GeV/nukl.

33 Proton Synchrotron M. Trzebiński Akceleratory cząstek 19/30

34 Super Proton Synchrotron M. Trzebiński Akceleratory cząstek 20/30 Akcelerator kołowy o obwodzie 6.9 km uruchomiony w 1976 r konwencjonalnych elektromagnesów (temp. pokojowa), w tym 744 dipole. Przyśpiesza protony do energii 450 GeV oraz ciężkie jony do energii 177 GeV/nukl. Dostarcza wiązki do LHC, hal testowych oraz eksperymentów NA61/SHINE, NA62 oraz COMPASS. Zderzenia proton-antyproton na SPS pozwoliły m. in. na odkrycie: bozonów W oraz Z; eksperymenty UA1 oraz UA2; nobel dla Carlo Rubbia oraz Simona van der Meera w 1983, bezpośredniego łamania symetrii CP; eksperyment NA48.

35 Super Proton Synchrotron M. Trzebiński Akceleratory cząstek 21/30

36 Wielki Zderzacz Hadronów LHC M. Trzebiński Akceleratory cząstek 22/30 Największy na świecie akcelerator kołowy: obwód 27 km. Uruchomiony w 2008 r. Nadprzewodzące elektromagnesy: 1232 dipole oraz 858 kwadrupole. Temperatura magnesów: 1.9 K ( C). Pole magnetyczne: 8.33 T. Bardzo wysoka próżnia: atm. Przyśpiesza protony do energii 14 TeV oraz ciężkie jony do energii 2.76 GeV/nukl. Cząstki osiągają prędkość bliską prędkości światła w próżni: c. Zderzenia proton-proton na LHC pozwoliły m. in. na odkrycie bozonu Higga; eksperymenty ATLAS oraz CMS; nobel dla Francois Englerta oraz Petera Higgsa w 2013 r.

37 Large Hadron Collider M. Trzebiński Akceleratory cząstek 23/30

38 Zderzenia Wiązek M. Trzebiński Akceleratory cząstek 24/30

39 Animacje źródła M. Trzebiński Akceleratory cząstek 25/30 Użyte w prezentacji: Magnes dipolowy: Magnes kwadrupolowy: CERN: Duoplazmatron: LINAC2: PS Booster: Proton Synchrotron: SPS: LHC: Zderzenia: Dodatkowe: Kształt wiązki: Profil wiązki: Kolimatory: Detektor ATLAS:

40 Dodatkowe materiały M. Trzebiński Akceleratory cząstek 26/30 Skala Wszechświata: Fizyka cząstek: CERN Accelerator School (basic): CERN Accelerator School (advanced): H. Wiedemann, Particle Accelerator Physics, ph381.edu.physics.uoc.gr/particle Accelerator Physics.pdf Działanie duoplazmatronu: acc/ad/visiteguideps/animations/duoplasmatron/duoplasmatron.html

41 Podsumowanie (I) M. Trzebiński Akceleratory cząstek 27/30 Zdolność rozdzielcza Jak bardzo oddalone od siebie muszą być dwa obiekty zanim zleją się w jeden. Warunek obserwacji Długość fali, którą oświetlamy obiekt musi być mniejsza od jego rozmiarów. Dualizm korpuskularno-falowy Materia ma zarówno właściwości korpuskularne jak i falowe. W szczególności każda cząstka odpowiednią długość fali, która jest odwrotnie proporcjonalna do energii cząstki: długość fali 1/energia cząstki Im większa energia cząstki, tym mniejsza jest długość jej fali. Naturalny układ jednostek w fizyce wysokich energii Jednostkami naturalnymi dla fizyki cząstek elementarnych są jednostki związane ze skalami występującymi w mechanice kwantowej oraz w teorii względności: jednostka działania: = 1, prędkość światła w próżni: c = 1, jednostka energii: ev (elektronowolt): Elektronowolt energia, jaką uzyskuje bądź traci elektron, który przemieścił się w polu elektrycznym o różnicy potencjałów równej 1 woltowi. 1eV = 1e 1V = J

42 Podsumowanie (II) M. Trzebiński Akceleratory cząstek 28/30 Akceleratory można podzielić ze względu na: kształt: liniowe (wada: jednokrotne przyśpieszanie w danym elemencie), kołowe (wada: promieniowanie synchrotronowe). przyśpieszane cząstki: leptony, np. elektrony (wada: duże starty energii ze względu na promieniowanie synchrotronowe), hadrony, np. protony (wada: zderzenia cząstek nieelementarnych). Można rozróżnić dwa rodzaje zderzeń: wiązka cząstek vs. nieruchoma tarcza; maksymalna energia w środku masy (czyli dostępna do produkcji cząstek) wynosi 2 masa cząstki energia wiązki wiązka vs. wiązka; maksymalna energia zderzenia wynosi 2 energia wiązki Przekrój czynny, σ Jest miarą prawdopodobieństwa zajścia danego procesu. Jednostką jest barn [b]. Świetlność, L Jest miarą wydajności akceleratora / ilości zebranych danych. Wyróżniamy świetlność: całkowitą, wyrażaną przeważnie w b 1, chwilową, wyrażaną w cm 2 s 1.

43 Podsumowanie (III) M. Trzebiński Akceleratory cząstek 29/30 Liczba zebranych przypadków n = L σ Przyśpieszanie cząstek następuje w polu elektrycznym! Sterowanie ruchem cząstek odbywa się w polu magnetycznym. Siła Lorentza (składowa magnetyczna): F = q ( v B) Rodzaje i przeznaczenie magnesów dipole zakrzywianie toru wiązki, kwadrupole skupianie / rozpraszanie wiązki, multipole (sekstupolowe, oktupolowe,...) poprawki wyższego rzędu, np. oddziaływania elektromagnetyczne pomiędzy paczkami.

44 1 Wykorzystanie symetrii przy pomiarze rozkładu kąta rozproszenia w procesie pp pp 2 Analiza pierwszych danych fizycznych zebranych przez detektory AFP 3 Zaimplementowanie modelu produkcji przypadków jet-gap-jet do generatora Pythia8 4 Pomiar przekroju czynnego dla procesu Z ττ 5 Pomiar polaryzacji leptonów tau z rozpadu bozonu Z 6 Selekcja przypadków Z ττ w danych zebranych przez eksperyment ATLAS w 2012 roku kanał mionowy 7 Selekcja przypadków Z ττ w danych zebranych przez eksperyment ATLAS w 2012 roku kanał elektronowy 8 Optymalizacja kryteriów selekcji dla rozpadu Λ c pµµ za pomocą wielowymiarowej analizy danych 9 Optymalizacja parametrów analizy wielu zmiennych dla separacji tła w rozpadach bozonu Higgsa na dwa kwarki piękne 10 Rekonstrukcja własności cząstek produkowanych w zderzeniach proton-proton przy energii 13 TeV 11 Symulacja działania kompleksu akceleratorów w CERN 12 Oddziaływania elektromagnetyczne nowe źródło informacji o zderzeniach jąder atomowych. Studium przygotowawcze dla eksperymentu SHINE w CERN 13 Analiza danych z testów detektorów krzemowych 14 Rekonstrukcja inkluzywnych rozpadów mezonów B 15 Testowanie modułu do inkluzywnej rekonstrukcji B znakującego w środowisku eksperymentu Belle II 16 Metody wielowymiarowej analizy w poszukiwaniu fizyki spoza Modelu Standardowego 17 Analiza uszkodzeń radiacyjnych paskowych detektorów krzemowych 18 Automatyzacja i monitorowanie procesów w wielkoskalowych systemach kontroli eksperymentu ATLAS 19 Analiza tła dla procesu dyfrakcyjnego bremsstrahlungu dla LHC pracującego z β = 90 m M. Trzebiński Akceleratory cząstek 30/30

W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński

W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński W jaki sposób dokonujemy odkryć w fizyce cząstek elementarnych? Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk Gimli Glider Boeing 767-233 lot: Air Canada

Bardziej szczegółowo

Theory Polish (Poland)

Theory Polish (Poland) Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa CERN i LHC Jezioro Genewskie Lotnisko w Genewie tunel LHC (długość 27 km, ok.100m pod powierzchnią ziemi) CERN/Meyrin Gdzie to jest? ok. 100m Tu!!! LHC w schematycznym

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 1 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 2.12. 2009 Współczesne eksperymenty-wprowadzenie Detektory Akceleratory Zderzacze LHC Mapa drogowa Tevatron-

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW 25.11.2011 Współczesne eksperymenty Wprowadzenie Akceleratory Zderzacze Detektory LHC Mapa drogowa Współczesne

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Spotkanie 3 Porównanie modeli rozpraszania do pomiarów na Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC i przyszłość fizyki cząstek Rafał Staszewski Maciej Trzebiński

Bardziej szczegółowo

Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej i cząstek elementarnych. Seweryn Kowalski

Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej i cząstek elementarnych. Seweryn Kowalski Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej i cząstek elementarnych Seweryn Kowalski Listopad 2007 Akceleratory Co to jest akcelerator Każde urządzenie zdolne do przyspieszania cząstek, jonów naładowanych do wysokich

Bardziej szczegółowo

Witamy w CERNie. Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie.

Witamy w CERNie. Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie. Witamy w CERNie Bolesław Pietrzyk LAPP Annecy (F) Wykład przygotowany przez polskich fizyków w CERNie bolek.pietrzyk@cern.ch 4 lipca 2012 Joe Incandela (CMS) Fabiola Gianotti (ATLAS) Première rencontre

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział: BMiZ Kierunek: MiBM / KMiU Prowadzący: dr hab. Tomasz Stręk Przygotował: Adrian Norek Plan prezentacji 1. Wprowadzenie 2. Chłodzenie największego na świecie magnesu w CERN

Bardziej szczegółowo

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN LHC i po co nam On Piotr Traczyk CERN LHC: po co nam On Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 5 Program fizyczny LHC 6 Program fizyczny LHC

Bardziej szczegółowo

Wszystko, co kiedykolwiek chcieliście wiedzieć o CERNie i o fizyce cząstek

Wszystko, co kiedykolwiek chcieliście wiedzieć o CERNie i o fizyce cząstek Wszystko, co kiedykolwiek chcieliście wiedzieć o CERNie i o fizyce cząstek i jeszcze kilka, których nie chcieliście wiedzieć, ale i tak się dowiecie mgr inż. Małgorzata Janik - majanik@cern.ch mgr inż.

Bardziej szczegółowo

Akceleratory. Urządzenia do wytwarzania strumieni cząstek o znacznej energii kinetycznej

Akceleratory. Urządzenia do wytwarzania strumieni cząstek o znacznej energii kinetycznej Akceleratory Urządzenia do wytwarzania strumieni cząstek o znacznej energii kinetycznej Przegląd ważniejszych typów akceleratorów: akceleratory elektrostatyczne, akceleratory liniowe ze zmiennym polem

Bardziej szczegółowo

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa Cząstki i siły tworzące nasz wszechświat Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan Wstęp Klasyfikacja cząstek elementarnych Model Standardowy 2 Wstęp 3 Jednostki, konwencje Prędkość światła c ~ 3 x 10 8 m/s Stała

Bardziej szczegółowo

LHC: program fizyczny

LHC: program fizyczny LHC: program fizyczny Piotr Traczyk CERN Detektory przy LHC Planowane są 4(+2) eksperymenty na LHC ATLAS ALICE CMS LHCb 2 Program fizyczny LHC Model Standardowy i Cząstka Higgsa Poza Model Standardowy:

Bardziej szczegółowo

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK Julia Hoffman (NCU) WSTĘP DO WSTĘPU W wykładzie zostały bardzo ogólnie przedstawione tylko niektóre zagadnienia z zakresu fizyki cząstek elementarnych. Sugestie, pytania, uwagi:

Bardziej szczegółowo

Grzegorz Wrochna Narodowe Centrum Badań Jądrowych Z czego składa się Wszechświat?

Grzegorz Wrochna Narodowe Centrum Badań Jądrowych  Z czego składa się Wszechświat? Narodowe Centrum Badań Jądrowych www.ncbj.gov.pl Z czego składa się Wszechświat? 1 Budowa materii ~ cała otaczająca nas materia składa się z atomów pierwiastek chemiczny = = zbiór jednakowych atomów Znamy

Bardziej szczegółowo

Wstęp do fizyki akceleratorów

Wstęp do fizyki akceleratorów Wstęp do fizyki akceleratorów Mariusz Sapiński (mariusz.sapinski@cern.ch) CERN, Departament Wiązek 3 września 2013 Definicja Akcelerator cząstek: urządzenie produkujące wiązkę cząstek (jonów lub cząstek

Bardziej szczegółowo

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV Eksperyment CMS, CERN 4 lipca 2012 Streszczenie Na wspólnym seminarium w CERN i na konferencji ICHEP 2012 [1] odbywającej się w Melbourne, naukowcy pracujący przy

Bardziej szczegółowo

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept.

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. CERN - pierwsze globalne laboratorium Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. Menu Co to jest właściwie CERN? Kilku CERN-owskich Noblistów Co badamy? Obecne przyspieszacze Przykłady eksperymentów: cząstki elementarne

Bardziej szczegółowo

Pakiet ROOT. prosty generator Monte Carlo. Maciej Trzebiński. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki

Pakiet ROOT. prosty generator Monte Carlo. Maciej Trzebiński. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki M. Trzebiński ROOT generator MC 1/5 Pakiet ROOT prosty generator Monte Carlo Maciej Trzebiński Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauki Praktyki studenckie na LHC IFJ PAN, 23 sierpnia 2016 Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Akceleratorów wykład dla nauczycieli. Mariusz Sapiński CERN, Departament Wiązek 12 kwietnia 2010

Wstęp do Akceleratorów wykład dla nauczycieli. Mariusz Sapiński CERN, Departament Wiązek 12 kwietnia 2010 Wstęp do Akceleratorów wykład dla nauczycieli Mariusz Sapiński CERN, Departament Wiązek 12 kwietnia 2010 Definicja Akcelerator cząstek: urządzenie produkujące wiązkę cząstek (jonów lub cząstek subatomowych)

Bardziej szczegółowo

Rafał Staszewski. Praktyki studenckie Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych 7 lipca 2017, IFJ PAN

Rafał Staszewski. Praktyki studenckie Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych 7 lipca 2017, IFJ PAN Rafał Staszewski Instytut Fizyki Jądrowej imienia Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk Praktyki studenckie Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych 7 lipca 2017, IFJ PAN 1 / 6 Uwagi ogólne

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

Cząstki elementarne wprowadzenie. Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Cząstki elementarne wprowadzenie Krzysztof Turzyński Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Historia badania struktury materii XVII w.: ruch gwiazd i planet, zasady dynamiki, teoria grawitacji, masa jako

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych

Fizyka cząstek elementarnych Fizyka cząstek elementarnych 2 Największe pytania fizyki Jak wyglądał Wielki Wybuch? Czy istnieją dodatkowe wymiary? Dlaczego świat jest zbudowany z materii a nie antymaterii? Jakie są podstawowe prawa

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Jak działają detektory. Julia Hoffman Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady

Bardziej szczegółowo

Wykład monograficzny 0 1

Wykład monograficzny 0 1 Fizyka zderzeń relatywistycznych ciężkich jonów Wykład 0: LHC okno na Mikroświat Wykład 1: AA: Motywacja, cele fizyczne, akceleratory, eksperymenty Wykład 2: Plazma kwarkowo-gluonowa Wykład 3: Geometria

Bardziej szczegółowo

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie

Bardziej szczegółowo

Marek Kowalski

Marek Kowalski Jak zbudować eksperyment ALICE? (A Large Ion Collider Experiment) Jeszcze raz diagram fazowy Interesuje nas ten obszar Trzeba rozpędzić dwa ciężkie jądra (Pb) i zderzyć je ze sobą Zderzenie powinno być

Bardziej szczegółowo

Akceleratory. Instytut Fizyki Jądrowej PAN 1

Akceleratory. Instytut Fizyki Jądrowej PAN 1 Akceleratory fizyka cząstek elementarnych fizyka wysokich energii ruch cząstki w polu magnetycznym i elektrycznym akceleratory elektrostatyczne akcelaratory liniowe akcelaratory kołowe (cykliczne): - cyklotron

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych

Jak działają detektory. Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych Jak działają detektory Julia Hoffman# Southern Methodist University# Instytut Problemów Jądrowych LHC# Wiązka to pociąg ok. 2800 paczek protonowych Każda paczka składa się. z ok. 100 mln protonów 160km/h

Bardziej szczegółowo

Światło fala, czy strumień cząstek?

Światło fala, czy strumień cząstek? 1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie

Bardziej szczegółowo

LEPTON TAU : jako taki, oraz zastosowania. w niskich i wysokich energiach. Zbigniew Wąs

LEPTON TAU : jako taki, oraz zastosowania. w niskich i wysokich energiach. Zbigniew Wąs LEPTON TAU : jako taki, oraz zastosowania w niskich i wysokich energiach Zbigniew Wąs Podziękowania: A. Kaczmarska, E. Richter-Wąs (Atlas); A. Bożek (Belle); T. Przedziński, P. Golonka (IT); R. Decker,

Bardziej szczegółowo

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy?

Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Bozon Higgsa prawda czy kolejny fakt prasowy? Sławomir Stachniewicz, IF PK 1. Standardowy model cząstek elementarnych Model Standardowy to obecnie obowiązująca teoria cząstek elementarnych, które są składnikami

Bardziej szczegółowo

EDUKACYJNE ZASOBY CERN

EDUKACYJNE ZASOBY CERN EDUKACYJNE ZASOBY CERN Prezentację przygotowały: Bożena Kania, Gimnazjum nr 9 w Lublinie Ewa Pilorz, Gimnazjum nr 15 w Lublinie Joanna Russa-Resztak, IX Liceum Ogólnokształcące w Lublinie po szkoleniu

Bardziej szczegółowo

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe 4.IV.2012 Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8sem.letni.2011-12 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siły Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest

Bardziej szczegółowo

WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 12. IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ

WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 12. IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 12 IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ 1 Metody przyspieszania cząstek - akceleratory cząstek Akcelerator urządzenie

Bardziej szczegółowo

Janusz Gluza. Instytut Fizyki UŚ Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych

Janusz Gluza. Instytut Fizyki UŚ  Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych Akceleratory czyli największe mikroskopy świata Janusz Gluza Instytut Fizyki UŚ http://fizyka.us.edu.pl/ Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych http://www.us.edu.pl/~ztpce/ http://www.us.edu.pl/~gluza

Bardziej szczegółowo

Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych

Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych Sylwa czyli silva rerum na temat fizyki cz astek elementarnych Barbara Badełek Uniwersytet Warszawski i Uniwersytet Uppsalski Nauczyciele fizyki w CERN 20 26 maja 2007 B. Badełek (Warsaw and Uppsala) Silva

Bardziej szczegółowo

Wstęp do akceleratorów

Wstęp do akceleratorów Wstęp do akceleratorów Mariusz Sapinski BE/BI CERN/Czerwiec 2009 Spis treści Co to jest przyśpieszenie Po co przyśpieszać? Jak przyśpieszać? Jak przyśpiesza natura: mechanizm Fermiego Metody przyśpieszania

Bardziej szczegółowo

VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki

VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki r. akad. 005/ 006 VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki 1. Fale materii. Rozpraszanie cząstek wysokich energii mikroskopią na bardzo małych odległościach.. Akceleratory elektronów i protonów.

Bardziej szczegółowo

Akceleratory (Å roda, 16 marzec 2005) - Dodał wtorek

Akceleratory (Å roda, 16 marzec 2005) - Dodał wtorek Akceleratory (Å roda, 16 marzec 2005) - Dodał wtorek Definicja: Urządzenie do przyspieszania cząstek naładowanych, tj. zwiększania ich energii. Akceleratory można sklasyfikować ze względu na: kształt toru

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak

Fizyka cząstek elementarnych. Tadeusz Lesiak Fizyka cząstek elementarnych Tadeusz Lesiak 1 WYKŁAD IV Akceleratory T.Lesiak Fizyka cząstek elementarnych 2 Cykl pracy eksperymentu fizyki cząstek elementarnych AKCELERATOR DETEKTOR SUROWE DANE SYMULACJE

Bardziej szczegółowo

LHC klucz do Mikroświata

LHC klucz do Mikroświata LHC klucz do Mikroświata Barbara Wosiek Dzień Otwarty, IFJ PAN 26.09.2008 1 LHC Large Hadron Collider Wielki Zderzacz Hadronów Gigantyczny akcelerator cząstek w Europejskim Ośrodku Fizyki Cząstek CERN

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Akceleratorów wykład dla uczniów. Mariusz Sapiński CERN, Departament Instrumentacji Wiązki 22 marca 2010

Wstęp do Akceleratorów wykład dla uczniów. Mariusz Sapiński CERN, Departament Instrumentacji Wiązki 22 marca 2010 Wstęp do Akceleratorów wykład dla uczniów Mariusz Sapiński CERN, Departament Instrumentacji Wiązki 22 marca 2010 Definicja Akcelerator cząstek: urządzenie produkujące wiązkę cząstek (jonów lub cząstek

Bardziej szczegółowo

Źródła cząstek. Naturalne: Sztuczne. Promieniowanie kosmiczne Różne źródła neutrin. Akceleratory Reaktory. D. Kiełczewska wykład 2

Źródła cząstek. Naturalne: Sztuczne. Promieniowanie kosmiczne Różne źródła neutrin. Akceleratory Reaktory. D. Kiełczewska wykład 2 Źródła cząstek Naturalne: Promieniowanie kosmiczne Różne źródła neutrin Sztuczne Akceleratory Reaktory Promieniowanie kosmiczne Na początku XX wieku Theodore Wulf umieścił na szczycie wieży Eiffla detektory

Bardziej szczegółowo

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7.

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7. Weronika Biela 1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7. Obliczenie przekroju czynnego 8. Porównanie

Bardziej szczegółowo

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ Teoria Wielkiego Wybuchu Epoki rozwoju Wszechświata Wczesny Wszechświat Epoka Plancka (10-43 s): jedno podstawowe oddziaływanie Wielka Unifikacja (10-36 s): oddzielenie siły grawitacji od reszty oddziaływań

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki Odkrycie hiperjąder Hiperjądra to struktury jądrowe w skład których, poza protonami I neutronami, wchodzą hiperony. Odkrycie hiperjąder miało miejsce w 1952 roku, 60 lat temu, w Warszawie. Wówczas nie

Bardziej szczegółowo

Compact Muon Solenoid

Compact Muon Solenoid Compact Muon Solenoid (po co i jak) Piotr Traczyk CERN Compact ATLAS CMS 2 Muon Detektor CMS był projektowany pod kątem optymalnej detekcji mionów Miony stanowią stosunkowo czysty sygnał Pojawiają się

Bardziej szczegółowo

Elementy fizyki czastek elementarnych

Elementy fizyki czastek elementarnych Źródła czastek Elementy fizyki czastek elementarnych Wykład II Naturalne źródła czastek Źródła promieniotwórcze Promieniowanie kosmiczne Akceleratory czastek Akceleratory elektrostatyczne, liniowe i kołowe

Bardziej szczegółowo

Źródła cząstek o wysokich energiach. Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek.

Źródła cząstek o wysokich energiach. Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek. Źródła cząstek o wysokich energiach II Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek. Świetlność LHC 1 Źródła cząstek o wysokich energiach I. PROMIENOWANIE

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Akceleratorów. Mariusz Sapiński CERN BE/BI 24 listopada 2009

Wstęp do Akceleratorów. Mariusz Sapiński CERN BE/BI 24 listopada 2009 Wstęp do Akceleratorów Mariusz Sapiński CERN BE/BI 24 listopada 2009 Definicja Akcelerator cząstek (wg. Encyclopedia Brittanica): każde urządzenie produkujące wiązkę szybkich, naładowanych cząstek (jonów

Bardziej szczegółowo

Własności jąder w stanie podstawowym

Własności jąder w stanie podstawowym Własności jąder w stanie podstawowym Najważniejsze liczby kwantowe charakteryzujące jądro: A liczba masowa = liczbie nukleonów (l. barionów) Z liczba atomowa = liczbie protonów (ładunek) N liczba neutronów

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe

WYKŁAD 8. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Oddziaływania słabe Wszechświat cząstek elementarnych WYKŁAD 8 Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW Oddziaływania słabe Cztery podstawowe siłyprzypomnienie Oddziaływanie grawitacyjne Działa między wszystkimi cząstkami, jest

Bardziej szczegółowo

Czego oczekujemy od LHC? Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Czego oczekujemy od LHC? Piotr Traczyk. IPJ Warszawa Czego oczekujemy od LHC? Piotr Traczyk IPJ Warszawa Plan 1)Dwa słowa o LHC 2)Eksperymenty i program fizyczny 3)Kilka wybranych tematów - szczegółowo 2 LHC Large Hadron Collider UWAGA! Start jeszcze w tym

Bardziej szczegółowo

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne r. akad. 005/ 006 IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne Jan Królikowski Fizyka IBC 1 r. akad. 005/ 006 Pole elektryczne i magnetyczne Pole elektryczne

Bardziej szczegółowo

JÜLICH ELECTRIC DIPOLE INVESTIGATIONS MEASUREMENT WITH STORAGE RING

JÜLICH ELECTRIC DIPOLE INVESTIGATIONS MEASUREMENT WITH STORAGE RING JÜLICH ELECTRIC DIPOLE INVESTIGATIONS MEASUREMENT WITH STORAGE RING testowe pomiary i demonstracja iż proponowana metoda pracuje są wykonywane na działającym akceleratorze COSY pierwszy pomiar z precyzją

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych Wykład 1 Wstęp Jerzy Kraśkiewicz Krótka historia Odkrycie promieniotwórczości 1895 Roentgen odkrycie promieni X 1896 Becquerel promieniotwórczość

Bardziej szczegółowo

Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS

Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS Poszukiwania bozonu Higgsa w rozpadzie na dwa leptony τ w eksperymencie CMS Artur Kalinowski Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski Warszawa, 7 grudnia 2012 DETEKTOR CMS DETEKTOR CMS Masa całkowita : 14

Bardziej szczegółowo

Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Równania ruchu cząstek i ich rozwiązania. Ireneusz Mańkowski

Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Równania ruchu cząstek i ich rozwiązania. Ireneusz Mańkowski Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Równania ruchu cząstek i ich rozwiązania. I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 2 kwietnia 2012 Ruch ładunku równolegle do linii pola Ruch

Bardziej szczegółowo

Relatywistyczne zderzenia ciężkich jonów jako narzędzie w badaniu diagramu fazowego silnie oddziałującej materii

Relatywistyczne zderzenia ciężkich jonów jako narzędzie w badaniu diagramu fazowego silnie oddziałującej materii Relatywistyczne zderzenia ciężkich jonów jako narzędzie w badaniu diagramu fazowego silnie oddziałującej materii Katarzyna Grebieszkow 5 lutego 2016 Streszczenie W dokumencie pokazane są podstawowe cele

Bardziej szczegółowo

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN

Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN Podróż do początków Wszechświata: czyli czym zajmujemy się w laboratorium CERN mgr inż. Małgorzata Janik - majanik@cern.ch mgr inż. Łukasz Graczykowski - lgraczyk@cern.ch Zakład Fizyki Jądrowej, Wydział

Bardziej szczegółowo

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. p f Θ foton elektron p f p e 0 p e Zderzenia fotonów

Bardziej szczegółowo

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia?

Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Z czego i jak zbudowany jest Wszechświat? Jak powstał? Jak się zmienia? Cząstki elementarne Kosmologia Wielkość i kształt Świata Ptolemeusz (~100 n.e. - ~165 n.e.) Mikołaj Kopernik (1473 1543) geocentryzm

Bardziej szczegółowo

Wielki Wybuch czyli podróż do początku wszechświata. Czy może się to zdarzyć na Ziemi?

Wielki Wybuch czyli podróż do początku wszechświata. Czy może się to zdarzyć na Ziemi? Wielki Wybuch czyli podróż do początku wszechświata Czy może się to zdarzyć na Ziemi? Świat pod lupą materia: 10-4 m kryształ: 10-9 m ρ=2 3 g/cm 3 atom: 10-10 m jądro: 10-14 m nukleon: 10-15 m (1fm) ρ=10

Bardziej szczegółowo

czastki elementarne Czastki elementarne

czastki elementarne Czastki elementarne czastki elementarne "zwykła" materia, w warunkach które znamy na Ziemi, które panuja w ekstremalnych warunkach na Słońcu: protony, neutrony, elektrony. mówiliśmy również o neutrinach - czastki, które nie

Bardziej szczegółowo

Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą.

Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą. Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą. Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN (European Organization for Nuclear Research) pod Genewą i Centralny Ośrodek Doskonalenia

Bardziej szczegółowo

Nauka i technologia dwa spojrzenia na CERN

Nauka i technologia dwa spojrzenia na CERN Nauka i technologia dwa spojrzenia na CERN Politechnika Krakowska, wykład inauguracyjny, 3.10.2014 Agnieszka Zalewska, IFJ PAN Przewodnicząca Rady CERN-u CERN utworzony został w 1954: przez 12 państw europejskich

Bardziej szczegółowo

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept.

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. CERN - pierwsze globalne laboratorium Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. Menu Co to jest właściwie CERN? Trochę historii Kilku CERN-owskich Noblistów Co badamy? Obecne przyspieszacze Przykłady eksperymentów:

Bardziej szczegółowo

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej Słowniczek pojęć fizyki jądrowej atom - najmniejsza ilość pierwiastka jaka może istnieć. Atomy składają się z małego, gęstego jądra, zbudowanego z protonów i neutronów (nazywanych inaczej nukleonami),

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią Plan Promieniowanie ( particle radiation ) Źródła (szybkich) elektronów Ciężkie cząstki naładowane Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) Neutrony

Bardziej szczegółowo

Spis treści. Fizyka wczoraj, dziś, jutro. Z naszych lekcji. Olimpiady, konkursy, zadania. Astronomia dla każdego

Spis treści. Fizyka wczoraj, dziś, jutro. Z naszych lekcji. Olimpiady, konkursy, zadania. Astronomia dla każdego Spis treści Fizyka wczoraj, dziś, jutro Archeologia XXI wieku 4 Sławomir Jędraszek Tajemnica Gwiazdy 19 Betlejemskiej okiem astronoma Piotr Gronkowski, Marcin Wesołowski Z naszych lekcji Dlaczego warto

Bardziej szczegółowo

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Jak działają detektory. Julia Hoffman Jak działają detektory Julia Hoffman wielki Hadronowy zderzacz Wiązka to pociąg ok. 2800 wagonów - paczek protonowych Każdy wagon wiezie ok.100 mln protonów Energia chemiczna: 80 kg TNT lub 16 kg czekolady

Bardziej szczegółowo

UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA W TORUNIU

UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA W TORUNIU UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA W TORUNIU WYDZIAŁ FIZYKI, ASTRONOMII I INFORMATYKI STOSOWANEJ PRACA INŻYNIERSKA TOMOGRAFIA ANIHILACJI POZYTONÓW Imię i nazwisko: Anna Kozłowska Nr indeksu: 210588 Kierunek:

Bardziej szczegółowo

- Cząstka Higgsa - droga do teorii wszystkiego

- Cząstka Higgsa - droga do teorii wszystkiego - Cząstka Higgsa - droga do teorii wszystkiego Bohdan Grządkowski Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki Instytut Fizyki Teoretycznej 19 maja 2014 Uniwersytet Szczeciński Plan Model Standardowy oddziaływań

Bardziej szczegółowo

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA)

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA) Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA) Promieniowaniem X nazywa się promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od około

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków. Cząstki elementarne Leptony i kwarki są fermionami mają spin połówkowy

Bardziej szczegółowo

W poszukiwaniu Boskiej cząstki.

W poszukiwaniu Boskiej cząstki. W poszukiwaniu Boskiej cząstki. W dniach 21 stycznia 28 stycznia 2012 roku odbyły się Warsztaty CERN III w Genewie. Grupa 45 uczestników programu: Odkrywad nieznane-tworzyd nowe, program rozwijania zainteresowao

Bardziej szczegółowo

Model Standardowy budowy Wszechświata

Model Standardowy budowy Wszechświata Model Standardowy budowy Wszechświata 1) Jakie są podstawowe cegiełki, z których zbudowany jest Wszechświat? 2) Czy znamy prawa rządzące Wszechświatem? 3) W jaki sposób zdobywamy wiedzę o funkcjonowaniu

Bardziej szczegółowo

Już wiemy. Wykład IV J. Gluza

Już wiemy. Wykład IV J. Gluza Już wiemy Oddziaływania: QED, QCD, słabe Ładunek kolor, potencjały w QED i QCD Stała struktury subtelnej zależy od odległości od ładunku: wielkie osiągnięcie fizyki oddziaływań elementarnych (tzw. running)

Bardziej szczegółowo

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept.

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. CERN - pierwsze globalne laboratorium Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept. Menu Co to jest właściwie CERN? Trochę historii Kilku CERN-owskich Noblistów Co badamy? Obecne przyspieszacze Przykłady eksperymentów:

Bardziej szczegółowo

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Jednostka akceleratora cząstek

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Jednostka akceleratora cząstek Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Jednostka akceleratora cząstek Zastosowanie: Akceleratory wysokiego napięcia Materiał: Tlenek glinu FRIALIT F99.7 Pierścienie miedziane L = 560 mm D = 350 mm Produkcja

Bardziej szczegółowo

Title. Tajemnice neutrin. Justyna Łagoda. obecny stan wiedzy o neutrinach eksperymenty neutrinowe dalszy kierunek badań

Title. Tajemnice neutrin. Justyna Łagoda. obecny stan wiedzy o neutrinach eksperymenty neutrinowe dalszy kierunek badań Title Tajemnice neutrin Justyna Łagoda obecny stan wiedzy o neutrinach eksperymenty neutrinowe dalszy kierunek badań Cząstki i oddziaływania 3 generacje cząstek 2/3-1/3 u d c s t b kwarki -1 0 e νe µ νµ

Bardziej szczegółowo

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła W- (Jaroszewicz) 19 slajdów Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Fizyka kwantowa promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne kwantyzacja światła efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy

Bardziej szczegółowo

Wstęp do fizyki cząstek elementarnych: część eksperymentalna

Wstęp do fizyki cząstek elementarnych: część eksperymentalna Wstęp do fizyki cząstek elementarnych: część eksperymentalna Pięćdziesiąt lat badań cząstek elementarnych, nagrody Nobla, Model Standardowy Labolatorium CERN Eksperymenty LHC Detektory cząstek elementarnych

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2 Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14)

Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14) Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14) Kierownik Zakładu: dr hab. prof. IFJ PAN Adam Trzupek Zadanie statutowe: Temat 1, zadanie 6: Eksperyment ATLAS na akceleratorze LHC w CERN Badania oddziaływań proton-proton

Bardziej szczegółowo

Oddziaływania fundamentalne

Oddziaływania fundamentalne Oddziaływania fundamentalne Silne: krótkozasięgowe (10-15 m). Siła rośnie ze wzrostem odległości. Znaczna siła oddziaływania. Elektromagnetyczne: nieskończony zasięg, siła maleje z kwadratem odległości.

Bardziej szczegółowo

Źródła cząstek o wysokich energiach

Źródła cząstek o wysokich energiach http://radiationprotection5.blogspot.com/2012/09/radiation-sources.html Źródła cząstek o wysokich energiach II Promieniowanie kosmiczne. Akceleratory. Ograniczenia na energię maksymalną. Parametry wiązek.

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie cząstek z materią

Oddziaływanie cząstek z materią Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki

Bardziej szczegółowo

Po co nam CERN? Po co nam LHC? Piotr Traczyk

Po co nam CERN? Po co nam LHC? Piotr Traczyk Po co nam CERN? Po co nam LHC? Piotr Traczyk Sympozjum IPJ Plan 1)Wstęp Po co nam LHC? 2)Eksperymenty w CERNie w których bierzemy udział COMPASS LHCb ALICE CMS 3)Podsumowanie 2 Po co nam LHC? Po co kopać

Bardziej szczegółowo

CERN. Często zadawane pytania. Przewodnik po LHC LHC SPS CMS. LHCb ALICE ATLAS CNGS BOOSTER ISOLDE. n-tof LEIR. neutrinos. Gran Sasso.

CERN. Często zadawane pytania. Przewodnik po LHC LHC SPS CMS. LHCb ALICE ATLAS CNGS BOOSTER ISOLDE. n-tof LEIR. neutrinos. Gran Sasso. CERN Często zadawane pytania Przewodnik po LHC TI2 ALICE LHC TT10 TT60 CMS ATLAS North Area SPS TT40 TI8 TT41 LHCb CNGS neutrinos Gran Sasso TT2 n-tof neutrons AD p p LINAC 2 LINAC 3 Ions BOOSTER ISOLDE

Bardziej szczegółowo

AKCELERATORY I DETEKTORY WOKÓŁ NAS

AKCELERATORY I DETEKTORY WOKÓŁ NAS AKCELERATORY I DETEKTORY WOKÓŁ NAS AKCELERATOR W CERN Chociaż akceleratory zostały wynalezione dla fizyki cząstek elementarnych, to tysięcy z nich używa się w innych gałęziach nauki, a także w przemyśle

Bardziej szczegółowo

V.6.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c. Zastosowania

V.6.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c. Zastosowania V.6.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c. Zastosowania 1. Ogólne wyrażenia na aberrację światła. Rozpad cząstki o masie M na dwie cząstki o masach m 1 i m 3. Rozpraszanie fotonów z lasera GaAs

Bardziej szczegółowo

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Komora próżniowa

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Komora próżniowa Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Komora próżniowa Zastosowanie: Zaginanie toru cząstki w akceleratorze Materiał: Tlenek glinu FRIALIT F99.7 L = 1350 mm D = 320 mm Produkcja Friatec Na całym świecie

Bardziej szczegółowo

Badanie właściwości przypadków produkcji dżet-przerwa w rapidity-dżet na Wielkim Zderzaczu Hadronów

Badanie właściwości przypadków produkcji dżet-przerwa w rapidity-dżet na Wielkim Zderzaczu Hadronów Badanie właściwości przypadków produkcji dżet-przerwa w rapidity-dżet na Wielkim Zderzaczu Hadronów Paula Świerska Promotor: dr Maciej Trzebiński Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki / 24 Plan

Bardziej szczegółowo

Wszechświat cząstek elementarnych

Wszechświat cząstek elementarnych Wszechświat cząstek elementarnych Maria Krawczyk i A. Filip Żarnecki Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Fizyki UW semestr letni, rok akad.. 2010/11 http://www www.fuw.edu.pl/~

Bardziej szczegółowo

Czy cząstka Higgsa została odkryta?

Czy cząstka Higgsa została odkryta? Czy cząstka Higgsa została odkryta? Wielki Zderzacz Hadronów (ang. Large Hadron Collider LHC) jest bezprecedensowym przedsięwzięciem badawczym, jego skala jest ogromna i niespotykana dotychczas w historii

Bardziej szczegółowo

Co dalej z fizyką cząstek czy LHC udzieli na to pytanie odpowiedzi? 1

Co dalej z fizyką cząstek czy LHC udzieli na to pytanie odpowiedzi? 1 Co dalej z fizyką cząstek czy LHC udzieli na to pytanie odpowiedzi? 1 Marek Zrałek Zakład Teorii Pola i Cząstek Elementarnych Ludzie od zawsze pragnęli zrozumieć z czego składa się wszystko to, co nas

Bardziej szczegółowo