Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton

Podobne dokumenty
Rozdział 9 Przegląd niektórych danych doświadczalnych o produkcji hadronów. Rozpraszanie elastyczne. Rozkłady krotności

Wykorzystanie symetrii przy pomiarze rozkładu kąta rozproszenia w procesie pp pp

Fizyka do przodu Część 2: przegląd wyników z CMS

Fizyka do przodu: AFP, ALFA Janusz Chwastowski

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

Akceleratory Cząstek

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

DYFRAKCJA W ODDZIAŁYWANIACH e-p NA AKCELRATORZE HERA

Cząstki elementarne i ich oddziaływania III

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

Niezachowanie CP najnowsze wyniki

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Marek Kowalski

Procesy dyfrakcyjne w wysokoenergetycznych zderzeniach hadronów na akceleratorze LHC

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Theory Polish (Poland)

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

Wiadomości wstępne. Krótka historia Przekrój czynny Układ jednostek naturalnych Eksperymenty formacji i produkcji

Poszukiwany: bozon Higgsa

Identyfikacja cząstek

r. akad. 2008/2009 V. Precyzyjne testy Modelu Standardowego w LEP, TeVatronie i LHC

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

VI. 6 Rozpraszanie głębokonieelastyczne i kwarki

Rozdział 1 Wiadomości wstępne. Krótka historia Przekrój czynny, świetlność Układ jednostek naturalnych Eksperymenty formacji i produkcji

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

Wszechświat czastek elementarnych

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

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

Wstęp do oddziaływań hadronów

Zderzenia relatywistyczne

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

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

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

Dynamika relatywistyczna

th- Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO)

Rezonanse, Wykresy Dalitza. Lutosława Mikowska

Stany skupienia (fazy) materii (1) p=const Gaz (cząsteczkowy lub atomowy), T eratura, Tempe Ciecz wrzenie topnienie Ciało ł stałe ł (kryształ)

Jak to działa: poszukiwanie bozonu Higgsa w eksperymencie CMS. Tomasz Früboes

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

Najgorętsze krople materii wytworzone na LHC

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

Obserwacja Nowej Cząstki o Masie 125 GeV

Pomiar rozpadów Dalitz Hiperonów za pomocą spektrometrów HADES oraz PANDA. Jacek Biernat

kwarki są uwięzione w hadronie

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Skad się bierze masa Festiwal Nauki, Wydział Fizyki U.W. 25 września 2005 A.F.Żarnecki p.1/39

VI.5 Zderzenia i rozpraszanie. Przekrój czynny. Wzór Rutherforda i odkrycie jądra atomowego

Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14)

Na tropach czastki Higgsa

Fizyka zderzeń relatywistycznych jonów

Wstęp do fizyki cząstek elementarnych

WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGOO Wykład 10. IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Atomowej IF AŚ

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

Struktura porotonu cd.

Cząstki elementarne i ich oddziaływania PROJEKT 2016 Obserwacja mezonów powabnych i dziwnych analiza danych zebranych w eksperymencie LHCb

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV. rekonstrukcja przypadków NC DIS wyznaczanie funkcji struktury.

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

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV

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

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład III

Wszechświat czastek elementarnych

Klasyfikacja przypadków w ND280

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

Metamorfozy neutrin. Katarzyna Grzelak. Sympozjum IFD Zakład Czastek i Oddziaływań Fundamentalnych IFD UW. K.Grzelak (UW ZCiOF) 1 / 23

Zderzenia ciężkich jonów przy pośrednich i wysokich energiach

WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

Tomasz Szumlak WFiIS AGH 11/04/2018, Kraków

Zderzenia relatywistyczne

Struktura protonu. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład IV

ALFA Absolute Luminosity For ATLAS

Elementy Fizyki Czastek Elementarnych 1 / 2

Tomasz Szumlak WFiIS AGH 03/03/2017, Kraków

Bozon Higgsa oraz SUSY

Dodatkowe wymiary. Elementy fizyki czastek elementarnych. Wykład XI

Podstawy fizyki cząstek III. Eksperymenty nieakceleratorowe Krzysztof Fiałkowski

Przejścia kwantowe w półprzewodnikach (kryształach)

Podstawy fizyki subatomowej

Rozszerzenia Modelu Standardowego

Rozdział 2. Model kwarków Systematyka cząstek w modelu kolorowych kwarków i gluonów Konstrukcja multipletów mezonowych i barionowych

Przegląd działalności naukowej Zakład Oddziaływań Leptonów NZ11

Wszechświat czastek elementarnych

Elementy fizyki czastek elementarnych

Unifikacja elektro-słaba

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

Symetrie. D. Kiełczewska, wykład 5 1

Wstęp do Modelu Standardowego

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe

WYKŁAD 3. Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW. Masy i czasy życia cząstek elementarnych. Kwarki: zapach i kolor. Prawa zachowania i liczby kwantowe:

Plazma Kwarkowo-Gluonowa

Wyznaczanie współczynnika rozpraszania zwrotnego. promieniowania β.

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

Obserwable polaryzacyjne w zderzeniach deuteronu z protonem

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Ciemna Strona Wszechświata

Rozszyfrowywanie struktury protonu

Fizyka 15 lat eksperymentów H1 i ZEUS na akceleratorze HERA (2): stany hadronowe

Wstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2013

Transkrypt:

Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton Leszek Adamczyk (KOiDC WFiIS AGH) Seminarium WFiIS March 9, 2018

Fizyka do przodu w oddziaływaniach proton-proton Fizyka do przodu: procesy dla których obszar małych katów rozpraszania jest istotny p T = px 2 + p2 y y = 1 2 ln( E+p Z E p Z ) η = ln[tg( θ 2 )] Dla s = 2E beam = 14 TeV (200 GeV) y beam = 9.5(5.3) Fizyka do przodu: η > 3(1.5) Dzisiejsze seminarium: η > 8(4)

3 Detektory czastek rozproszonych po katami 0 STAR (RHIC) czastki neutralne: n, γ(π 0 ) - ZDC, RHICf protony : STAR RP (Roman Pots - garnki rzymksie (RP)) ATLAS (LHC) czastki neutralne: n, γ(π 0 ) - ZDC, LHCf protony : ATLAS RP ALFA (Absolute Luminosity for ATLAS) AFP (ATLAS Forward Proton)

Garnki rzymskie

5 Rozpraszanie elastyczne p + p p + p σ x σ θx = const. σ x /σ θx = β σ θx θ, L 1/σx 2 Twierdzenie optyczne: σ tot = 4π Im(f el ) t 0 t = (E beam θ) 2 σtot 2 = 1 16π dn el L 1 + ρ 2 dt gdzie ρ = Re(fel) Im(f el) t 0 t 0

Rozpraszanie elastyczne: Pomeron Wymiana Pomeronu = Wymiana obiektu o liczbach kwantowych próżni d σ/d t [mb] 4 10 3 10 Coulomb term Nuclear term * β = 2500 m * β = 1000 m 2 10 * β = 90 m 10 6 1 4 10 3 10 2 10 1 10 2 -t [GeV ]

Oddziaływania dyfrakcyjne hadronów Wymiana Pomeronu = Oddziaływanie dyfrakcyjne hadronów Pomiar protonów do przodu: ξ = (E beam E )/E beam jednoznaczna identyfikacja dyfrakcji (pojedynczej (SD) i centralnej (CD)) SD : MX 2 = ξ s CD : M2 X = ξ 1ξ 2 s y X = log(ξ 1 /ξ 2 )

8 Ekskluzywna centralna produkcja p p γ, IP γ, IP M Central Exclusive Production (CEP): p + p p gap M gap p p p IPIP hadrony γγ l + l,γγ, W + W γip mezony vewktorowe Pomiar protonów do przodu: Zapewnia najlepsza z możliwych selekcję przypadków ekskluzywnych. Pomiar przekrojów czynnych w funkcji zmiennych kinemtycznych prootnu, korelacji katowych.

9 Inkluzywna dyfrakcja: SD i CD / dη ch dn 1/N ev 8 7 6 5 n ch 2, p > 100 MeV, T τ > 300 ps ATLAS s = 8 TeV η < 2.5 4 3 2 1 Data 2012 PYTHIA 8 A2 PYTHIA 8 Monash EPOS LHC QGSJET II-04 MC / Data 1.1 1 0.9 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 η Biegnace analizy w STAR i ATLAS dotyczace ogólnej charakterystki procesów dyfrakcyjnych: pomiar różniczkowych przekroi czynnych w funkcji t, ξ krotności czastek naładowych ich rozkładów η i p T rozkładów η i p T czastek identyfinkowanych: π+, π, K +, K, p, p rozkładów η i p T neutralnych czastek dziwnych: K 0, Λ, Λ Wyniki można będzie wykorzystać do justowania generatorów MC wykorzystywanych przy analizach zderzeń przy dużych świetlnościach, interpretacji astrofizycznych kaskad atmosferycznych.

10 Inkluzywna dyfrakcja: SD i CD SD: IP + p X CD: IP + IP X

Transfer liczby barionowej

Centralna ekskluzywna produkcja par π + π, K + K, p p, ρ 0 ρ 0 p + p p + π + + π + p = + 2 M = f 0 (500),ρ, f 0 (980), f 2 (1270), f 0 (1500),... Protony mierzone w detektorach do przodu ( t 0): stłumiona fotoprodukcja Proces zdominowany przez podwójną wymianę Pomeronu (DPE) Proces umożliwia poszukiwanie między innymi glueball i (stanów zwiazanych gluonów) Kandydaci na glueball a : obserwowane rezonanse f 0 (1500, 1700) Potrzebne pomiary prawdopodobieństw rozpadów na różne stany końcowe: π + π, K +, K, ρρ

13 Centralna ekskluzywna produkcja par π + π, K + K, p p, ρ 0 ρ 0 Przewidywania dodatkowo zaburzone ze względu na efekty absorpcyjne: Biegnace analizy STAR i ATLAS: pomiary szeregu rożniczkowych przekroi czynnych w celu: testowanie natury Pomeronu i jego sprzężeń z hadronami lepsze zrozumienie efektów absorpcyjnych (istotne dla zrozumienia absorbcji w bardziej złożonych procesach) Analiza szeregu stanów końcowych

Centralna ekskluzywna produkcja par π + π : STAR

15 Centralna ekskluzywna produkcja par π + π : ATLAS

16 Centralna ekskluzywna produkcja par K + K, π + π π + π : ATLAS

Podsumowanie Planujemy w tym roku opublikować wyniki: dwóch analiz w eksperymencie STAR dwóch analiz w eksperymencie ATLAS Chcemy skierować kolejne dwie publikacje do akceptacji eksperymentu ATLAS Dane zebrane w eksperymencie STAR przy energii s = 500 GeV czekaja na rekonstrukcje i będa analizowane po zakończeniu bieżacych analiz. Planujemy zbieranie nowych danych w tym roku z detektorem ALFA w specjalnych warunkach β = 90 m Na bieżaco zbieramy i anlizujemy dane z detektora AFP.