Zakłady Naukowe Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek w Instytucie Fizyki Jądrowej

Podobne dokumenty
WYKŁAD 8. Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników

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

Oddział Fizyki i Astrofizyki Cząstek (NO1)

Wszechświat czastek elementarnych

th- Zakład Zastosowań Metod Obliczeniowych (ZZMO)

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe

Poszukiwany: bozon Higgsa

Fizyka cząstek elementarnych

Epiphany Wykład II: wprowadzenie

Wszechświat cząstek elementarnych dla przyrodników WYKŁAD 2

Przyszłość polskiej fizyki neutrin

Elementy fizyki czastek elementarnych

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

LHC i po co nam On. Piotr Traczyk CERN

Wszechświat czastek elementarnych

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

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

LHC: program fizyczny

Eksperyment ALICE i plazma kwarkowo-gluonowa

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

Oddziaływania podstawowe

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

Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej

Tajemnicze neutrina Agnieszka Zalewska

B. Wosiek, NO1 1

Marek Kowalski

Czy neutrina mogą nam coś powiedzieć na temat asymetrii między materią i antymaterią we Wszechświecie?

Compact Muon Solenoid

Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14)

Fizyka do przodu w zderzeniach proton-proton

Akceleratory Cząstek

Wszechświata. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Pierwsze dwa lata LHC

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

Jak działają detektory. Julia Hoffman

Detektory. Kalorymetry : Liczniki Czerenkowa Układy detektorów Przykłady wielkich współczesnych detektorów Wybrane eksperymenty ostatnich lat

Wszechświat Cząstek Elementarnych dla Humanistów Detekcja cząstek

Wszechświat czastek elementarnych

Badanie wysokoenergetycznych mionów kosmicznych w detektorze ICARUS.

Podstawy fizyki cząstek III. Eksperymenty nieakceleratorowe Krzysztof Fiałkowski

Theory Polish (Poland)

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Czego oczekujemy od LHC? Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Projekt podziemnego laboratorium w Polsce - SUNLAB. Małgorzata Harańczyk Instytut Fizyki Jądrowej PAN Astrofizyka Cząstek w Polsce, 5.03.

Czego już dowiedzieliśmy się dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów LHC

Oddziaływania elektrosłabe

Zderzenia relatywistyczne

Wybrane zagadnienia technik doświadczalnych FWE

Witamy w CERN Marek Kowalski

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

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Polacy i Polska w technologiach detektorów w CERN-ie. L. Zwalinski CERN EP/DT December 16 th 2016

Akceleratory. Instytut Fizyki Jądrowej PAN 1

Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii. Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN

Fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań podstawowych

Maria Krawczyk, Wydział Fizyki UW

WSTĘP DO FIZYKI CZĄSTEK. Julia Hoffman (NCU)

Szczegółowy plan zadaniowy Instytutu Fizyki Jądrowej PAN na 2007 r.

Astrofizyka Wysokich Energii dla Fizyków

Rozdział 6 Oscylacje neutrin słonecznych i atmosferycznych. Eksperymenty Superkamiokande, SNO i inne. Macierz mieszania Maki-Nakagawy- Sakaty (MNS)

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

Neutrina najbardziej tajemnicze cząstki we Wszechświecie

PRACE MAGISTERSKIE PROPONOWANE DO WYKONANIA W ZESPOLE Prof. Pawła Moskala (

C i e k a w e T2K i COMPASS

Na tropach czastki Higgsa

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


Polska w CERN. Kurs dla polskich nauczycieli w CERN maja Jan Paweł Nassalski Instytut Problemów Jądrowych im.

Wszechświat czastek elementarnych

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

Jak znaleźć igłę w stogu siana

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

Wszechświat czastek elementarnych

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

Szczegółowy plan zadaniowy Instytutu Fizyki Jądrowej PAN na 2006 r.

Wszechświat czastek elementarnych Detekcja czastek

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

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

LISTA OSÓB w ZADANIACH STATUTOWYCH (S) w 2010 ROKU

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Fizyka cząstek elementarnych

Kurs dla polskich nauczycieli w CERN kwietnia 2007

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

Źródła cząstek. Naturalne: Sztuczne. Promieniowanie kosmiczne Różne źródła neutrin. Akceleratory Reaktory. D. Kiełczewska wykład 2 1

Szczegółowy plan zadaniowy Instytutu Fizyki Jądrowej PAN na 2008 r.

Neutrina. Źródła neutrin: NATURALNE Wielki Wybuch gwiazdy atmosfera Ziemska skorupa Ziemska

Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej

Nowe wyniki eksperymentów w CERN

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

Szczegółowy plan zadaniowy Instytutu Fizyki Jądrowej PAN na 2013 r.

Wykład monograficzny 0 1

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Cząstki i siły. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Astrofizyka promieniowania gamma najwyższych energii w IFJ PAN. Jacek Niemiec (NZ-43)

UPOWSZECHNIANIE NAUKI

Detektory cząstek. Procesy użyteczne do rejestracji cząstek Techniki detekcyjne Detektory Przykłady użycia różnych technik detekcyjnych.

czastki elementarne Czastki elementarne

Temat 1. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI I ASTROFIZYKI CZĄSTEK

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Transkrypt:

Zakłady Naukowe Oddziału Fizyki i Astrofizyki Cząstek w Instytucie Fizyki Jądrowej Oddziaływań Leptonów (NZ11) Struktury Hadronów (NZ12) Liniowego zderzacza (NZ13) Eksperymentu ATLAS (NZ14) Promieniowania Kosmicznego (NZ15) Neutrin i Ciemnej Materii (NZ16) Ścisła współpraca z Działem Budowy Aparatury i Infrastruktury Naukowej

Zakład Oddziaływań Leptonów Udział w trzech eksperymentach: BELLE (KEK, Tsukuba, Japonia) H1 (DESY, Hamburg) LHC-b (CERN, Genewa) 28 osób; 4 samodzielnych pracowników naukowych 5 doktorantów; corocznie 2-3 prace magisterskie

Eksperyment BELLE Zderzacz elektron-pozyton o rekordowej świetlności pracujący w ośrodku KEK (Japonia) Współpraca ok. 400 osób Zbieranie danych od roku 1999 http://belle.kek.jp Główny cel: badanie zjawiska łamania symetrii parzystości przestrzenno-ładunkowej CP dla mezonów pięknych B d Niezwykle ciekawe wyniki fizyczne, prosta i bardzo atrakcyjna fizyka. Fantastyczne perspektywy prac magisterskich i doktoratów

Eksperyment H1 Jedyny w świecie zderzacz elektron-proton HERA w ośrodku DESY w Hamburgu Współpraca ok. 400 osób Zbieranie danych od roku 1990 do 2007 http://www-h1.desy.de Główne cele: badanie oddziaływań elektronów z kwarkami i gluonami na bardzo małych odległościach; testowanie chromodynamiki kwantowej Prace magisterskie i doktoraty analiza danych

Eksperyment LHC-b Zderzacz proton-proton LHC w ośrodku CERN pod Genewą planowany start pod koniec 2007 Współpraca ok. 400 osób http://lhcb.cern.ch Główny cel: badanie łamania symetrii parzystości przestrzenno-ładunkowej (mezony piękne B d i B s ) Wielkie pole do popisu dla młodych ludzi: software, hardware, analiza danych. prace magisterskie, doktoraty

Zakład XII Struktury hadronów Nasz cel: badanie fundamentalnych oddziaływań podstawowych składników materii kwarków i gluonów. Uczestniczymy w: http://www.ifj.edu.pl/dept/no1/nz12/index.html Kierownik: prof. dr hab. Jan Figiel 5 fizyków Eksperyment ZEUS w laboratorium DESY w Hamburgu: badanie oddziaływań elektron (pozyton) proton przy najwyższych energiach.

Proponowane tematy prac magisterskich: Pomiar ekskluzywnego przekroju czynnego na produkcję mezonu J/PSI lub/i PHI w eksperymencie ZEUS przy akceleratorze HERA w DESY w Hamburgu opiekun: dr Dorota Szuba, dorota.szuba@desy.de Analiza materiału doświadczalnego zebranego w eksperymencie ZEUS w 2007 roku Przy energii protonu 460 GeV oraz 575 GeV, kontynuacja prac grupy krakowskiej. Wymagana przyzwoita znajomość angielskiego, możliwa praktyka w DESY. Korelacje w końcowych stanach hadronowych w eksperymencie ZEUS przy akceleratorze HERA w DESY w Hamburgu opiekun: dr hab.. Leszek Zawiejski leszek.zawiejski@ifj.edu.pl Analiza materiału doświadczalnego zebranego w eksperymencie ZEUS w okresie HERA II 2002-2007.

Zakład 13 Liniowego Zderzacza Cel : prace badawczo rozwojowe nad detektorami pod małymi kątami i fizyką dla przyszłego międzynarodowego liniowego akceleratora ILC. Postawione zadania realizujemy w ramach międzynarodowej współpracy FCAL i europejskiego projektu EUDET

Detektory pod małymi kątami dla przyszłego akceleratora ILC Decyzja międzynarodowego panelu ITRP (sierpień 2004): technologia dla ILC - nadprzewodzące rezonatory przyśpieszające - ( tzw. zimna technologia wypracowana i testowana w DESY - projekt TESLA). Światowa zgoda dla ILC : energia 0. 5 1 TeV. IFJ PAN : Razem z kolegami z 11 instytucji naukowych z 10 krajów uczestniczymy w ramach współpracy FCAL w projektowaniu, rozwijaniu i budowie aparatury rejestrującej cząstki w zakresie małych kątów 4 82 mrad, towarzyszące zderzającym się wiązkom e + e na ILC. Funkcje: precyzyjny pomiar świetlności O(10 4 ) (LumiCal), szybka diagnostyka i monitorowanie zderzających się wiązek (BeamCal, GamCal), detekcja wysoko energetycznych elektronów i fotonów pomoc w poszukiwaniu supersymetrycznych cząstek i Nowej Fizyki. obszar zderzeń (IP) 3 m Kalorymetry: x LumiCal : 26< θ < 82 mrad BeamCal : 4< θ < 28 mrad GamCal : 100< θ < 400 µrad (dodatkowy detektor) Aktualnie pracujemy w Krakowie (razem z kolegami z AGH i UJ): nad projektem prototypu dla LumiCal wolfram (W - absorber) i krzem ( Si - sensory). wykonujemy symulacje Monte Carlo detektora przy różnych jego strukturach wewnętrznych rozwijamy metodę laserowego, precyzyjnego pomiaru przestrzennych położeń LumiCal (względem IP i rur akceleratora) i monitorowania on-line tego położenia.

Zakład eksperymentu ATLAS NZ14 Udział w eksperymentach: Eksperyment ATLAS na akceleratorze LHC (CERN) Fizyka zderzeń p-p przy energii s =14 TeV Fizyka zderzeń A+A przy energii s =5.5 TeV/n Eksperyment PHOBOS na akceleratorze RHIC (BNL) Fizyka zderzeń A+A przy energii s =200 GeV/n Pracownicy Zakładu uczestniczą także w pracach dotyczących rozwoju infrastruktury komputerowej typu Grid dla eksperymentów na LHC. kilka prac magisterskich w ostatnich dwu latach akademickich

Zakład eksperymentu ATLAS - NZ14 Akcelerator Large Hadron Collider największy i najpotężniejszy akcelerator cząstek (obwód=27 km) Eksperyment ATLAS: Największy detektor zbudowany dla potrzeb fizyki cząstek (46 m długość, 25 m wysokość) ZNACZĄCY UDZIAŁ W PROJEKCIE, KONSTRUKCJI, MONTAŻU I TESTACH DETEKTORA WEWNĘTRZNEGO w szczególności w: - SCT (SemiConductor Tracker) - TRT (Transition Radiation Tracker)

Zakład eksperymentu ATLAS - NZ14 UDZIAŁ W PRZYGOTOWANIU PROGRAMU FIZYCZNEGO I ANALIZIE DANYCH DLA ZDERZEŃ P-P PRZY ENERGII s=14 TeV SPECJALIZACJA :FIZYKA LEPTONÓW τ POSZUKIWANIE BOZONU Higgs a H ττ

Zakład eksperymentu ATLAS - NZ14 UDZIAŁ W PRZYGOTOWANIU PROGRAMU FIZYCZNEGO I ANALIZIE DANYCH np: REKONSTRUKCJA I IDENTYFIKACJA LEPTONÓW tau wydajność rekonstrukcji zrekonstruowana masa Algorytm rekonstrukcji tau1p3p wszedł do bibliotek oprogramowania analizy danych jako powszechunie stosowane narzędzie JUŻ WKRÓTCE ANALIZA PIERWSZYCH DANYCH DOŚWIADCZALNYCH P-P S = 10 TEV!!

Zakład eksperymentu ATLAS - NZ14 Eksperyment PHOBOS na akceleratorze RHIC Badanie materii jądrowej o ekstremalnie wysokich gęstościach energii w ultra-relatywistycznych zderzeniach ciężkich jonów. Akcelerator: Relativistic Heavy Ion Collider w BNL, USA Au(100 GeV/n) Au(100 GeV/n) Najwyższe energie AA obecnie osiągane w laboratorium!! Detektor Współpraca USA, Polska (IFJ PAN), Tajwan Detektor czasu przelotu Detektor krotności (pierścienie) Detektory układu wyzwalania Spektrometr Detektor krotności (oktagonalny)

Zakład eksperymentu ATLAS - NZ14 Eksperyment PHOBOS na akceleratorze RHIC 1992 1999 Konstrukcja detektora: 2000 2005 Udział w seansach fizycznych akceleratora RHIC 2000 Analiza danych doświadczalnych 2004/2005 Współ-odkrycie nowego stanu materii o ekstremalnie wysokiej gęstości energii, którego składniki bardzo silnie ze sobą oddziaływają. Oczekiwano gaz Znaleziono idealną ciecz

Zakład eksperymentu ATLAS - NZ14 Fizyka zderzeń AA w eksperymencie ATLAS RHIC LHC AuAu, 200 GeV/n PbPb, 5500 GeV/n Super-gorąca QCD: Czy zobaczymy gaz q-g?? - Stan początkowy całkowicie nasycony (CGC-Kolorowy kondensat szklany) - Dramatyczny wzrost procesów z dużym pt Zderzenia PbPb w detektorze ATLAS Pojedyncze zderzenie PbPb, b < 1 fm N ch ( η=0.5) LHC RHIC SPS dn/dη 3000 dnch/dη Rekonstrukcja: det/d η 2500 2000 - Mnóstwo ciężkich kwarków (b,c) - Możliwość badania słabo-oddziaływujących obiektów (Z0, W±) 1500 1000 500 0-3 -2-1 0 1 2 3 η

Zakład eksperymentu ATLAS - NZ14 Uni x Grid komputerowy dla fizyki Lab m Tier3 Physics Department Desktop IFJ PAN γ Lab a Tier2 ACK Cyfronet PCSS, ICM Lab b 1-2.5 Gbps Tier 1 USA FermiLab The LHC Computing Centre Italy USA Brookhaven NL CERN Tier0 10 Gbps UK Germany France Tier1. Uni a Lab c Uni n β α Uni y Uni b

Zakład Promieni Kosmicznych NZ15 Eksperymenty: Pierre Auger

Projekt Pierre Auger Międzynarodowy program do badania cząstek promieniowania kosmicznego o skrajnie wysokich energiach. E > 10 19 ev (E 10 12 ev osiągane w akceleratorach ziemskich) Rozwiązanie aktualnych problemów współczesnej astrofizyki: pochodzenie i mechanizm przyśpieszania cząstek prom. kosmicznego Obserwatorium Pierre Auger: największy na świecie system detekcji E > 10 19 ev 1 cząstka na rok na km 2 Hybrydowy układ detektorów Stacje naziemne-wodne liczniki Czerenkowa 3000 km 2 Argentyna 3000 km 2 USA Detektory fluorescencyjne (rozwój pęku w atmosferze) 2003 rok: Instalacja i uruchamianie detektorów Obserwatorium Południowego; początek rejestracji danych 2007 rok: Ukończenie budowy Obserwatorium Południowego http://auger.ifj.edu.pl/

Zakład Neutrin i Ciemnej Materii NZ16 Eksperymenty: ICARUS WARP T2K Projekt LAGUNA - R&D dla wielkich detektorów do badań neutrin i poszukiwania rozpadu protonu 3 doktorantów, 6 prac magisterskich w ostatnich trzech latach akademickich

Eksperyment ICARUS Imaging Cosmic And Rare Underground Signals Badanie oddziaływań i oscylacji neutrin słonecznych, z Supernowej, atmosferycznych i akceleratorowych; szukanie rozpadu protonu. Detektor: Komory projekcji czasowej wypełnione ciekłym argonem Moduł T600: 500 ton czynnej masy Zalety: Widoczne ślady cząstek w 3-ech wymiarach Bardzo dobry pomiar energii, identyfikacja wolnych hadronów Obecnie: Uruchamianie modułu T600 w Gran Sasso, start koniec 2008 Kaskada elektromagnetyczna µ e http://www.aquila.infn.it/icarus/ Długi ślad µ (14m)

http://warp.pv.infn.it Eksperyment WARP WIMP Argon PRogramme Poszukiwanie WIMP ów (kandydaci na cząstki Ciemnej Materii) pochodzenia astrofizycznego Detektor: Dwufazowy (ciecz i gaz) detektor argonowy Zasada działania: Poszukiwanie sygnałów odrzutu jądra powstałego w wyniku oddziaływania WIMP-jądro Obecnie: od 2004 roku zbiera dane mały detektor 2.3 l Uruchamiany jest detektor 100 l Długi ślad µ (14m)

Eksperyment T2K Tokai to Kamioka Pomiar kąta mieszania θ 13 poprzez poszukiwanie oscylacji neutrin ν µ < > ν e w akceleratotorowym eksperymencie z długą bazą pomiarową Detektor: bliski w JPARC wielofunkcyjny spektrometr magnetyczny daleki wodny detektor SuperKamiokande w kopalni Kamioka Zasada działania: Poszukiwanie sygnałów oddziaływań neutrin elektronowych pochodzących z oscylacji pierwotnych neutrin mionowych http://jnusrv01.kek.jp/public/t2k/ Obecnie: faza konstrukcji bliskiego detektora Start zbierania danych w 2009 roku Projekt LAGUNA Large Apparatus for Grand Unification and Neutrino Astrophysics Europejskie R&D dla przyszłych wielkich detektorów w podziemnych laboratoriach: 1 Mtona wody, 100 kton ciekłego argonu, 50 kton ciekłego scyntylatora Projekt europejski w ramach 7FP EU zatwierdzony w 2007, start czerwiec 2008

SUNLab Sieroszowice Underground Laboratory? Geological cutoff salt Existing big chamber in salt: volume: 85 x 15 x 20 m 3 at a depth ~950 m from the surface very low humidity, temperature ~35 0 Measurements of the wall movements Very low background due to natural radioactivity of the rock

Oddział 2 eksperyment ALICE A Large Ion Collider Experiment Pb+Pb Pb,, 5.5 TeV/(N+N) Dedykowany eksperyment ciężko-jonowy na LHC Cel poszukiwanie nowego stanu materii plazmy kwarkowo-gluonowej Po Wielkim Wybuchu

77 instytucji 28 krajów TPC nasz detektor TPC Symulacje, rekonstrukcja, analiza danych testowych, zakupy elektroniki 1/40 centralnego zderzenia Pb+Pb widziana w ALICE - symulacja

Co możemy zaoferować? Udział w badaniach podstawowych w najciekawszych wspólczesnych eksperymentach Przyjazne i poważne traktowanie studentów Wsparcie ekspertów, zapaleńców Możliwość rozwoju naukowego dopasowanego do zainteresowań (analiza danych, aparatura, rozwój oprogramowania) Letnie praktyki za granicą i w IFJ W zasadzie gwarancję dalszej kariery naukowej dla sprawdzonych studentów

Student idealny III/IVr Pasja badacza Język angielski Podstawy programowania C++, FORTRAN Umiejętność pracy w zespole, ale wyniki uzyskiwane w oparciu o indywidualne działania Co roku prowadzimy 6-9 prac magisterskich studentów UJ ze specjalizacji fizyki cząstek i fizyki komputerowej

Więcej informacji o specjalizacji: http://fwe.ifj.edu.pl