zve studenty 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (tedy všech) ročníků

Transkript

1 detektory statistické metody Skupina částicové fyziky SLO/UPOL zve studenty 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (tedy všech) ročníků na stručnou prezentaci výsledků své práce a nabídku neuronové sítě statistické metody nové materiály optická měření elektronika simulace bakalářských, magisterských a doktorských témat diferenciální rovnice optimalizace grid Petr Hamal, Miroslav Hrabovský, Ladislav Chytka Tomáš Komárek, Jiří Kvita, Libor Nožka, Tom Sýkora QED kalibrační teorie zpracování dat vizualizace dne , začátek 15:51, SLO, místnost 52 extra dimenze temná hmota a energie QCD

2 statistické metody nové materiály detektory elektronika optická měření grid simulace zpracování dat vizualizace pojďme si říci o některých těchto tématech diferenciální rovnice optimalizace statistické metody neuronové sítě extra dimenze QED QCD temná hmota a energie kalibrační teorie

3 statistické metody nové materiály detektory elektronika optická měření grid simulace zpracování dat vizualizace

4 Libor Nožka modelování šíření optického signálu v detektoru QUARTIC v nástroji Geant4

5 Co je Geant4? spolupráce: CERN, ESA, SLAC, HIP, IN2P3, INFN a další, platformy: UNIX/Linux, Win32/Win64, původně modelování v oblasti částicové fyziky průchod částice hmotou, použití: částicová a jaderná fyzika, lékařská fyzika, kosmický výzkum použití na SLO: projekty AIRFLY, Auger, ATLAS 31. října

6 Použití nástroje Geant4 trasovač částic s pokročilými funkcemi trasování částic v objektech a na rozhraní objektů hojně využíván v částicové fyzice, fyzice vysokých energií a astrofyzice populární v lékařské fyzice v hadronové terapii, GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission), modely ozáření lidského těla vesmírný výzkum 31. října

7 Dopředná oblast detektoru ATLAS Oblast vhodná pro měření vlastností protonů odchýlených při srážkách v IP detektoru ATLAS Detektory: LUCID, ZDC, ALFA a AFP (poslední v přípravě) AFP: křemíkové trasovače + časové detektory založené na Čerenkovském jevu 31. října

8 Čerenkovský jev Při průchodu nabité částice materiálovým prostředím vzniká Čerenkovské záření: Počet emitovaných fotonů na jednotku délky a jednotkový interval vlnových délek při průchodu částicí o náboji e je: 2 d N d dx n Očekávaný počet vytvořených fotonů v čidle: N 2 L 2 1 ( ) d 2 n ( ) října

9 Současné řešení Time-of-Flight (TOF) detektor QUARTIC matice 6x4 křemenných hranolů Požadované řešení Je nutné změnit tvar optické části (QUARTIC) pro nasazení v Římských hrncích 31. října

10 Návrh L-qbar QUARTIC V současnosti se řeší nejvhodnější tvar ohnutých hranolů Uvažuje se kombinace křemen + vlnovod Pro optimalizaci geometrie je napře provést studii modelováním Simulace se provádí nástrojem Geant4 rozbor signálové odezvy, časových charakteristik, vliv geometrie atd. 31. října

11 Příklady rozboru dat z modelování Rozložení signálu na čidle 31. října

12 Příklady rozboru dat z modelování Změna barvy světla v čase 31. října

13 Příklady rozboru dat z modelování Rozložení úhlů dopadu v čase 31. října

14 Shrnutí 31. října

15 grid zpracování dat QED extra dimenze QCD simulace vizualizace temná hmota a energie kalibrační teorie

16 Petr Hamal Exkluzivní produkce pp p p π + π -

17 LHC Large hadron Collider, cca 27 km po obvodu, cca 100 m pod povrchem, 4 velké projekty situováno na švýcarsko-francouzských hranicích, hlavní sídlo v Ženevě

18 ATLAS A Toroidal LHC Apparatus, největší detektor (ale ne nejtěžší - CMS) dráhový detektor, elektromagnetický kalorimetr, mionový detektor

19 Inner Detector vysoce přesný dráhový detektor, situován kolem interakčního bodu ATLAS tři sub-detektory Pixel křemíkový detektor, leží nejblíže svazku částic SCT (SemiConductor tracker) vysoké rozlišení (15 μm v rφ, 70 μm podél osy z) TRT (Transion Radiation Tracker) precizní určení hybnosti, identifikace částic (e,..) celý systém je schopen detekce částic v rozmezí η (2.5; 2.5), tj. θ (9.38; 170,61)

20 ALFA Detector dráhový detektor, situován v dopředné oblasti (±240 m) detektoru ATLAS, 4 stanice primárně určen k měření totálního účinného průřezu pp srážek v ATLAS potencionální možnost využití i ke studiu difrakční fyziky (SD, DD, DPE aka CD) dva subdetektory Main detector 10 Ti desek, 2x64 scintilačních vláken na desku (pod úhlem ±45 ) teoretické prostorové rozlišení cca 14.4 µm Overlap detector 3 Ti desky, 30 vláken horizontálně umístěných teoretické vertikální rozlišení cca 48 µm

21 Exkluzivní produkce pp p p π + π - celkem 4 produkty, piony detektováný detektorem ATLAS, dva odchozí protony posléze detekovýný detektory ALFA produkce patří do skupiny DPE (double pomeron exchange) označované též jako CD (central diffraction) exkluzivita spočívá v detekci právě dvou produktů v ATLAS cílem je stanovit účinný průřez této produkce při srážkových energiích 7 TeV a 8 TeV (současná dostupná data) k pochopení procesu při těchto energiích poslouží simulace, poznatky pak budou následně aplikovány na data

22 Exkluzivní produkce pp p p π + π - ukázky výstupů ze simulace - náboj, zasažené vrstvy v SCT, příčná hybnost, η rozložení

23 Exkluzivní produkce pp p p π + π - ukázka produktů produkce pp p p π + π - ze simulace bílé tečky zásahy v Pixel detektoru červené tečky zásahy v SCT detektoru trajektorie nasimulované dráhy částic y π + p z x p π -

24 Závěr Olomoucká skupina ATLAS se zabývá nejen tvorbou modelů detektorů (s využitím nástrojů založených na GEANT 4), simulacemi (detektorů ALFA, AFP a dopředné oblasti), ale též fyzikální analýzou (např. exkluzivní produkce pionových párů). Započali jsme studium a analýzu exkluzivní produkce pionových párů: v prvním kroku je potřeba analýzy dat na úrovni simulace v další kroku pak budou poznatky zúročeny v analýze LHC dat

25 grid simulace zpracování dat vizualizace

26 Ladislav Chytka modelování dopředné oblasti experimentu ATLAS

27

28

29

30

31

32

33 diferenciální rovnice optimalizace statistické metody neuronové sítě extra dimenze QED QCD temná hmota a energie kalibrační teorie

34 Jiří Kvita top quark

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56 jsme rádi, že jste přišli a doufáme, že jste se od nás něco dozvěděli tak třeba někdy zase na shledanou