Σε περίπου 200 µέρες θα ξεκινήσει το LHC

Σχετικά έγγραφα
Μαθηµα Tuesday, February 22, 2011

Ανιχνευτές Thursday 6 March 14

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Χ. Πετρίδου, Κ. Κορδάς. Μάθημα 2β: Πειράματα-Ανιχνευτές

Μαθηµα 20 Ανιχνευτές

Μαθηµα 20 Ανιχνευτές

Δ. Σαμψωνίδης & Κ.Κορδάς. Ανιχνευτές : Μάθημα 1β Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας με την ύλη.

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Μάθημα 3: (Ανιχνευτές,) Κινηματική και Μονάδες

Κ.Κορδάς. Ανιχνευτές : Μάθημα 2 Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας με την ύλη.

Theory Greek (Greece) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες)

Δ. Σαμψωνίδης & Κ.Κορδάς. Ανιχνευτές : Μάθημα 2β Μέτρηση ορμής σωματιδίου

Theory Greek (Cyprus) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 μονάδες)

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Μάθημα 4: Σκέδαση αδρονίων. Λέκτορας Κώστας Κορδάς

Theory Greek (Greece) Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) (10 Μονάδες)

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου)

Εισαγωγη στους ανιχνευτες σωματιδιων στο CERN

Φυσική Στοιχειωδών Σωµατιδίων ΙΙ. Μάθηµα 1ο 24/4/2007

Φυσική Στοιχειωδών Σωµατιδίων ΙΙ. Μάθηµα 1ο 15/2/2011

Εισαγωγη στους ανιχνευτες σωματιδιων στο CERN

Q2-1. Πού βρίσκεται το νετρίνο; (10 μονάδες) Theory. Μέρος A. Η Φυσική του Ανιχνευτή ATLAS (4.0 μονάδες) Greek (Greece)

Δ. Σαμψωνίδης & Κ.Κορδάς. Ανιχνευτές : Μάθημα 2 Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας με την ύλη.

Ευτράπελα σχετικά με τον επιταχυντή LHC και τους ελέφαντες. Μετάφραση του Fun facts about LHC and elephants του Πανεπιστημίου του Birmingham

Η ΒΑΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΤΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ ΚΑΒΑΛΑΡΗ ΑΝΝΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΟΥ ΙΩΑΝΝΑ ΚΟΥΣΟΥΝΗ ΜΑΡΓΑΡΙΤΑ

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Μάθημα 1γ: Επιταχυντές (α' μέρος) Λέκτορας Κώστας Κορδάς

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου)

Αναζητώντας παράξενα σωµατίδια στο ALICE

Ανιχνευτές CERN. Πως καταγράφονται τα σωματίδια που δημιουργούνται από τις συγκρούσεις;

Masterclass Χανιά 2019 Ανάλυση γεγονότων CMS/LHC (ή βρες το µποζόνιο µόνος σου) Γιώργος Αναγνώστου ΙΠΦΣ - Δηµόκριτος

Φυσική Στοιχειωδών Σωµατιδίων ΙΙ

Ανάλυση δεδοµένων του πειράµατος DELPHI Μέτρηση των ποσοστών διάσπασης του µποζονίου Ζ

Εισαγωγή στην Πυρηνική Φυσική και τα Στοιχειώδη Σωµάτια

Τα ευρήματα δύο ερευνητικών ομάδων συμπίπτουν ως προς τις τιμές μάζας του μποζονίου Χιγκς

Η κατακόρυφη τομή...

3/6/2010. Γ. Τσιπολίτης

Υπολογιστική Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων

Οι γνώσεις µας για τη θεµελιώδη δοµή της ύλης και τις θεµελιώδεις αλληλεπιδράσεις

Μαθηµα Φεβρουαρίου 2011 Tuesday, February 22, 2011

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Το πείραμα στο CERN και ο σκοπός του. Το «πολυπόθητο» μποζόνιο Higgs. Μηχανισμοί ανίχνευσης του μποζονίου Higgs. και τι περιμένουμε;

ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΙΙ. ΜΑΘΗΜΑ 4ο

Μεθοδολογίες Ανάλυσης εδοµένων στη Σωµατιδιακή Φυσική

Παρατήρηση νέου σωματιδίου με μάζα 125 GeV Πείραμα CMS, CERN 4 Ιουλίου 2012

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Κωστής Χαλκιαδάκης, φυσικός. Συσκάκης Γιάννης, φυσικός. 10 Ερωτήσεις και 10 απαντήσεις για το CERN

Συντήρηση και Bελτίωση του Κεντρικού Συστήματος Αυτομάτου Ελέγχου του Ανιχνευτή Compact Muon Solenoid

Άσκηση ATLAS Z path Τι θα μετρήσουμε σήμερα και πώς

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων 18/04/16

Σχετικιστική Κινηματική

Σύγχρονη Φυσική : Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων

Κ.Κορδάς. Ανιχνευτές : Μάθημα 3 - Μέτρηση ορμής σωματιδίου - Ταυτοπίηση σωματιδίων

n proton = 10N A 18cm 3 (2) cm 2 3 m (3) (β) Η χρονική απόσταση δύο τέτοιων γεγονότων θα είναι 3m msec (4)

(1) Describe the process by which mercury atoms become excited in a fluorescent tube (3)

Διάσπαση σωµατιδίων. = m C 2 + p 2 = m C 2 + E B 2! m B E C = (E B = (E C. p B. , p), p C. ,- p) = (m A , 0) p A = E B. + m C 2 + E B 2! m B.

Δύο Συνταρακτικές Ανακαλύψεις

Μάθημα 18 Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας με την ύλη.

Εξαιρετικά σπάνια διάσπαση στο CMS, CERN 19 Ιουλίου 2012

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου)

Φυσική Στοιχειωδών Σωµατιδίων ΙΙ. Μάθηµα 1ο 26/2/2015

Ο ανιχνευτής CMS. O ρόλος και ο σχεδιασµός του ανιχνευτή. Το CMS και τα κοµµάτια του. Από τα κοµµάτια στο σύστηµα. Συµπεράσµατα και προσδοκίες.

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Χ. Πετρίδου, Κ. Κορδάς. Μάθημα 2α: Επιταχυντές

ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΤΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΩΝ (ΦΥΕ) Ανιχνευτές και Μεθοδολογία Ι

Ο ανιχνευτης CMS. Ρολος και ο σχεδιασμος του ανιχνευτη. Το CMS και τα κομματια του Από τα κομματια στο συστημα. Συμπερασματα και προσδοκιες.

ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΤΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΩΝ (ΦΥΕ) Ανιχνευτές και Μεθοδολογία Ι

Large Hardron Collider (LHC)

Το Μποζόνιο Higgs. Το σωματίδιο Higgs σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο

Yπεύθυνη καθηγήτρια Ομίλου Φυσικής, Γεωργία Ρουμπέα

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

To CERN (Ευρωπαϊκός Οργανισµός Πυρηνικών Ερευνών) είναι το µεγαλύτερο σε έκταση (πειραµατικό) κέντρο πυρηνικών ερευνών και ειδικότερα επί της σωµατιδι

Αναζητώντας παράξενα σωματίδια στο A LargeIonColliderExperimnent. MasterClasses : Μαθήματα στοιχειωδών σωματιδίων

+ E=mc 2! Οι επιταχυντές επιλύουν δυο προβλήματα :

Πειραµατική Θεµελίωση της Φυσικής Στοιχειωδών Σωµατιδίων. Μάθηµα 1ο 2/3/2017

Βασικές Ιδιότητες των Επιταχυντών Σωµατιδίων

ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΤΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΩΝ (ΦΥΕ) Ανιχνευτές και Μεθοδολογία Ι

Επίδραση μαγνητικού πεδίου της Γης. (συνοδεύει τις διαφάνειες)

Masterclasses. Εισαγωγή

Ανιχνευτές σωματιδίων

Η απορρόφηση των φωτονίων από την ύλη βασίζεται σε τρεις µηχανισµούς:

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Μάθημα 5: Σκέδαση αδρονίων και χρυσός κανόνας του Fermi. Λέκτορας Κώστας Κορδάς

Φυσικά ή τεχνητά ραδιονουκλίδια

Τεχνολογία του LHC- Κατασκευές. Τίνα Νάντσου Παιδαγωγική Υπεύθυνη Playing with Protons Ελλάδα 2017

Ο ανιχνευτής «βλέπει» χιλιάδες τροχιές. Χριστίνα Κουρκουμέλη Παν/μιο Αθηνών

Το μποζόνιο Higgs (Σωματίδιο του Θεού) και ο ρόλος του Μεγάλου Αδρονικού Επιταχυντή στην Ανακάλυψη του Ομάδα Μαθητών:

The Large Hadron CERN Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων

Αλληλεπίδραση των σωματιδίων με την ύλη

Στοιχειώδη Σωματίδια. Διάλεξη 10η Πετρίδου Χαρά. Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

Πληροφορίες για την δέσμη Τ9 και τις πειραματικές εγκαταστάσεις

ΕΝΕΡΓΟΣ ΔΙΑΤΟΜΗ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΙΔΙΟΥ W

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Πειραµατική Θεµελείωση της Φυσικής

Εισαγωγή στη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ 2 ΕΡΓΑΣΙΑ: Αναλογικός Ανιχνευτής ολίσθησης και Σύστημα λήψης δεδομένων CAMAC

Εκλαϊκευτική Ομιλία. Θεοδώρα. Παπαδοπούλου, Ομ. Καθηγήτρια Φυσικής, ΕΜΠ Μέλος του Συμβουλίου Πελοποννήσου. Ημερίδα CERN Τρίπολη, 13 Νοεμβρίου 2013

Δ. Σαμψωνίδης & Κ.Κορδάς. Ανιχνευτές : Μάθημα 3 - Μέτρηση ορμής σωματιδίου - Ταυτοπίηση σωματιδίων

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Cosmotron. Το COSMOTRON ενέργειας 3 GeV ήταν το πρώτο σύγχροτρο πρωτονίων που τέθηκε σε λειτουργία το 1952.

Εισαγωγή στη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων. 5 ο Εξάμηνο Δεκέμβριος 2009

Μάθημα 7o Συντονισμοί & Παραγωγή Σωματιδίων στις Υψηλές Ενέργειες 27/4/2017


Ενεργειακή Κατανοµή. Ατοµική σύνθεση. Γ.Βούλγαρης

ΛΕΠΤΟΝΙΑ ΗΜ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΕΙΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ FEYNMAN ΔΙΑΣΠΑΣΗ ΜΙΟΝΙΟΥ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ 2 ΕΡΓΑΣΙΑ : ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΚΑΝΔΑΛΙΣΜΟΥ

Transcript:

Μαθηµα 3 0 8-5-2007

Σε περίπου 200 µέρες θα ξεκινήσει το LHC

Οι ανιχνευτές στη φυσική Στοιχειωδών Σωµατιδίων Για να κατανοήσουµε τα δεδοµένα που καταγράφονται από διαφορετικά ανιχνευτικά συστήµατα και πως αναλύονται χρειάζεται να γνωρίζουµε : Τις βασικές αρχές ανίχνευσης σωµατιδίων Τα διάφορα είδη ανιχνευτών Τα µεγάλα ανιχνευτικά συστήµατα Τις βασικές αρχές συλλογής και καταγραφής δεδοµένων

Τι γίνεται στην αλληλεπίδραση? ΗΕP πειράµατα µελετούν αλληλεπιδράσεις σωµατιδίων Σκέδαση σωµατιδίων Αποτέλεσµα της αλληλεπίδρασης Αλλαγή της διεύθυνσης/ενέγειας/ορµής των αρχικών σωµατιδίων Παραγωγή νέων σωµατιδίων

Οι αληλεπιδράσεις σωµατιδίων συµβαίνουν κατά την σύγκρουση Ο στόχος : Τοποθέτηση ανιχνευτή γύρω από το σηµείο αλληλεπίδρασης. Μέτρηση όλων των σωµατιδίων που παράγονται

Πρέπει να ανιχνεύσουν όλα τα σωματίσια που παράγονται στην σύγκρουση Οι ανιχνευτές στο LHC Γιατί είναι τόσο μεγάλοι??? ΔΕΝ ειναι μονο δύο τα πρωτόνια που συγκρούονται αλλά πολλά συγκεντρωμένα σε δεσμίδες (bunches) Σε κάθε δέσμη κυκλοφορούν 2808 bunches με 1,15 10 11 πρωτόνια σε κάθε bunch, με μία δεσμίδα κάθε 25 ns που αντιστοιχεί σε απόσταση 7.5 m μεταξύ των δεσμίδων

Το σημείο σύγκρουσης παρατηρείται από τον ανιχνευτή Μερικά σωματίδια ξεφεύγουν ενώ πλησιάζει η επόμενη σύγκρουση. Σε κάθε σύγκρουση δύο bunches συμβαίνουν περί τις 23 συγκρούσεις πρωτονίου-πρωτονίου. Ο μέσος αριθμός σωματιδίων που παράγεται : 1500. Ο ανιχνευτής πρέπει να καταγράψει Όσο γίνεται περισσότερα. Ο ανιχνευτής πρέπει να: Καλύπτει μεγάλη περιοχή Είναι ακριβείας Είναι γρήγορος και φτηνός Κάθε πρωτόνιο έχει ενέργεια 7 TeV. Άρα κάθε bunch με 10 11 πρωτόνια μεταφέρειι 10 11 7 10 12 ev = 7 10 23 ev = 112 kj. Μακροσκοπική ενέργεια!!! Για να φτάσεις τόση κινητική ενέργεια στο ποδήλατο πρέπει να τρέξεις με ταχύτητα πάνω από 30 km/h! Υπάρχουν 10 11 πρωτόνια Σε κάθε bunch...

Ο πραγματικός ανιχνευτής ΔΕΝ πρέπει να έχει ανοίγματα και πρέπει να προσφέρει αρκετό υλικό ώστε να ανιχνευτούν. (Αλληλεπίδραση σωματιδίων με την ύλη) Το σημείο σύγκρουσης παρακολουθείται από τον περιβάλλοντα ανιχνευτή. Εδώ πολλά σωματίδια ξεφεύγουν Το σημείο σύγκρουσης περιβάλλεται Από στρώματα διαφορετικών ανιχνευτών

ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ Τι µετρούµε και γιατι? Στον ιδανικό ανιχνευτή ανασυνθέτουµε πλήρως την αλληλεπίδραση Συγκρίνουµε τα αποτελέσµατα µε την θεωρητική πρόβλεψη, συµπεραίνουµε για την δυναµική της αλληλεπίδρασης Ο ιδανικός ανιχνευτής µετράει Ολα τα σωαµτίδια που παράγονται Την ορµή τους και την ενέτγεια Το είδος του σωµατιδίου : φορτίο, µάζα, σπιν, χρόνο διάσπασης

Κατά την Σύγκρουση δεσµών: Παράγονται σωµάτια που διασπώνται σε ελαφρύτερα και σταθερότερα. ( χρόνοι διάσπασης στις διάφορες αλληλεπιδράσεις 10-23 sec, 10-16 sec, 10-10 sec) Βαριά αδρόνια διασπώµενα αµέσως µε ισχυρές δυνάµεις Αδρόνια διασπώµενα µε ηλεκτροµαγνητικές δυνάµεις Αδρόνια διασπώµενα µε ασθενείς δυνάµεις Μπορούµε να ανιχνεύσουµε: p, µ, e, γ, K ±, K 0, π ±..Και θα ανασυγκροτήσουµε απ αυτά την αλήθεια! Πειραµατικά χρειαζόµαστε µεθόδους ανίχνευσης: γ, e, µ, p, Κ ±, π ±

Πρέπει να ανιχνεύσουµε : γ, e, µ, p, Κ ±, π ± Τι θέλουµε να µάθουµε; Ορµή Ενέργεια Φορτιο [Σε καποιες περιπτώσεις µας ενδιαφέρει να ξεχωρίσουµε π ±, p, Κ ± (ίδιας ορµής) ταυτότητα σωµατιδίου]

ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ TASKS εύρεση φορτίου και ορµής των φορτισµένων σωµατιδίων. Μέτρηση της ενέργειας Προσδιορισµός της µάζας m 2 = Ε 2 - p 2 (c=1) m = p / υ γ Προσδιορισµός του σηµείου όπου διασπάστηκε το σωµατίδιο (χρόνος ηµιζωής>10-12 sec) Εύρεση της δευτερεύουσας κορυφής στην αλληλεπίδραση (secondary vertex)

Οι ποσότητες που µετρούµε Την διέλευση σωµατιδίου από την ύλη και τον τύπο του Την τετραδιάστατη ορµή του Την ταχύτητά του β = v/c

Οι ποσότητες που ανακατασκευάζουµε Μάζα Μετρούµε Ε και p Mετρούµε p και v Μετρούµε E και p των προιόντων διάσπασης

Το Φορτίο Το µαγνητικό πεδίο εκτος του επιπέδου Οι ποσότητες που ανακατασκευάζουµε Τον Χρόνο ηµιζωής τ απο το διάστηµα πτήσης πριν την διάσπαση length = βγτ c η πιθανότητα διάσπασης ~e -(t/τ)

Υπολογισµός της ορµής σωµατιδίου Μαγνητικό πεδίο: Σωληνοειδές, Διπολικό Τοροειδές Β: 0.5-1.5 Tesla (1Tesla=10KGauss) Οµογενές Β: R=3.3 P T /B P T : η συνιστώσα της ορµής καθετη στο Β

To σηµείο διάσπασης σωµατιδίου Εγκάρσια τοµή Διαµήκης τοµή κοντά στο σηµείο αλληλεπίδρασης (Ι.Ρ)

ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΔΕΝ µπορούν όλοι οι ανιχνευτές να µετρήσουν ΟΛΕΣ τις παραµέτρους το ίδιο καλά! Σύνθετα συστήµατα! Ανιχνευτές για µέτρηση της ενέργειας Ανιχνευτές για προσδιορισµό της ορµής Ανιχνευτές για µέτρηση χρόνου άφιξης του σωµατιδίου

Τι θέλουµε να µάθουµε; Ορµή (& φορτίο) σωµατιδίων µε ανιχνευτές ιχνών σε µαγνητικό πεδίο ( π.χ.θάλαµοι µετατόπισης φορτίου) Ενέργεια µε θερµιδοµετρία (καλορίµετρα) -Ηλεκτροµαγνητικό καλορίµετρο για την απορρόφηση των ηλεκτρονίων -Αδρονικό καλορίµετρο για τα π ± Αναγνώριση της ταυτότητας σωµατιδίων µε ίδια ορµή (p,π,κ) -Ακτινοβολία Čerenkov -Ακτινοβολία µετάπτωσης (transition radiation)

Εγκάρσια τοµή σε έναν ανιχνευτή

Παράδειγµα ενός ανιχνευτή σε συγκρουόµενες δέσµες (Colliders)

Τυπική σειρά ανιχνευτών σε πειραµατική διάταξη

Τυποποίηση σωµατιδίου Τracking Em- Calorimeter hadr- Calorimeter Tracking

CMS Compact Muon Spectrometer 15 m 22 m

3D view Διαµήκης τοµή

ATLAS A Toroidal LHC ApparatuS 22 m 44 m

Γεγονός µε παραγωγή σωµατίου Higgs που διασπάται σε 4 µιόνια

Let us have a look at interaction of different particles with the same high energy (here 300 GeV) in a big block of iron: 1m electron The energetic electron radiates photons which convert to electron-positron pairs which again radiate photons which... This is the electromagnetic shower. The energetic muon causes mostly just the ionization... muon pion (or another hadron) Electrons and pions with their children are almost completely absorbed in the sufficiently large iron block. The strongly interacting pion collides with an iron nucleus, creates several new particles which interact again with iron nuclei, create some new particles... This is the hadronic shower. You can also see some muons from hadronic decays.

Here is the general strategy of a current detector to catch almost all particles: Magnetic field bends the tracks and helps to measure the momenta of particles. electron muon Hadronic calorimeter: offers a material for hadronic shower and measures the deposited energy. Neutrinos escape without detection hadrons Tracker: Not much material, finely segmented detectors measure precise positions of points on tracks. Electromagnetic calorimeter: offers a material for electromagnetic shower and measures the deposited energy. Muon detector: does not care about muon absorption and records muon tracks.

All the detectors are wrapped around the beam pipe and around the collision point: here are a schematic and less schematic cut through ATLAS The Tracker or Inner detector The Electromagnetic calorimeter The Hadronic calorimeter The Muon detector

Γενική περιγραφή ανιχνευτή σε συγκρουόµενες δέσµες

Απλό παράδειγµα TRIGGER (σύστηµα σκανδαλισµού) S final = S 1 *S 2 *S 3 *S 4 µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως trigger για να ξεκινήσει ένας άλλος ανιχνευτής να καταγράφει ή να ξεκινήσει η συλλογή δεδοµένων.

FAST ELECTRONICS Οι περισσότεροι ανιχνευτές παράγουν αναλογικά ηλεκτρονικά σήµατα. Παρέχουν πληροφορίες για: -συντεταγµένες χωρικές ή -χρόνο αφιξης σωµατιδίου ή -ενέργεια ή -ταχύτητα του σωµατιδίου.) Τα σήµατα χρειάζεται να: -ενισχυθούν (amplifiers) -διαµορφωθούν (shapers) -ξεχωρίσουν από θόρυβο (discriminators) -να γίνουν ψηφιακά και να καταγραφούν

Discriminators δίνουν έναν «λογικό» παλµό αν ο αναλογικός > κατώφλι οι λογικοί παλµοί µε AND, OR, XOR gates σχηµατίζουν το trigger TDC s (Time to Digital Converter) Μετατρέπουν τη διαφορά χρόνου µεταξύ δύο λογικών παλµών σε ψηφιακό εφαρµογή: -- εύρεση ίχνους ενός φορτισµένου σωµατίου -- χρονική διάρκεια διαδροµής από έναν ανιχνευτή σε έναν άλλο (TimeOfFlight-TOF) -- εύρεση της θέσης του σωµ. στο χώρο ΑDC s (Analogue to Digital Converter) πλάτος του παλµού --πληροφορία για την ενέργεια του σωµατιδίου

ON-LINE Οι πληροφορίες από τα ADC s και TDC s αποθηκεύονται σε registers µέχρι να διαβαστεί το γεγονός από τον υπολογιστή. -ADC s και TDC s βρίσκονται σε συστήµατα NIM, CAMAC, VME, Fast Bus που επικοινωνούν µε τους computers για να διαβαστούν (Data Acquisition Systems/Συστήµατα Συλλογής Δεδοµένων)

ΟΝ LINE Σε ένα «τυπικό» πείραµα στο LEP υπάρχουν ΠΑΝΩ από 200.000 ηλεκτρονικά κανάλια που πρέπει να διαβαστούν στον υπολογιστή για κάθε γεγονός! Στο LHC ένα πείραµα θα περιέχει ~10 8!! ηλεκτρονικά κανάλια! Ένα πείραµα πριν 20 χρόνια...200! ηλεκτρονικά κανάλια Και πριν 25 χρόνια! (Bubble chambers/θάλαµοι φυσσαλίδων)