; 趘od do po桧ta鑟v閔o cvi鑕nia
Documents
Resources
Learning Center
Upload
Plans & pricing Sign in
Sign Out
Your Federal Quarterly Tax Payments are due April 15th Get Help Now >>

趘od do po桧ta鑟v閔o cvi鑕nia

VIEWS: 23 PAGES: 19

  • pg 1
									5th International Particle
Physics Masterclasses
          2009

Úvod k počítačovému
      cvičeniu

                  Gabriela Tarjányiová
                  Žilina, marec 2009
Úvod k počítačovému cvičeniu




              LOGO             2
                    Cieľ cvičenia :
              1. Zmerať vetviace pomery Z0
Vetviace pomery hovoria o tom, ako často sa bozón Z0 rozpadá na rôzne typy
                                  častíc.

                                                 Teoretické hodnoty pre
Prípady rozpadu bozónu                Z0   :   vetviace pomery bozónu Z0
  +                        + 
e e Ζ e e       0
                                      ... 5               3,6%
  +                              
e e Z μ μ       0          +
                                      ... 5               3,6%
  +                        + 
e e Z τ τ       0
                                      ... 5               3,6%
  +                              
e e Z q q       0          +
                                      ... 86             69,9%
  + 
e e Z           0        neutrína .......                20%
                          Výsledky z tohto cvičenia ........
                 na zmeranie väzbovej konštanty silnej interakcie.
                                   LOGO                                    3
    Teoretické hodnoty pre vetviace pomery Z
                     častíc:
          Rozpady leptónov                 Vetviace pomery
          2 neutrína                         20 %
          2 elektróny                      3,67 %
          2 mióny                          3,67 %
          2 tau častice                    3,67 %

          Rozpady kvarkov                  Vetviace pomery*
          Celkovo                          69,9 %
          2 jety                           ~ 40 %
          3 jety                           ~ 24 %
          4 a viac jetov                   ~6%

*Hodnota zo Štandartného modelu je iba celkový vetviaci pomer. Čísla inividuálnych
vetviacich pomerov pre udalosti s odlišným počtom jetov sú experimentálne hodnoty.


                                            LOGO                                     4
  Ako sú častice detekované v subdetektoroch?




Na obrázku je schématicky znázornené ako sú rôzne častice detekované v štyroch rozdielnych poddetektoroch: zo
stredu detektora (smerom k ľavému okraju obrázku), častice prejdú dráhovým detektorom, potom elektromagnetickým a
hadrónovým kalorimetrom a následne miónovým detektorom LOGO(na pravom okraji obrázku).                         5
                                                 Cieľ cvičenia :
                          2. Zmerajte väzbovú konštantu silnej interakcie

                   Keď sa Z-častica rozpadá na dva kvarky, existuje istá pravdepodobnosť,
                   že jeden z kvarkov vyžiari gluón. Táto pravdepodobnosť je úmerná
                   väzbovej konštante silnej sily αs.
                   Pomocou počítania ako často vzniká gluón pri rozpade Z-častice môžeme
                   zmerať väzbovú konštantu silnej interakcie.

                   Vieme zmerať väzbovú konštantu αs
                   pomocou použitia WIRED, aby sme určili
 rovnice. steu
nej     Ak       dokon predchádza cvi vièe(výpo dva apom)erov - Silná
                   pomer Z-rozpadov na etviacich tri jety.
                               júce è
                     èoko                     èvýpo         Z

                   väzbová konštanta sa potom vypočíta
                   podľa rovnice:
                                                                        N2-jets a N3-jets - počet prípadov


                                             N 3 jets
                                                                                  s dvoma, resp. troma jetmi

                                                                        k   - konštanta, ktorá závisí od



                 s  k                                                      počítačového programu
                                                                             použitého na spájanie častíc



                                             N 2 jets
                                                                             do jetov.




                                                                LOGO                                        6
                       Cieľ cvičenia :
2. Zmerajte väzbovú konštantu silnej interakcie

k   konštanta závisiaca od počítačového programu použitého na spájanie
    častíc do jetov,
Procedúra vzniku jetov závisí od parametra d (alebo djoin), ktorý závisí od
hybnosti a smeru výletu častíc. Pre dané d môžete hodnotu k odčítať z
tohto grafu.
Pre prípady použité vo WIRED máme d = 5 GeV/c.




                                   LOGO                                       7
               Analýza obrázkov
        WIRED ,
interaktívne a virtuálne
laboratórne prostredie
pre časticové zrážky,
zaregistrované detektorom
DELPHI v Cern-e




                                     Získané informácie :
                                   • hodnoty energie, hybnosti častíc
                                   • typy častíc
                            LOGO                                    8
Ako pracovať s WIRED?




      LOGO              9
Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
     častica–antičastica (Z0 rozpad)
  +                            + 
e e Ζ e e         0




                    LOGO                   10
Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
      Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
     častica–antičastica (Z0 rozpad)
           častica–antičastica (Z0 rozpad)

     +                               + 
   e e Z μ μ          0




                       LOGO                      11
Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
      Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
     častica–antičastica (Z0 rozpad)
           častica–antičastica (Z0 rozpad)


   +                               + 
 e e Z q q           0




                       LOGO                      12
Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
      Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
     častica–antičastica (Z0 rozpad)
           častica–antičastica (Z0 rozpad)


   +                               + 
 e e Z q q           0




                       LOGO                      13
       Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
             Ako identifikovať prípady obsahujúce pár
            častica–antičastica (Z0 rozpad)
                  častica–antičastica (Z0 rozpad)

           +                                         + 
       e e Z τ τ                   0

17% tau sa rozpadáva na elektrón         17% tau sa rozpadáva na mión
(ktorý môžeme zachytiť detektorom)       (ktorý môžeme zachytiť detektorom)
a neutrína (ktoré nevidíme):             a neutrína (ktoré nevidíme):

 – ->  + e– +e                       – ->  + – +




66% rozpadov tau produkuje neutríno a jeden alebo viac hadrónov.
V 50% prípadov sa vytvorí jeden nabitý hadrón a vo zvyšných 16%
vzniknú tri nabité hadróny.
                             – ->  + hadróny
                                 LOGO                                   14
oba tau sa rozpadli na
 elektrón a neutrína




 LOGO               15
oba tau sa rozpadli na
  hadrón a neutrína




      LOGO               16
 jeden tau sa rozpadol na
elektrón a druhý na hadrón




        LOGO                 17
oba tau sa rozpadli na mion




             LOGO             18
..... ideme identifikovať častice ..... 




                     LOGO                    19

								
To top