Gabriela Tarjányiová Žilina, marec 200 9

1. 5th International Particle Physics Masterclasses 2009 Úvod k počítačovému cvičeniu Gabriela Tarjányiová Žilina, marec 2009

2. LOGO Úvod k počítačovému cvičeniu

3. LOGO Teoretické hodnoty pre vetviace pomery bozónu Z0 3,6% 3,6% 3,6% 69,9% 20% Cieľ cvičenia:1. Zmerať vetviace pomery Z0 Vetviace pomery hovoria o tom, ako často sa bozón Z0 rozpadá na rôzne typy častíc. Prípady rozpadu bozónu Z0 : ... 5 ... 5 ... 5 ... 86 ....... neutrína Výsledky z tohto cvičenia ........ na zmeranie väzbovej konštanty silnej interakcie.

4. LOGO 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 % Teoretické hodnoty pre vetviace pomery Z častíc: *Hodnota zo Štandartného modelu je iba celkový vetviaci pomer. Čísla inividuálnych vetviacich pomerov pre udalosti s odlišným počtom jetov sú experimentálne hodnoty.

5. LOGO 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 (na pravom okraji obrázku).

6. LOGO 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 pomer Z-rozpadov na dva a tri jety. Silná väzbová konštanta sa potom vypočíta podľa rovnice: N2-jets a N3-jets- počet prípadov s dvoma, resp. troma jetmi k - konštanta, ktorá závisí od počítačového programu použitého na spájanie častíc do jetov.

7. LOGO Cieľ cvičenia: 2. Zmerajte väzbovú konštantu silnej interakcie kkonštantazávisiaca 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.

8. LOGO Analýzaobrázkov WIRED , interaktívne a virtuálne laboratórne prostredie pre časticové zrážky, zaregistrované detektorom DELPHI v Cern-e • Získané informácie : • hodnoty energie, hybnosti častíc • typy častíc

9. LOGO Ako pracovať s WIRED?

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

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

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

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

14. LOGO Ako identifikovať prípady obsahujúce pár častica–antičastica (Z0 rozpad) Ako identifikovať prípady obsahujúce pár častica–antičastica (Z0 rozpad) 17% tau sa rozpadáva na elektrón (ktorý môžeme zachytiť detektorom) a neutrína (ktoré nevidíme): 17% tau sa rozpadáva na mión (ktorý môžeme zachytiť detektorom) 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

15. LOGO oba tau sa rozpadli na elektrón a neutrína

16. LOGO oba tau sa rozpadli na hadrón a neutrína

17. LOGO jeden tau sa rozpadol na elektrón a druhý na hadrón

18. LOGO oba tau sa rozpadli na mion

19. LOGO .....idemeidentifikovaťčastice..... 