Az ALICE együttműködés első fizikai cikke az European Physics Journal C folyóiratnál

2009. november 28-án az ALICE együttműködés beküldte az első fizikai tartalmú cikkét az European Physics Journal C-hez , egyúttal feltette azt a publikus ArXiv adatbázisba is (a cikk ezen az oldalon is elérhető). A cikk azon ütközések elemzése alapján született, amelyek november 23-án, hétfő délután történtek. A 40 perc alatt 284 igazi proton-proton ütközés adatait sikerült szalagra rögzíteni, kiszűrve a nyaláb-gáz és nyaláb-fal ütközéseket. Ez az adatmennyiség elegendőnek bizonyult ahhoz, hogy 900 GeV energián meghatározhassuk az úgynevezett rugalmatlan („inelastic”) és a többszörösen diffraktív („non-single diffractive”) ütközések hatáskereszmetszetét.

Ezeket az adatokat 1986-ban proton-antiproton ütközésekben már lemérték, az akkori UA5 kísérletben. Abban az időben 900 GeV volt a csúcsenergia a CERN-ben. A szuperproton-szinkrociklotront (SPS), amely 450 GeV-re gyorsítja a protonokat, egy kis módosítással alkalmassá tették egyidejű antiproton-gyorsításra, ahonnan már csak egy lépés volt az ütköztetések létrehozása, a 900 GeV elérése.
 
Az UA5 kísérlet mérési eredményeivel való, szisztematikus hibán belüli egyezés nagyon jó hír, mert azt jelenti, hogy jól működnek az ALICE detektorok. 20 évi várakozás után a kutatók ezzel az eredménnyel megkezdték az ALICE tudományos programjának végrehajtását.

A bejegyzést köszönjük Lévai Péternek!

Új rekord az LHC-nél: 1,18 TeV, mindkét nyalábnál

November 30-án, hétfőn 00:42-kor az 1-es és 2-es nyalábban is sikerült 1,18 TeV-re felgyorsítani a protonokat – adta hírül a CERNTwitter.

A november 29-én este indult tesztek során először 22 óra körül érték el az 1,18 TeV energiát az egyik protonnyalábnál. Ez világcsúcsnak számít. 2001 óta a Tevatron (US Fermi National Accelerator Laboratory) tartotta a rekordot, 0,98 TeV-vel.

Röviddel ezután mindkét nyalábbal sikerült elérni ezt az energiát, és néhány percig fenntartani azt. Ennél a nyalábenergiánál az eltérítő dipólmágnesekben 2 kA (2000 amper) áramerősséget használtak. A nyalábok gyorsításával nő a részecskék energiája és tömege, ezért kell egyre nagyobb áramerősség a mágnesekben ahhoz, hogy pályán lehessen tartani őket.

Ez újabb nagyszerű eredmény az LHC üzemeltetésének folyamatában: november 20-a óta nem várt gyorsasággal és hatékonysággal zajlanak az események (lásd a korábbi bejegyzésekben). Az 1,18 TeV-es nyalábenergiát mindössze 10 nappal azután érték el, hogy sikerült az első nyalábok teljes körbevezetése a gyorsítógyűrűkben. Az ezt követő napokban a nyalábokat stabilizálták, élettartamukat fokozatosan kb. 10 órára növelték. November 23-án, egy hete először körözött egyszerre két nyaláb az LHC-ben, és a négy nagy kísérlet még aznap rögzítette az első részecske-részecske ütközéseket. Mindez a nyalábmérnökök és –fizikusok szakértelmén túl ez azt is jelzi, hogy a gyorsító remek állapotban van – írja a CERN mai sajtóközleménye.

“Ez fantasztikus. Ennek ellenére továbbra is lépésről lépésre folytatjuk, és még mindig rengeteg a tennivalónk, mielőtt megkezdjük az új fizikát 2010-ben. Én addig behűtve tartom a pezsgőmet” – mondta a Rolf Heuer, a CERN főigazgatója.

 A nyalábenergia világrekordja először november 29-én, 21.28-kor dőlt meg, amikor az 1-es nyalábot (beam 1) 450 GeV-ről 1050 GeV-re (1,05 TeV) gyorsították. Röviddel ezután elérték az 1,18 TeV-et, kb. 3 órával később pedig mindkét nyalábban sikerült ennyire felgyorsítani a protonokat.

Megtörtént az első gyorsítási teszt

A sikeres üzembe helyezés és az első ütközések után kedden megkezdődött a nyalábok gyorsítása az LHC-ben. Ez volt az első alkalom, amikor a nyalábok energiáját 450 GeV, vagyis az előgyorsító rendszer energiája fölé növelték. A CERN keddi információja szerint 540 GeV-et értek el kedden. A művelet egy előzetes teszt volt, és minden rendben zajlott.

A gyorsítás újabb szép siker azon az úton, amelynek végén ebben az évben az 1,1 + 1,1 TeV-es ütközések állhatnak, fókuszált és nagy luminozitású nyalábokkal. Ezek előkészítése folyamatban van.

“Végre valódi adatok”

Molnár Levente írja a CERN-ből:

Hétfőn délután négy óra után az LHC az ALICE kísérletnél szinkronizálta a “nyalábcsomókat”, ami itt is lehetővé tette az első ütközéseket. Ezek az ütközések még fókuszálatlan és kis intenzitású nyalábokkal történtek. Az ALICE-nek szánt kb. egy órában a szilikondetektorokkal közel 280 eseményt sikerült rögzítenünk (a többi detektor biztonsági üzemmódban volt). Az alábbi képen látható “event display” is ezek közül való.

További képek az ALICE honlapján a november 23-i bejegyzésnél:

http://aliceinfo.cern.ch/Public/en/Chapter1/news.html

Az első ütközések után hatalmas tapsvihar tört ki, majd az ALICE vezérlőtermében összegyűlt tömeg áhítatosan figyelte a nagy “event display”-t ahol sorra megjelentek az ütközések. Nehéz leírni, mit jelent a sok szimulációs- és detektormunka után valódi adatokat látni, és várni az első nagyenergiájú ütközéseket!

A közel egyórányi adatfelvétel után a kísérlet vezetője pezsgőt nyitott:

Köszönjük az élménybeszámolót!

Ütközések: magyarok küldték a CERN-ből

Szillási Zoltán képeket és információkat küldött nekünk hétfőn este a CERN-ből:
 
„Megerősítem, hogy történtek ütközések a CMS detektorban, hétfő este fél nyolc körül. Több mint száz eseményt rögzítettünk.”

Ez a kép akkor készült, amikor mindenki a képernyőkre tapadva figyelte, hogy mikor lesz a detektorban az esemény.

A hivatalos első esemény-jelölt (a nagyobb kép ezen az oldalon érhető el)

Tejinder Virdee, a kísérlet vezetője (balra) és Tiziano Camporesi (ő az ún. run coordinator) az első üveg pezsgőt dedikáljak, amelyet – a hagyományoknak megfelelően – személyesen a gyorsító munkatársainak adtak át, megköszönve a munkájukat.

Szinten a tradícióknak megfelelően koccintunk a vezérlőteremben.

Kapitányok a hídon. A két már említett kollegánk között Gabriella Pugliese áll, aki azon kívül, hogy egy nagyon kedves olasz lány, hétfőn ún. shift leader is volt, tehát ő volt a “kapitány a hajón”.
 
“Mindamellett, hogy a mai a CMS-sel és az LHC-vel töltött eddigi életünk legnagyobb napja, még nagyon hosszú út áll előttünk ahhoz, hogy megelégedetten hátradőlhessünk. Most még csak injektálási energián történtek ütközések, igen kis luminozitás mellett. A mai napon azt demonstráltuk, hogy a gyorsító képes nyalábokat ütköztetni, és a kísérletek képesek ezeket az ütközéseket “látni”. Még nagyon sokat kell ahhoz dolgozni, hogy elérjük a célunkat, és nagy energián nagy luminozitású nyalábokat ütközessünk. A mai nap azonban igen nagy lépés volt ebben az irányban.”

Nagyon köszönjük!

Az első ütközések az LHC-ben!

2009. november 23. (hétfő), 21.50. Körülbelül 8 órával ezelőtt érték el először azt az állapotot, hogy a két nyaláb egyszerre körözött az LHC-ben.

Röviddel ezután pedig megtörténtek az első ütközések!

Ma először keringtek egyszerre protonok az LHC-ben, az egyik gyorsítócsőben (beam pipe) az óramutató járásával megegyező (beam 1), a másikban ezzel ellentétes irányban (beam 2). Ezzel megkezdődhettek a nyalábszinkronizációs tesztek, a négy nagy detektorkomplexumnál pedig már volt esély arra, hogy megfigyeljék az első proton-proton ütközéseket.

Mivel egyelőre csak egy-egy részecskecsomag (bunch) keringett egy-egy irányban, ezek két ponton tudtak találkozni. Kora délután ezeket a pontokat az 1-es és 5-ös pontokba, az ATLAS és CMS területére állították be. Később a 2-es és a 8-as pontokban, az ALICE-nál és az LHCb-nél került sor a találkozókra (a pontok helyzetét lásd a hárommal korábbi bejegyzésnél lévő ábrán).

A nyalábokat úgy hangolták, hogy először az ATLAS területén ütközzenek, erre először 14.22-kor került sor. Érdekes, hogy körülbelül ekkor kezdődött meg a délutáni sajtótájékoztató, ahol az első ütköztetéseket csak jó néhány nap múlva ígérték (részletesebben lásd itt). Ezután a 3 másik kísérlet következett. A CERN ma este kiadott sajtóanyagában mindenki elragadtatottan nyilatkozik, és képeket is közölnek. Mind a 4 kísérlet területéről láthatunk ütközési ábrákat.

Valóban nagyon gyorsan zajlanak az események az utóbbi napokban a CERN-ben: mindössze 3 nap alatt, péntek este óta jutottak el az első teljes köröktől az első ütközésekig. Ez jól mutatja a nyalábszabályozó rendszer kitűnő működését. A nyalábok élettartamát fokozatosan 10 órára növelték, és ma már egyszerre sikerült cirkuláltatni őket, az előgyorsító rendszer energiáját megtartva (450 GeV).

A következő lépés a nyalábok intenzitásának növelése, a nyalábok gyorsítása lesz. Ha minden jól megy, karácsonyra el kell érni az 1,2 TeV-es nyalábonkénti energiát, és az ütközéseknek elegendő mennyiségű adatot kell szolgáltatni a kísérleti berendezések pontos kalibrációjához – áll a CERN közleményében.

Ne felejtsük el, hogy egy folyamat közepén vagyunk, és bár az eddigi eredmények nagyszerűek, egy ilyen bonyolult berendezésnél bármikor adódhat kisebb-nagyobb probléma, amely miatt csúszhatnak a tervezett lépések. Szurkoljunk tovább, hogy minden rendben menjen!

Sajtótájékoztató hétfőn 14 órakor a CERN-ben

Komoly előrelépés a nagy hadronütköztetőnél az elmúlt napokban végzett munka. Péntek estétől, az első nyalábpróbáktól hétfőig a szakemberek elérték, hogy mindkét nyaláb körbefut és mindkét nyaláb szinkronizált.

Hétfőn (november 23-án) 14 órakor sajtótájékoztatót tart a CERN, amely élőben itt követhető: http://webcast.cern.ch/

Megszólalt az ALICE is

Szombaton (november 21-én) 17:42-kor egy szép, nyalábindukált eseményt rögzítettek az ALICE detektorai:

A kép nagyobb változata ezen a címen érhető el.

Egy óra alatt 15 hasonló esemény történt, amikor (valószínűleg) gyorsított protonok a nyalábcsőben lévő gázzal, esetleg a csőfallal ütköztek.

Egy szép ALICE-splash kép a YouTube-ra is felkerült, ezt még november 20-án, pénteken este rögzítették: http://www.youtube.com/watch?v=Ple1lSYR7oI&feature=player_embedded

A “bekapcsolás” óta már mind a 4 nagy kísérlet látott ilyen splash-eket, a nagy detektorok egyes aldetektorait bekapcsolták. Szombaton este az ALICE-ben további eseményeket sikerült rögzíteni, ezek valószínűleg nyaláb-gáz vagy nyaláb-fal események voltak.

Köszönjük az információkat a magyar ALICE-csoport tagjainak!

Már stabil nyaláb is volt az LHC-ben

Szombaton (november 21-én) reggel 9.30-tól újraindították az LHC-t. Nappal tesztek folytak, a délután hozta meg az 1. nyaláb körbefutását. Az óramutató járásával megegyező irányban futó 1. nyaláb (beam 1) útvonala a következő volt: Point 2 (ALICE) -> 3 -> 4 -> 5 (CMS) -> 6 -> 7 -> 8 (LHCb) -> Point1 (ATLAS).

Szombaton kora este megkezdődött a nyalábok pályájának pontos beállítása, a nyalábok fókuszálása (beam commissioning), ami már az első ütköztetések előkészítését jelenti. Fél 9 körül mintegy 20 percen keresztül már “stabil nyaláb” is volt az LHC-ben.

Magyarok küldték a CERN-ből

Legújabb: véget ért a 9-kor kezdődött meeting. Amint lehetséges, folytatódnak a nyalábpróbák, további mérések, finomítások, ellenőrzések céljából. Ütköztetést egyelőre nem terveznek.

Szillási Zoltán és Béni Noémi küldték a CMS detektor vezérlőtermében november 20-án késő este készült alábbi képeket. „Amikor úgy este tizenegy körül megérkeztünk, már igen jó hangulat volt. Akkorra már megérkezett az első nyaláb, melyet követett a második is. A vezérlőteremben ez a kép, pontosabban ehhez megtévesztésig hasonló fogadott minket.”

A kép hátterében a falon lévő monitoron egy a CMS által elkapott, a nyalábot követő részecskezápor látható. (Splash, lásd az előző bejegyzésben.)

A második képen látható az a munkahely, ahol éjszaka magyarok ültek. Ez a detektor ún. slow control munkahelye, innen lehet vezérelni az egyes aldetektorok áramellátását, hűtését stb.

Köszönjük a képeket!