Magyar fizikatanárok a CERN-ben

December 29, 2009

Magyarország nem csupán a kutatásokban vesz részt a CERN-ben. Sükösd Csaba fizikus (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem) 2006-ban kezdeményezte fizikatanárok kiutazását és továbbképzését. A nagy sikerű oktatási programban ma már a CERN minden tagországa részt vesz.

A CERN Horváth Dezső fizikust (MTA KFKI RMKI ) kérte fel, hogy a CERN részéről szervezze meg a továbbképzés tudományos részét. „2006 óta minden évben, augusztus 20-a környékén szervezünk egy olyan akciót, amikor egy autóbusznyi magyar fizikatanár, tehát körülbelül 40 fő kimegy a CERN-be egy hétre. Délelőttönként előadásokat hallgatnak a részecskefizika kísérleti és elméleti vonatkozásairól, az előadásokat a CERN-ben dolgozó magyar fizikusok és informatikusok tartják. Délutánonként a laborokat, kísérleteket látogatják, illetve saját maguk is végeznek kísérleteket, mérési gyakorlatokat. Óriási a lelkesedés, és egyre több fiatal jön. 2009-ben már jelentősen csökkent a résztvevők átlagéletkora, ami nagyon jó jel. A CERN nagyon komolyan hozzájárul anyagilag a továbbképzéshez, pedig 2009-ben már körülbelül 40 csoport ment ki huszonvalahány országból, valamennyi CERN-tagországból, de még Brazíliából és Dél-Afrikából is” – mondja Horváth Dezső.

A továbbképzés honlapja: Hungarian Teacher Programme

Jelentkezés: Sükösd Csaba (sukosd@reak.bme.hu)

A 2009-es magyar program, az előadások anyagaival (letölthető pdf-ek és ppt-k). Az ötletgazdához méltóan mindent felraktak a szervezők (sok országnál ez nem mondható el).


Leállították az LHC-t, megkezdődött a téli szünet

December 16, 2009

Az elmúlt közel egy hónap igazi sikersorozat volt: a november 20-i „bekapcsolástól” eljutottak az 1,18 TeV-es, 16 bunchos nyalábokig, 450 GeV-en pedig már hosszú ideig fennálló stabil nyalábokat is kaptak a detektorok, amelyeknek összesen több mint 1 millió eseményt sikerült begyűjteni.

December 16-án 18.03-kor terv szerint leállították az LHC-t. Megkezdődött a téli szünet, amely február elejéig tart. Jövőre folytatódik a beam commissioning, a nyalábok energiájának és intenzitásának fokozatos emelése, erre alapulva pedig következhetnek az új fizikai felfedezések. Kellemes ünnepeket, boldog új évet!


Már 16 csomag egy nyalábban

December 16, 2009

Ugyancsak december 14-én este újabb részsikert könyvelhetett el az LHC: először sikerült egy nyalábban 16-ra növelni a részecskecsomagok számát. Az alábbi képen jól látható, ahogy a két nyaláb (kék és piros színnel) felépül: a lépcsők az újabb és újabb csomagok „rákapcsolódását” jelzik a nyalábra.

A nagyobb kép ide kattintva érhető el

„Képzeljük el, hogy a nyalábok olyan vonatok, amelyekben a csomagok, a bunchok az egyes kocsik. A LHC kerülete 26 659 méter, és a cél, hogy 2808 csomag legyen egy-egy nyalábban. Az elmúlt napokban 4 csomaggal folytak a kísérletek, ami megegyezik a korábbi LEP gyorsító maximális csomagszámával. Egy rövid időre a 16 csomagos nyalábokat is sikerült előállítani. Ebből is látható, hogy mekkora intenzitás-növekedést jelent majd az LHC” – mondja Lévai Péter.


Nagyenergiájú ütközések a CMS-nél is

December 16, 2009

Visszatérve a december 14-i (hétfő) hajnali eseményekre, az ALICE mellett (lásd az előző bejegyzésben) a CMS is rengeteg adatot gyűjtött. A CMS-ben ekkor történtek először ütközések 1,18 TeV-es nyalábokkal (intenzitás: 4×4 bunch, 3-4 x 10^10 proton).

Az összes aldetektor felkapcsolt állapotban volt, és több mint 15 000 eseményt sikerült rögzíteni. Az alábbi kép bal oldali részén valószínűleg egy kétmüonos esemény látható: a balra kifelé kígyózó vonalak jelzik a müonok pályáit. A hullámos nyomvonal a mágneses tér polaritásának változásai miatt alakul ki. A piros és kék tüskék a müonok által leadott energiát jelzik.

Szillási Zoltán elmondta: Tényleg két müonnak tűnik a két csaknem egy irányba kijövő részecske, melyeket a CSC detektorok érzékelnek. A csavarvonal alakú pálya pedig a szolenoidális térben a nyaláb irányára merőleges impulzuskomponens miatt alakul ki. Az ilyen pályát a zsargonban helikálisnak mondjuk. Az eredeti, teljes ábrán még az is látható, hogy a két müon transzverzális momentumai, az előbb említett merőleges impulzuskomponens 3,6 és 2,6 GeV-nek adódott a rekonstrukció során, illetve a két müon invariáns tömege – azaz ha feltételezzük, hogy egy közös „apától” származnak, akkor ennek az apának a nyugalmi tömege – n3,03 GeV volt. Persze az ábrából nem lehet egyértelműen megmondani, hogy milyen folyamat hozta létre ezt a kétmüonos végállapotot, hiszen van jó néhány folyamat, amely így néz ki a végállapotban. A képen látszanak még kék és piros tüskék. Ezek az elektromágneses (ECAL) kaloriméterben, illetve a hadronkaloriméterben (HCAL) leadott energiák nagyságával arányosak. Ahol átmennek a müonok a müondetektoron, a ‘megszólaló’ müonkamrák is pirossal vannak jelölve.
 
További képek és adatok az eseményekről:

http://cms.web.cern.ch/cms/News/2_4TeVCollisions.html


Hétvége az ALICE-nál: 300 000 esemény begyűjtve 900 GeV-en

December 14, 2009

Lévai Péter írja az ALICE vezérlőterméből:

Az LHC működése már-már rutinszerűnek mondható. A „jó napokon” rutinszerűen megjönnek a nyalábok, rutinszerűen elindulnak a mérések, aztán hol hosszabb, hol rövidebb idő után valamely aldetektor hibája miatt megáll az adatgyűjtés. Az adott aldetektor rutinszerűen kizárásra kerül, és folytatódik az adatgyűjtés mindaddig, amíg a nyaláb intenzitása kb. a tizedére csökken, amikor is rutinszerű dump (leürítés) végez a nyaláb megmaradt protonjaival. Aztán vannak a „rossz napok”, amikor nem jön a nyaláb, s nem történik adatgyűjtés.

A december 12-13-i hétvége szombatja „jó nap” volt, a vasárnap sajnos „rossz nap”, majd hétfő hajnal megint „jól” indult. A lényeg, hogy szombat éjfélig az ALICE kb. 300 ezer jól triggerelt, minden aldetektor által látott 900 GeV-es p+p (proton-proton) ütközést rögzített szalagra – és még sok-sok ezer olyat, amikor valamelyik aldetektor nem vett részt az adatgyűjtésben. A szombat délelőtt 11-13 óra között begyűjtött 50 ezer jól triggerelt eseménytől az este 21-23 óra között begyűjtött 75 ezer kiválónak nyilvánított, jól triggerelt eseménysor ragadta el a dicsőséget. Sajnos vasárnap nem folytatódott ez a jó sorozat, szinte semmi nem jött össze. Úgyhogy egyelőre kb. 300 ezer esemény áll rendelkezésre az ALICE-nél, hogy folytassuk a fizikai analízist 900 GeV-en.

Hétfő hajnalban aztán megérkeztek az 1,18 TeV-es nyalábok, s a rendelkezésre álló rövid idő alatt néhány ezer eseményt sikerült 2,36 TeV-en rögzíteni – sajnos csak egyes aldetektorok bekapcsolása mellett. Miután az első ALICE tudományos publikáció megszületéséhez elegendő volt 284 p+p ütközés (lásd korábbi írásunkat, a beküldött cikket a European Physical Journal C már el is fogadta), kíváncsian várja mindenki, hogy a 2,36 TeV-es csúcsenergián mit mutatnak majd a begyűjtött adatok.

A protonnyalábok intenzitását sikerült időközben nagymértékben megnövelni. A korábbi 1 bunch („protoncsomag”) után 2, majd később 4 bunch keringett a gyorsítóban, s a csomagokban is nőtt a protonszám. Jelenleg (kiváló esetben) 3×10^10 protont találhatunk egy csomagban a kezdeti percekben, ami persze gyorsan lecsökken. A tesztüzenetek szerint a nyalábmérnökök már a 16 bunch-os nyalábbal kísérleteznek.

A tervek szerint hétfő délutántól már csak a magasabb, 1,18 TeV energiájú protonnyalábok előállításán fáradoznak a nyalábmérnökök. Szerda este áll le az LHC, és kb. két hónapra átadja a terepet a detektorok gazdáinak, no és elvégzik a gyorsítón is a szükséges és lehetséges fejlesztéseket.

A nagy kérdés, hogy a hátralévő 3 napban hány darab 2,36 TeV-es p+p ütközést sikerül rögzítenie a detektoroknak. Az így összegyűjtött, ALICE09 kódnevű adatok kiértékelését a fizikusok február elejéig szeretnék elvégezni, mert 2010 február 10-e körül újra elindul a gyorsító, s megkezdődhet az ALICE10 adatgyűjtés.

Végezetül egy nagy részecskeszámmal jellemzett p+p ütközés az ALICE-től 900 GeV-en:


A cél: 1 millió esemény

December 9, 2009

A CERN-ből megerősítették, hogy az ATLAS valóban gyűjtött adatokat nagyenergiájú (1,18 TeV-es) nyalábok ütközéséből december 8-án este (lásd az előző postban). Mindkét 1,18 TeV-es nyalábban két protoncsomag (bunch) volt, de ezek nem voltak stabil nyalábok.

Jelenleg és a következő napokban a nyalábok luminozitását növelik, és nagyobb intenzitású, stabil nyalábokkal folytatódnak az egyelőre megint csak 900 GeV-es ütközések. A cél az 1 millió esemény összegyűjtése kísérletenként.


Európa az élen: ütközések 2,36 TeV-en

December 9, 2009

Kedden újabb nagy siker született az európai részecskefizikai kutatóközpontban, a CERN-ben: az eddigi legnagyobb energiájú ütközések történtek a részecskefizikában.

December 8-án (kedden) este a két részecskenyalábot első alkalommal gyorsították fel egyszerre nagyobb energiára, nyalábonként 1,18 TeV-re.

Ezután a nyalábok ütköztetése is megtörtént, így az LHC-ben 2,36 TeV-es ütközések zajlottak. Elsőként az ATLAS kísérlet detektorai rögzítették az ütközéseknél történt eseményeket:

http://atlas.web.cern.ch/Atlas/public/EVTDISPLAY/events.html

Ezzel újabb világcsúcs született a CERN-ben: az eddigi maximális ütközési energia 1,96 TeV volt, amelyet az amerikai Tevatron gyorsítóval értek el. Az új eredménnyel Európa az élre tört: immár nem csupán az eddigi legnagyobb nyalábenergiák, de a legnagyobb energiájú ütközések is az LHC-hez kötődnek. A különbség nem rejt magában felfedező potenciált, de egy újabb mérföldkő azon az úton, amelyen még nagyobb energiájú ütközések következnek, új fizikai felfedezések ígéretével.

Az új eredmény elérését közvetlenül megelőző nagy teljesítmény az volt, hogy sikerült stabilizálni a nyalábokat. A következő feladat a nyalábok luminozitásának növelése lesz (részletesebben lásd a korábbi bejegyzésekben).