Temat: Analiza możliwości pomiaru produkcji systemów o dużej masie w procesie pojedynczej dyfrakcji z wykorzystaniem detektorów AFP

Promotor: dr hab. Janusz Chwastowski, (+48 12) 662 84-49
e-mail: Janusz.Chwastowski@ifj.edu.pl


Opis:
Mechanizm produkcji cząstek w pojedynczej dyfrakcji jest słabo zbadany przy energiach dostępnych na akceleratorze LHC. Wykorzystanie detektorów AFP pozwoli na wybór interesujących przypadków poprzez tagowanie protonów rozproszonych pod małymi kątami. Celem pracy jest analiza danych Monte Carlo wykorzystujących pełną symulację detektora ATLAS w zakresie dyfrakcyjnej produkcji bozonów pośredniczących lub dżetów.

Wymagania:
Podstawy mechaniki kwantowej, fizyki cząstek elementarnych i statystycznej analizy danych doświadczalnych. Podstawy programowania w języku C/C++.

Proponowana tematyka prac magisterskich dotyczy doświadczalnej fizyki cząstek elementarnych. Prace będą wykonywane w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. Istnieje możliwość bezpośredniego udziału w pracach grupy prowadzonych w Europejskim Centrum Badań Jądrowych, CERN, koło Genewy.

Detektory ATLAS Forward Physics:
W 2012 roku Współpraca ATLAS zaakceptowała wzbogacenie swojego układu pomiarowego o detektory (tagery) protonów rozproszonych pod małymi kątami - o detektory AFP (ATLAS Forward Physics). Urządzenia te, położone symetrycznie względem punktu oddziaływania w odległości 210 metrów (AFP210), stanowić będą unikalną aparaturę pomiarową pozwalającą na umieszczenie detektorów krzemowych w bezpośrednim otoczeniu wiązki protonowej akceleratora LHC. Detekcja protonu stanu końcowego rozproszonego pod małym kątem daje idealną sygnaturę procesów dyfrakcyjnych, fotoprodukcji i oddziaływań dwufotonowych. Instalacja detektorów AFP jest przewidziana na lata 2013/2014. W dalszej przyszłości planowana jest dalsza rozbudowa układu tagerów polegająca na umieszczeniu dodatkowych detektorów w odległości 420 metrów od punktu oddziaływania (AFP420). W obecnej chwili Grupa Krakowska AFP skupia się głównie na analizie procesów dyfrakcyjnych: produkcji bozonu pośredniczącego W i produkcji dżetów. Ze względu na specyfiką punktu pracy akceleratora LHC istotna cześć badań jest poświęcona analizie tła. Jednocześnie przygotowujemy się do udziału w instalacji detektorów w trakcie planowanej przerwy w pracy LHC.


Rysunek. Planowany układ pomiarowy detektorów AFP na 210 metrach.