Temat: Analiza kaskad hadronowych zarejestrowanych przez detektory ALFA oraz porównanie z przewidywaniami teoretycznymi

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


Opis:
Protony docierające do detektorów ALFA mogą oddziaływać w materiale "Garnków Rzymskich" lub detektora i powodować powstanie kaskad hadronowych. Z punktu widzenia pomiaru przypadków rozpraszania elastycznego i dyfrakcyjnego kaskady takie stanowią tło. Z drugiej strony przypadki tego typu nie były badane przy energiach rzędu TeV. Analiza ich charakterystyk i porównanie z symulacjami Monte Carlo stanowić wniesie istotny wkład w opracowanie algorytmu rozpoznawania i odrzucania tła.

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.

Detektor ALFA:
Zadaniem detektorów ALFA (Absolute Luminosity For ATLAS) eksperymentu ATLAS jest zarówno pomiar absolutnej świetlności akceleratora LHC jak i kalibracji innych systemów detektora ATLAS w celu pomiaru świetlności względnej. Detektory te położone są po obu stronach punktu oddziaływania w odległości 220 metrów. Wykorzystanie mechanizmu "Garnków Rzymskich" umożliwia umieszczenie aparatury pomiarowej w bezpośrednim sąsiedztwie wiązki protonowej. Pomiar absolutnej świetlności akceleratora oparty jest o pomiar elastycznego rozpraszania protonów w zakresie bardzo małych kątów to jest w zakresie dominacji amplitudy kulombowskiej i interferencji amplitud kulombowskiej i jądrowej. Pierwsze dane uzyskano przy pomocy detektora ALFA w 2010 roku, a rok później zgromadzono znacząca statystykę przy specjalnym ustawieniu punktu pracy akceleratora. Przy pomocy detektorów ALFA można z powodzeniem tagować przypadki procesów dyfrakcyjnych lub o podobnej sygnaturze, w których wyprodukowane cząstki stanu końcowego są mierzone przez centralny detektor ATLAS.


Rysunek: U góry: Stacja ALFA zainstalowana w tunelu akceleratora LHC.
Na dole: Aktywna część detektora zbudowana z włókien scyntylacyjnych.