Эксперименты Большого адронного коллайдера (БАК).

4-й курс, 8-й семестр

  1. Введение: ускорители и коллайдеры, их роль в развитии физики частиц, основные современные коллайдеры. Большой адронный коллайдер. Ускорительный комплекс ЦЕРН.
  2. Основные эксперименты БАК: ATLAS, CMS, LHCb, ALICE. Расположение, история создания, основные задачи. Принципиальные особенности структуры установок.
  3. Магнитные системы установок ATLAS и CMS, их задачи. Передовые технологии в создании систем.
  4. Структура внутренних детекторов установок ATLAS и CMS, их задачи. Прецизионные пространственно-координатные детекторы: полупроводниковые, газовые.
  5. Калориметры установок ATLAS и CMS, их задачи. Электромагнитные и адронные калориметры. Пионерская роль НИИЯФ в развитие калориметрического метода измерения энергии частиц. Принципы регистрации частиц. Варианты структуры.
  6. Мюонные спектрометры установок ATLAS и CMS, их задачи. Типы мюонных камер. Оптические системы мониторирования пространственного положения камер в ATLAS. Направления модернизации мюонных систем.
  7. Структура установки LHCb, соответствие задачам эксперимента. Особенности внутреннего детектора LHCb и трековой системы.
  8. Калориметры и мюонный спектрометр LHCb. Черенковские детекторы для идентификации частиц LHCb. Уникальность методики идентификации частиц в эксперименте LHCb.
  9. Структура установки ALICE. Соотношение задач эксперимента по изучению соударений ядер и элементов структуры. Методы идентификации частиц в эксперименте ALICE. Камера ТРС.
  10. Детекторы измерения времени пролета частиц. Детекторы переходного излучения. Два типа электромагнитных калориметров в ALICE. Полупроводниковые детекторы большой множественности частиц. Измерения спектров пионов, каонов, протонов, антипротонов, дейтронов и антидейтронов. Фактор подавления странных частиц.
  11. Малые установки Большого адронного коллайдера. Эксперименты TOTEM, LHCf, ALFA и др. Задачи этих экспериментов. Особенности структуры детекторов.
  12. Системы регистрации и обработки данных экспериментов БАК. Триггерные системы установок. Особенности характеристик событий в экспериментах ATLAS, CMS, LHCb, ALICE.
  13. Компьютерная система анализа данных экспериментов БАК. ГРИД как мировая система распределенных вычислений. Система разных уровней международных вычислительных центров Tier0, 1-3.
  14. Временная программа экспериментов БАК. Задачи модернизации БАК и основных установок ATLAS, CMS, LHCb, ALICE. Ожидаемые точности измерений основных параметров Стандартной модели при завершении проекта БАК.
  15. Проекты будущих коллайдеров физики высоких энергий: FCC, ILC в ЦЕРН, NICA и ОИЯИ и др.

Лектор: профессор Л.Н. Смирнова

Материалы в Интернете