EKSPERIMENTALNA FIZIKA OSNOVNIH DELCEV - F9
- ATLAS pri Velikem hadronskem trkalniku LHC v CERNu
- Belle in Belle II na asimetričnem trkalniku elektronov in pozitronov v KEK
- Observatorij Pierre Auger
- Center za distribuirano računanje
- Razvoj detektorjev
Vodja odseka
prof. dr. Borut Paul Kerševan, Borut.Kersevan@ijs.si
Tajništvo
Katja Adamič, tajnistvof9@ijs.si
Telefon: (01) 477 37 42
Faks: (01) 477 31 66
Eksperiment ATLAS raziskuje procese pri trkih protonov z energijo 13 TeV in preverja napovedi Standardnega modela, kamor sodi odkritje Higgsovega bozona. Enako pomembno je iskanje procesov, ki bi kazali na novo fiziko osnovnih delcev. V eksperimentu ATLAS skrbimo za delovanje detektorskega sistema pri zajemanju podatkov in sodelujemo pri računalniški obdelavi podatkov.
Eksperimenta Belle in Belle II, ki delujeta na trkalniku elektronov in pozitronov KEKB oziroma SuperKEKB v Tsukubi na Japonskem, sodita med eksperimente na področju t.i. obzorja natančnosti v eksperimentalni fiziki osnovnih delcev. Cilj je odkrivanje doslej neznanih delcev in procesov, enotno poimenovanih Nova fizika (NF). Ti so med drugim odgovorni za to, da živimo v vesolju v katerem snov (delci) popolnoma prevladuje nad antisnovjo (antidelci).
Observatorij Pierre Auger zaznava kozmične žarke z energijami nad 1018 eV. Tovrstni delci v zemeljski atmosferi povzročijo pljusk sekundarnih delcev. Iz lastnosti pljuska lahko ocenimo izvor, energijo in tip primarnega delca. Kozmični žarki z visokimi energijami priletijo v atmosfero zelo redko, zato je potrebna nadvse obsežna merilna naprava. Observatorij Pierre Auger obsega površino 3000 km2 v provinci Mendoza v Argentini.
Center za distribuirano računanje je večinoma namenjen za simulacijo in rekonstrukcijo podatkov zajetih pri eksperimentu ATLAS, manjši del pa za simulacije pri Belle II. Kapacitete računskega centra SiGNET Tier-2 znaša 6500 jeder in 4.5 PB shranjevalnega prostora, propustnost mednarodne povezave v LHCONE pa 30 Gb/s. V distribuirano računanje sta vključena večnamenski računski center NSC na Institutu Jožef Stefan ter računski center ARNES. Center SiGNET omogoča procesiranje več tisoč nalog na 100 TB podatkih v obdobju nekaj ur.
Razvoj detektorjev je usmerjen v več smeri: silicijevi monolitni CMOS detektorji, detektorji s časovno ločljivostjo nekaj deset piko sekund in diamantni detektorji za uporabo v visoko radiaktivnem okolju. Naslednja smer je razvoj detektorjev za meritve Čerenkovih fotonov za Belle II in razvoj detektorjev z visoko časovno ločljivostjo za medicinsko slikanje. Aplikacijam v medicini je namenjen tudi razvoj detektorja za anihilacijske žarke gama za PET in sistema za večkanalno branje dozimetrijskih senzorjev.