Benno List Universität Hamburg. VL Detektoren für die Teilchenphysik: Detektorkonzepte

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1 Detektorkonzepte Benno List Universität Hamburg Vorlesung Detektoren für die Teilchenphysik Teil 13: Detektorkonzepte Seite 1

2 ATLAS Länge: 44m Höhe: 22m Magnetfeld: 2T (zentraler Solenoid), 4T (Barrel-Toroid), 4,7T (Endkappen-Toroide) Gespeicherte Energie: 1554MJ (371 kgtnt, verdampft 605kg Wasser) Das ATLAS-Experiment Seite 2

3 LHC LHC Beschleuniger-Komplex aus: lhc-machine-outreach/lhc_in_pictures.htm Strahlenergie 7TeV Luminosität cm-2 s-1 Strahlstrom 580mA Energie pro Strahl 362MJ...entspricht 86 kgtnt...verdampft 140kg Wasser Umfang 26,7km Magnetfeld 8,3T Energie in Magneten 9,2GJ...entspricht 2200 kgtnt...verdampft 3582kg Wasser Seite 3

4 LHC vor den Alpen Seite 4

5 LHC-Dipole im Tunnel LHC-Dipole im Tunnel aus: lhc-machine-outreach/lhc_in_pictures.htm Seite 5

6 ATLAS Seite 6

7 CMS Länge: 21,6m Durchmesser: 15m Masse: t Magnetfeld: 4T Gespeicherte Energie: 2,7GJ (645 kg TNT, verdampft 1051 kg Wasser) Seite 7

8 ATLAS und CMS im Vergleich CMS ATLAS Solenoid innerhalb des Calos, B=2T => totes Material vor em. Calo Zusätzliche Toroid-Magnete für Myonen, Impulsmessung im Myonsystem allein Em. Calo: Pb/Lar, 25-35X0, σ(e)/e=10%/ E+0.2% (barrel) Had Calo: Fe-Szint (barrel), λ σ(e)/e=55%/ E+2.3%+3.2GeV/E (barrel) Tracker: Si-Strips (60m2) + Straw tubes, Dicke 0.35X0, R= cm, L=560cm, δpt/pt = 1.3% (1GeV), 3.8% (100GeV) LxD=46x22m, Gewicht: 7000t Kosten: 550MCHF Solenoid außerhalb des Calos, B=4T => limitiert Calo-Größe Em. Calo: PbWO4 (Kristalle), 25X0, σ(e)/e=3%/ E+0.5% (barrel) Had. Calo: Brass-Szint λ + tail catcher outside coil σ(e)/e=70%/ E+8.0%+1GeV/E (barrel) Tracker: Si-Strips (200m2), Dicke 0.42X0, R= cm, L=540cm δpt/pt = 0.7% (1GeV), 1.5% (100GeV) LxD=20x15m, Gewicht: 12500t Kosten: 550MCHF Literatur: D. Froidevaux & P. Sphica: General Purpose Detectors for the Large Hadron Collider. Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 56 (2006) Seite 8

9 Dank Die folgenden Folien stammen von Georg Steinbrück Seite 9

10 Prinzipieller Aufbau Seite 10

11 Der CMS-Detektor Seite 11

12 Der CMS Detektor, cont'd Seite 12

13 Teilchen-ID bei CMS Seite 13

14 Der Magnet Seite 14

15 Die CMS-Kollaboration Seite 15

16 Beitrag eines Instituts: Uni Hamburg Seite 16

17 Alignment: Einfluss von Misalignment Seite 17

18 Tracker-Alignment Seite 18

19 Kalorimeter-Kalibration Seite 19

20 Arbeitsplan für Startup (schon veraltet!) Seite 20

21 Startup und Physik Seite 21

22 Frühe Physik: Di-Lepton-Resonanzen Seite 22

23 Frühe Physik: Top Seite 23

24 CMS-Physik-Roadmap Seite 24

25 Betrieb eines modernen Experiments Seite 25

26 Der D0-Kontrollraum Seite 26

27 Betrieb Seite 27

28 D0-Online-Logbuch Seite 28

29 D0 Online Event Displays Seite 29

30 D0 Online Monitoring Seite 30

31 Wovon hängt der Erfolg ab? Seite 31

32 Auswertung: Von der Physik zu den Rohdaten Seite 32

33 Von den Rohdaten zur Physik Seite 33

34 Datenrekonstruktion Seite 34

35 HEP-Computing Seite 35

36 HEP-Computing II Seite 36

37 Computing: Überblick Seite 37

38 Datenmengen Seite 38

39 Das Computing-Problem Seite 39

40 Exponentielles Wachstum Seite 40

41 Was ist das GRID? Seite 41

42 Das GRID Seite 42

43 Das LHC-Tier-Modell Seite 43

44 Zusammenfassung Seite 44

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