Kap. 1: Einführung Übersicht Hadron-Kollider Hadronische Strahlen und Kollisionen Wirkungsquerschnitte in Hadron-Kollisionen Kinematische Variabeln
Hadron-Hadron-Collider weltweit
Entwicklung von Beschleunigern
Extrem guter Detektor und Datenselektion notwendig Teilchenkollisionen bei LHC 25 ns Ereignisrate bei ATLAS : N = L x (pp) 109 Wechselwirkungen pro s Aber: am häufigsten sind Untergrundereignisse Interessante Ereignisse sind sehr selten! Extrem guter Detektor und Datenselektion notwendig
Energie im „Center of Mass“ System Brauchen genügend Energie, um neue Teilchen mit Massen bis zu 1 TeV zu erzeugen! gluon p p quark Grobe Abschätzung: Relevante „Center of Mass“ Energie der kollidierenden Partonen (q, g) Notwendig:
Vergleich Proton/Antiproton-Proton Streuung Niedrige Energie: Valence-Quarks dominieren die harte Streuung: Proton / Antiproton > Proton Proton Hohe Energie: Sea-Quarks und Gluonen dominieren die harte Streuung: Proton / Antiproton = Proton Proton
Wirkungsquerschnitt und Luminosität Ereignisrate: > 1/h starke WW Untergrund p Totaler inelastischer Wirkungsquerschnitt p Elektroschwache WW Signal Punktförmiger Wirkungsquerschnitt riesiger Untergrund!! Teilchen /s 100 Teilchen /Kollision
Ereignisse an Hadron Collider Untergrund (häufig): starke Wechselwirkung Quarks, Gluonen ( LHC: ~ 20 p – p Kollisionsereignisse pro Bunch-Crossing ) Interessante Ereignisse (selten): elektroschwache Prozesse, Zerfall schwerer Teilchen hochenergetische Leptonen
Wirkungsquerschnitte an Hadron Collideren mit LHC wir ein neuer Energetischer Bereich zugänglich Hadron-Collider sind Entdeckungs- maschienen
Hadron - Hadron Kollision
η/φ Raster im Detektor Teilchenrichtungen η/φ
Rapidität und Pseudorapidtät Rapiditätsverteilung und Azimutalwinkelverteilung sind korreliert