Experiment ATLAS

Text

Největšími experimenty na urychlovači Large Hadron Collider (LHC) v CERN jsou ATLAS a CMS. Jsou navrženy tak, aby mohly plně využít možnosti LHC k novým objevům. Naše skupina je součástí experimentu ATLAS. Unikátní data z experimentu ATLAS, získaná ze srážek protonů s protony při energii v těžišťovém systému až 13 TeV, nám umožňují zkoumat vlastnosti hmoty a prostoročasu při nejvyšších energiích dosažených v pozemské laboratoři. Dosud nejvýznamnějším objevem uskutečněným v experimentech ATLAS a CMS je objev Higgsova bosonu v roce 2012. Experiment ATLAS se soustřeďuje na studium vlastností Higgsova bosonu i dalších elementárních částic a na pátrání po procesech přesahujících rámec standardního modelu částicové fyziky. Jeho cílem je najít nové jevy a procesy, jejichž prozkoumání by přispělo k hlubšímu pochopení dosud otevřených otázek fyziky částic a oborů, které s ní úzce souvisejí – kosmologie a teoretické fyziky. Jde například o podstatu a vlastnosti temné hmoty, problém hierarchie hmotností elementárních částic nebo převahy hmoty nad antihmotou ve vesmíru. Výzkum badatelů z naší skupiny se soustřeďuje na tato témata: fyzika kvarku top, fyzika kvarku b, fyzika elektroslabých a silných interakcí.

Fyzikální ústav je zakládajícím členem experimentální skupiny ATLAS, kterou tvoří asi 3000 vědců ze 183 laboratoří a univerzit z celého světa a která postavila v letech 1992 – 2008 detektor ATLAS. Naši vědci a inženýři významně přispěli zejména k návrhům a konstrukci vnitřního dráhového detektoru a hadronového kalorimetru TileCal. V ústavu byly zřízeny nové laboratoře pro testování polovodičových senzorů pro dráhový detektor a pro montáž modulů TileCal. Naše úzká spolupráce se sférou průmyslu vedla k uzavření kontraktů českých společností s CERN, na jejichž základě tyto společnosti dodaly pixelové polovodičové senzory, několik typů vysokonapěťových i nízkonapěťových zdrojů nebo součástky z oblasti vakuové techniky.

Naše skupina se stará o provoz a údržbu současného vnitřního dráhového detektoru a kalorimentru TileCal a vedle toho se podílí i na modernizaci TileCal a konstrukci nového vnitřního dráhového detektoru (ITk), které budou schopny fungovat v radiačně náročném prostředí modernizované verze urychlovače, tzv. High Luminosity LHC (HL-LHC). Ve spolupráci s ostatními českými ATLAS institucemi, Českým Vysokým učením v Praze, Palackého Universitou v Olomouci a Karlovou Univerzitou, Fyzikální ústav odpovídá za konstrukci součástek ITk na bázi stripových polovodičových senzorů. V nové čisté laboratoři, která byla v ústavu zřízena, bude podle současných plánů otestováno a sestaveno více než 4500 senzorů a 750 modulů.

Předmětem zájmu naší skupiny je také fyzika dopředných protonů. Skupina se podílí na konstrukci detektoru AFP (ATLAS Forward Proton) od samého počátku, od konceptuálního návrhu a formulace fyzikálního programu po instalaci detektoru v tunelu LHC a analýzu dat souvisejících s dopředným rozptylem protonů.

dpt_22_atlas.jpg
Popis

Detektor ATLAS během své výstavby. Osm toroidních magnetů mionového detektoru obklopuje kalorimetr. Ten byl později zasunut do centra detektoru. Zdroj: CERN.

Na tématu se podílejí