Výsledky dosažené při řešení jednotlivých dílčích úkolů v roce 2007

Výsledky dosažené při řešení jednotlivých dílčích úkolů
v roce 2007
U publikací jsou pracovníci Centra vyznačeni tučně a u konferenčních příspěvků je navíc přednášející podtržen.
Dílčí úkol 1: Experiment H1
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: J. Cvach, I. Herynek, J. Hladký, P. Reimer, J. Zálešák
Techničtí pracovníci: M. Janata, I. Polák
MFF UK
Vědečtí pracovníci: M. Nožička, A. Valkárová, J. Žáček,
Doktorandi:
K. Černý, O. Pejchal, R. Polifka, D. Šálek
V r. 2007 byl urychlovač HERA v provozu od ledna do 30. června. V průběhu června protonový
urychlovač pracoval při energiích 460 GeV a 575 GeV, což umožnilo změřit longitudinální strukturní funkci protonu. 1. července byl provoz urychlovače v souladu s dlouhodobým plánem ukončen. Následné zpracování nabraných velmi kvalitních dat potrvá ovšem ještě zhruba 3 roky. Skupina Centra v H1 se v roce 2007 podílela na několika činnostech, zaměřených převážně na zpracování
dat z difrakčních procesů:
•
•
•
•
•
Byla dokončována analýza dvoujetových difrakčních případů, získaných v. r. 1999/2000 ve
fotoprodukci. Cílem je prověřit platnost tzv. tvrdé faktorizace, tj. faktorizace účinného průřezu
na příspěvek od tvrdého subprocesu a na difrakční strukturní funkci stanovenou z inkluzivních
procesů. Bylo zjištěno potlačení jak pro rozdělené tak pro přímé procesy a to na úrovni cca
50%. Tento výsledek je v rozporu s výsledkem experimentu ZEUS. Proto byla na žádost
difrakční skupiny provedena analýza v kinematické oblasti, která zhruba odpovídá oblasti ZEUS, tj. zejména zvýšení dolní hranice příčné hybnosti jetů. Ukázalo se, že se potlačení změní,
což je jev, který se nepředpokládal. V rámci této analýzy byly provedeny výpočty NLO.
Byly zahájeny metodické práce pro alignement předního křemíkového detektoru pro období
2006-2007.
Pokračovalo se v analýze difrakčních případů, které mají proton detekován v předním protonovém spektrometru (FPS). Byly vybrány případy s dvěma jety a s dopřednými jety. Pro potřeby
analýzy byla vyvinuta část softwaru pro práci s FPS a bylo prováděno srovnání dat se simulovanými daty, tak aby se dosáhlo uspokojivého souhlasu.
Byl proveden předběžný výběr případů pro stanovení podélné difrakční strukturní funkce protonu. Za tímto účelem se byla zpracována data i při nižších energiích protonovů, neboť princip
metody spočívá ve srovnání účinných průřezů pro různé primární energie při pevných hodnotách kinematických proměnných x a Q2. Zatím byly provedeny metodické práce zabývající se
šumem v mionových komorách. Hlavním kriteriem výběru případů bude tzv. mezera v rapiditě.
Případy s informací v detektoru FPS se budou používat pro lepší pochopení pozadí.
Ve spolupráci s univerzitou Antverpy byla zahájena kalibrace detektoru VFPS (velmi dopředný
protonový spektrometr) pomocí mezonů rho.
Publikace
[1] A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, A.Valkárová, J.Žáček: Dijet cross
sections and parton densities in diffractive DIS at HERA, JHEP 10 (2007)042
[2]
A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, R.Polifka, A.Valkárová, J.Žáček:
Measurement of inclusive jet production in deep-inelastic scattering at high Q2 and determination of the strong coupling ”, Phys. Lett. B653, (2007) 134
[3] F.D.Aaron,…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, R.Polifka, D.Šálek, A.Valkárová,
J.Žáček : Charged Particle Production in High Q2 Deep-Inelastic Scattering at HERA ”, Phys.
Lett. B654, (2007) 148
[4]
A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, A.Valkárová, J.Žáček: Search for
baryonic resonances decaying to Ξπ in deep-inelastic scattering at HERA,
Eur.
Phys. J. C52 (2007) 507
[5]
5. A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, A.Valkárová, J.Žáček: Tests of
QCD factorisation in the diffractive production of dijets in deep-inelastic scattering and photoproduction at HERA, Eur. Phys. J. C51 (2007) 549
[6]
A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, A.Valkárová, J.Žáček : Search for
Lepton Flavour Violation in ep collisions at HERA, Eur. Phys. J. C 52 (2007) 833
[7]
A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, A.Valkárová, J.Žáček: Inclusive D*Meson and Associated Dijet Production in Deep-Inelastic Scattering at HERA,
Eur. Phys.
J. C51 (2007) 271
[8]
A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, A.Valkárová, J.Žáček: Diffractive
Open Charm Production in Deep-Inelastic Scattering and Photoproduction at HERA, Eur.
Phys. J. C50 (2007) 1
[9]
A.Aktas…, J.Cvach, P.Reimer, J.Zálešák, K.Černý, A.Valkárová, J.Žáček: Inclusive
D*+- Meson Cross Sections and D*+- Jet Correlations in Photoproduction at HERA, Eur.
Phys. J. C50 (2007) 251
Konference:
[10] Valkárová: Diffraction at HERA, workshop Photoproduction at collider energies, January
(2007), Trento, Italy
[11] Valkárová: Factorisation breaking in diffraction at HERA?, Workshop on Hard Diffraction at
LHC, October 2007, Krakow, Poland
[12] Valkárová: Factorisation breaking in diffraction at HERA? Meeting on Diffraction and Forward Physics at HERA and LHC, October (2007), Antverp, Belgium
Dílčí úkol 2: Experiment D0
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: A. Kupčo, M. Lokajíček, V Vrba
Doktorand:
O. Kepka
Počítačoví specialisté: L. Fiala, J. Švec, J. Krásová
MFF UK
Vědečtí pracovníci: R. Leitner, K. Soustružník
Doktorandi:
V. Hynek, J. Kvita
FJFI ČVUT
Vědečtí pracovníci: V. Šimák, R. Otec
Doktorandi:
Z. Hubáček, P. Vokáč
Detektor D0 pracoval během celého roku 2007 spolehlivě, což umožnilo nabrat rekordní množství
velmi kvalitních dat o celé řadě procesů, které lze ve srážkách protonů s antiprotony studovat. Bylo
rozpracováno několik desítek fyzikálních analýz a během roku 2007 do konce bylo publikováno 26
původních vědeckých prací. V těchto pracích byly
• zkoumány procesy, jako jsou současná produkce dvojice bozonů WZ, resp. Zγ, jež jsou důležité
pro detailní prověřování standardního modelu a QCD,
• měřeny vlastnosti top kvarku. včetně jeho náboje a tzv. single-top produkce,
• neustále posunovány energetické hranic pro hledání projevů fyziky za standardním modelem,
jako jsou SUSY, leptokvarky, Technicolor či extra-dimenze,
• změřena oscilace mezonu Bs.
Nejvýznamnějšími výsledky experimentu D0 v roce 2007 byly bezpochyby objev baryonu Ξb, jenž
obsahuje dosud nepozorovanou kombinaci kvarků dsb a změření frekvence oscilací mezonu Bs. Na
obrázku vlevo je schéma rozpadu baryonu Ξb a na obrázku vpravo rozdělení invariantní hmotnosti
koncových hadronů (z práce [21]) na níž je patrný jasný pík svědčící o existenci tohoto baryonu.
Pracovní skupina Centra je zapojena především v oblasti studia produkce jetů, přesného měření
hmoty top kvarku a studia difrakčních procesů. Každý spolupracovník je zároveň povinen věnovat
část své kapacity na servisní úkoly, které jsou nutné k běhu experimentu a jsou nezbytné k fyzikální
analýze jako např. směny při ozařování detektoru, přesné porozumění detektorům a vylepšování
jejich software, určování energetické škály jetů, či provádění hromadného zpracování dat.
Energetická kalibrace kalorimetru, rekonstrukce a kalibrace jetů
Většina analýz na hadron-hadronových urychlovačích obsahuje ve svém koncovém stavu jety.
Přesná energetická kalibrace jetů (Jet Energy Scale – JES) je tak velmi důležitá pro výslednou kvalitu měření (většinou se jedná o nejvýznamnější zdroj experimentálních systematických chyb). Bě-
hem tohoto roku byla ukončena práce na energetické kalibraci jetů z Run2a (tj. data nabraná do
poloviny roku 2006). Dosažená přesnost, kolem 1.0-1.5% v širokém kinematickém oboru, je téměř
dvakrát lepší než přesnost kalibrace konkurenčního experimentu CDF. Česká skupina se na tomto
vynikajícím výsledku významně podílela: Zdeněk Hubáček spolu s Jiřím Kvitou měli na starosti
měření offset korekce, Jiří Kvita byl pak dále zodpovědný za tzv. closure testy, Alexander Kupčo
měřil odezvu jetů a vedl celou D0 JES skupinu. Ostatní pracovníci ukončili svou činnost ve skupině
a soustředí se na analýzu dat pro své disertační práce.
Jiří Kvita získal v roce 2007 Fermilab International Fellowship. V jeho rámci je zodpovědný za
energetickou kalibraci kalorimetru a za tzv. certifikování jetů (tj. způsobu jak jety v detektoru identifikovat a měření účinnosti této identifikace). Zdeněk Hubáček je pak zodpovědný za vývoj a údržbu jetových algoritmů v hlavním rekonstrukčním programu (d0reco) pro celý experiment.
Jety s velkou příčnou hybností
Alexander Kupčo se dlouhodobě zabývá měřením produkce jetů s velkou příčnou hybností. Nejnovější měření je prováděno ve spolupráci s M. Voutilainenem a C. Royonem. V současné době probíhá schvalování výsledku D0 kolaborací. Při zpracování dat byla použita nejnovější energetická
kalibrace jetů. Díky ní se jedná o nejpřesnější měření inklusivní produkce jetů. Data jsou v dobrém
souhlasu s teoretickými předpověďmi a přinášejí novou informaci o složení protonu, hlavně o obsahu gluonů, které nesou velkou část hybnosti protonu. Zdeněk Hubáček (školitel V. Šimák) měří
v rámci své disertační práce účinný průřez koncových stavů se vznikem 3 jetů. V teorii je tento proces spočítaný ve vyšším řádu poruchového rozvoje, což nabízí přesnější srovnání
s experimentálními daty.
Monte Carlo simulace
Počítačové simulace činnosti detektorů (tzv. Monte Carlo simulace) jsou nezbytnou součástí každého elektronického experimentu. Do počítačových simulací jsou vloženy kompletní informace o geometrické konstrukci a činnosti detektoru a současné znalosti a pochopení fyziky, případně nové
fyzikální modely. Simulace jsou výpočetně náročné úlohy a experiment D0 je provádí v externích
laboratořích a účast na nich je součástí příspěvků jednotlivých států do experimentu. Na těchto úkolech se podílí K. Soustružník, V. Hynek a P. Vokáč.
Produkce a vlastnosti top kvarku
Karel Soustružník, Petr Vokáč a diplomant V. Šimáka Kamil Augsten se zabývali určováním hmotnosti top kvarku v jeho 6-ti jetových rozpadech. Tento rozpadový kanál se vyznačuje největším
účinným průřezem, ale má také největší pozadí. V rámci skupiny studují a navrhují multijetové triggery, které jsou nutné k účinnému nabírání dat. Jiří Kvita se v rámci své disertační práce zabývá
měřením rozdělení příčných impulsů top kvarku. Toto měření nebylo na Run1 díky malé statistice
provedeno. Rozdělení je díky velké hmotě velmi citlivé na efekty mnoho-násobné emise partonů.
Měření by tak šlo použít na ověření resumačních technik v QCD.
Elastický účinný průřez srážek protonů s antiprotony
V. Hynek se v rámci disertační práce zabýval pružným rozptylem protonů na antiprotonech. Použil
k tomu data nabraná dopředným detektorem protonů ve speciálním módu urychlovače Tevatron mód s širokým svazkem a nízkou luminositou, ve kterém je možné velmi těsně přiblížit detektor
dopředných protonů ke svazkům a tím změřit pružný rozptyl na velmi malé úhly.
Studium difrakčních procesů
R. Otec studoval v rámci své disertační práce, kterou úspěšně obhájil v roce 2007, tyto zajímavé
procesy pomocí jejich signatury - tzv. mezery v rapiditě. To vyžadovalo detailní studium šumů
v hadronovém kalorimetru pro bezpečnou detekci malých signálů.
Publikace:
[1] Multivariate searches for single top quark production with the D0 detector.
D0 Collaboration (V.M. Abazov,...V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. D 75, 092007 (2007)
[2] Experimental discrimination between charge 2e/3 top quark and charge 4e/3 exotic quark production scenarios.
D0 Collaboration (V.M. Abazov.. V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 98, 041801 (2007)
[3] Measurement of the W boson helicity in top quark decay at D0.
D0 Collaboration (V.M. Abazov...V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. D 75, 031102 (2007)
[4] Measurement of the top quark mass in the dilepton channel.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Lett. B 655, 7 (2007)
[5] Search for the pair production of scalar top quarks in the acoplanar charm jet final state in p
anti-p collisions at s**(1/2) = 1.96-TeV.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Lett. B 645, 119-127 (2007)
[6] Search for single production of scalar leptoquarks in p anti-p collisions decaying into muons
and quarks with the D0 detector.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Lett. B 647, 74-81 (2007)
[7] Search for techniparticles in e+jets events at D0.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 98, 221801 (2007)
[8] Measurement of the p anti-p --> t anti-t production cross section at s**(1/2) = 1.96-TeV in the
fully hadronic decay channel.
By D0 Collaboration (V.M. Abazov.. V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M.
Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. D 76, 072007 (2007)
[9] Evidence for production of single top quarks and first direct measurement of |Vtb|.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 98, 181802 (2007)
[10] Measurement of the charge asymmetry in semileptonic Bs decays.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 98, 151801 (2007)
[11] Lifetime difference and CP-violating phase in the B0(s) system.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 98, 121801 (2007)
[12] Measurement of the top quark mass in the lepton + jets channel using the Ideogram method.
D0 Collaboration (V.M. Abazov.... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. D 75, 092001 (2007)
[13] Measurement of the shape of the boson rapidity distribution for p anti-p ---> Z/gamma* --->
e+ e- + X events produced at s**(1/2) of 1.96-TeV.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. D 76, 012003 (2007)
[14] Combined D0 measurements constraining the CP-violating phase and width difference in the
B0(s) system.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. D 76, 057101 (2007)
[15] Search for a Higgs boson produced in association with a Z boson in p anti-p collisions.
D0 Collaboration (V.M. Abazov.... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Lett. B 655, 209-216 (2007)
[16] Measurement of the Lambda(b) lifetime in the exclusive decay Lambda(b) ---> J / psi Lambda.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 99, 142001 (2007)
[17] Search for stopped gluinos from p-anti-p collisions at s**(1/2) = 1.96-TeV.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 99, 131801 (2007)
[18] Search for third-generation leptoquarks in p anti-p collisions at s**(1/2) = 1.96-TeV.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Rev. Lett. 99, 061801 (2007)
[19] Z gamma production and limits on anomalous Z Z gamma and Z gamma gamma couplings in
panti-p collisions at s**(1/2) = 1.96- TeV.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák et al.), Phys. Lett. B 653, 378-386 (2007)
[20] Measurement of the t anti-t production cross-section in p anti-p collisions using dilepton
events.
D0 Collaboration (V.M. Abazov.... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák, P. Vokáč et al.), Phys. Rev. D 76, 052006 (2007)
[21] Direct observation of the strange b baryon Xi(b)-.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák, P. Vokáč et al.), Phys. Rev. Lett. 99, 052001 (2007)
[22] Search for B0(s) --> mu+ mu- at D0.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák, P. Vokáč et al.), Phys. Rev. D 76, 092001 (2007)
[23] Measurement of the Lambda(b)0 lifetime using semileptonic decays.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák, P. Vokáč et al.), Phys.Rev.Lett.99:182001,2007
[24] Measurement of the ttbar production cross section in ppbar collisions at sqrt(s)=1.96 TeV
using kinematic characteristics of lepton+jets events
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák, P. Vokáč et al.), Phys. Rev. D 76, 092007 (2007)
[25] Measurement of the p anti-p ---> WZ + X cross-section at s**(1/2) = 1.96-TeV and limits on
WWZ trilinear gauge couplings.
D0 Collaboration (V.M. Abazov... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák, P. Vokáč et al.), Phys.Rev.D76:111104 (2007)
[26] Measurement of the p anti-p ---> WZ + X cross-section at s**(1/2) = 1.96-TeV and limits on
WWZ trilinear gauge couplings.
D0 Collaboration (V.M. Abazov,... V. Hynek, J. Kvita, K. Soustružník, A. Kupčo, M. Lokajíček, Z. Hubáček, R. Otec, V. Šimák, P. Vokáč et al.), Phys.Rev.D76:111104,2007.
Vystoupení na konferencích:
[27] A. Kupčo: Proton parton-density-function constraints from Tevatron data on photon and jet
production, konference: Photon 2007, Paris, 9-13 July 2007
[28] Z. Hubáček: Jet Measurements at D0, School on QCD, Low-x Physics, Saturation and
Diffraction, Copanello, Itálie, 1.-14. července 2007
[29] Z. Hubáček: QCD Results from D0, Low-x Workshop, Helsinki, Finsko, září 2007
Dílčí úkol 3: Experiment ATLAS
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: A. Kupčo, P. Staroba, M. Taševský,
Doktorandi:
O. Kepka, L. Přibyl, V. Juránek, M. Myška
MFF UK
Vědečtí pracovníci: T. Davídek, J. Dolejší, R. Leitner
Doktorandi:
M. Spousta
FJFI ČVUT
Vědečtí pracovníci: V. Šimák
Účast na vývoji, stavbě a provozu experimentu ATLAS na urychlovači LHC v CERN je po všech
stránkách největším projektem účasti českých pracovišť v základním výzkumu v oblasti subjaderné
fyziky. Stavba detektoru samotného je financována z jiných zdrojů. Centrum se přitom zaměřuje na
podporu přípravy fyzikálního programu tohoto experimentu. Vzhledem k blížícímu se datu spuštění
LHC nabývá tato činnost stále větší důležitosti. V dalším jsou podrobněji popsána témata, jimž se
pracovníci Centra věnují
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Produkce vektorového bosonu Z
Hledání projevů substruktury kvarků.
Projekt dopředného detektoru difrakčních protonů
Difrakční fyzika
Fyzika těžkých iontů
Fyzika top kvarku
Produkce vektorového bosonu Z
P. Staroba je spoluodpovědný za část výzkumné zprávy pracovní skupiny Standardní model „W/Z
cross section“, která se zabývá měřením diferenciálního účinného průřezu Z bosonu. Jehovýsledky
jsou obsaženy ve vnitřní výzkumné zprávě experimentu ATLAS ATL-COM-PHYS-2007-053.
Od počátku roku 2007 P Staroba vykonává funkci Monte Carlo Production manager. Tato činnost je pro zpracování a vyhodnocení dat z experimentu ATLAS velmi důležitá a skutečnost, že P.
Staroba byl zmíněnou funkcí pověřen, je výrazem ocenění jeho schopností a přínosu pro experiment.
Do práce na tomto tématu se v roce 2007 pod vedením P. Staroby zapojili tři studenti FJFI. M.
Myška vypracoval diplomovou práci „Dependence of Z boson kinematic variables on the parton
distribution functions in the ATLAS experiment“ a od října pokračuje na této práci jako doktorand.
Tématem jeho doktorské práce je studium vícenásobných partonových interakcí. J. Čepila vypracoval výzkumný úkol „The forward - backward asymmetry of electrons coming from Z boson decay
in proton-proton interactions with 14 TeV center of mass energy“, jenž v červnu presentoval na
mezinárodní konferenci„Physics in Collisions“ jako studentský poster. J. Svatoš vypracoval
s použitím rekonstruovaných dat výzkumný úkol „Vliv energetické a impulsové kalibrace detektoru
ATLAS na určení kinematických veličin Z bosonu vznikajícího anihilací páru kvark-antikvark“ .
Projevy substruktury kvarků.
L. Přibyl ve spolupráci s T. Davídkem pokračovali ve zkoumání schopností detektoru ATLAS zaznamenat projevy substruktury kvarků. K tomu účelu studovali rozdělení příčných hybností inkluzivně produkovaných jetů a rozdělení úhlu mezi dvěma jety s největšími příčnými hybnostmi. Během roku 2007 se zabývali především zkoumání vlivu „jet energy scale“ (JES) na identifikaci projevů substruktury partonů a ukázali (viz obrázek vlevo), že tato neurčitost stanovení JET je daleko
větší statistická chyba a chyba plynoucí z nepřesnosti znalosti distribučních funkcí partonů.
Pro stanovení dolní meze na škálu Λ substruktury partonů použili tři veličiny: dvě vycházející
z inkluzivního rozdělení jetů jako funkce jejich příčné hybnosti a jednu charakterizující rozdělení
úhlu mezi dvěma jety s největšími příčnými hybnostmi. Ukázali, že pro dosud neprozkoumanou
oblast škál Λ > 3 TeV je nejvhodnější třetí metoda, jež je nejméně citlivá na neurčitost JES. Pro
integrovanou luminositu 300 fb-1 lze na úrovni 5 standardních odchylek dosáhnout hodnoty škály
substruktury Λ=25 TeV (viz obrázek vpravo). Celá metoda hledání projevů substruktury kvarků je
obsahem doktorské disertace Lukáše Přibyla.
Projekt dopředného detektoru difrakčních protonů
(A. Kupčo, M. Taševský, V. Juránek a O. Kepka).
Cílem projektu je navrhnout a postavit římské hrnce ve vzdálenosti 220 metrů od interakčního bodu
experimentu ATLAS na obou stranách. Tento
projekt je založen na stejné technologii římských hrnců, jaká byla vyvinuta experimentem
TOTEM. Je připravován společně s dalším
projektem instalace dopředných detektorů ve
vzdálenosti 420 metrů. Předběžný plán instalace nebyl ještě experimentem ATLAS upřesněn.
Prozatím se předpokládá, že hrnce by měly být
instalovány v roce 2010. Důležitost dopředného detektoru na vzdálenosti 220 metrů pro
akceptanci difrakčních procesů je patrná
z obrázku vpravo.
Na projektu pracujeme ve spolupráci s CEA
Saclay, Universitou ve Stony Brook a Polskou
akademií věd (Krakov). V ČR plánujeme zajistit stavbu mechanických částí římských hrnců.
Existuje zde bohatá zkušenost, římské hrnce
jsou v rámci jiných projektů pro experimenty
TOTEM a ATLAS vyráběny firmou Vakuum Praha. Ve spolupráci s V. Vackem z ČVUT dále připravujeme návrh chladicího zařízení křemíkových detektorů a ve spolupráci s CEA Saclay chceme
testovat vlastností křemíkových detektorů pro detekci difrakčních protonů.
Difrakční fyzika
(A. Kupčo, M. Taševský, V. Juránek a O. Kepka).
Měření a interpretaci difrakčních procesů v experimentu ATLAS je věnována velká pozornost.
V roce 2007 se členové skupiny věnovali několika okruhům problémů:
− fenomenologie potlačení difrakční produkce na hadron-hadronových urychlovačích
− studium exklusivní produkce Higgsova bosonu v rámci SM a MSSM a možnosti jeho detekce na LHC (M. Taševský, V. Juránek)
− Implementace disociace protonu do generátoru DPEMC (V. Juránek)
− Celková údržba generátoru DPEMC (O. Kepka)
− rychlá simulace průchodu protonů urychlovací trubicí a navrhovanými křemíkovými detektory – studium akceptance a rozlišení (A. Kupčo).
Členové skupiny s výsledky své práce vystoupili na řadě konferencí a workshopech:
O. Kepka, Summer School on Diffraction, Copanello, Italy, July 2007,
"Exclusive production at the Tevatron/LHC"
O. Kepka, 12. International Conference on Elastic and Diffractive Scattering 2007, DESY
Hamburg, Germany, May 2007, “Exclusive Diffraction at the Tevatron and LHC”
O. Kepka, Summer School on Diffraction, Copanello, Italy, July 2007, "DPEMC"
V. Juránek, Summer School on Diffraction, Copanello, Italy, July 2007,
"DPE H->bbbar production at LHC"
V. Juránek, International meeting on Low x physics, Helsinki, Finland, September 2007,
“DPE H-> bbbar production at ATLAS”
V. Juránek, International workshop on Hard Diffraction at LHC, Krakov, October 2007
“Comparison of DPE H->bbbar studies”
V. Juránek, International meeting on Forward Physics at LHC, Manchester, 2007, “H->bbbar”
M. Taševský, HERA-LHC, DESY, 18.3.2007,
“SM/MSSM Central Exclusive production of Higgs boson at LHC”
M. Taševský, 12. International Conference on Elastic and Diffractive Scattering 2007, DESY
Hamburg, May 2007, “Prospects for proton tagging at high luminosities at LHC”
M. Taševský, International meeting on Low x Physics, Helsinki, Finland, September 2007,
“SM/MSSM Central Exclusive production of Higgs boson at LHC”
M. Taševský, International workshop on Hard Diffraction at LHC, Krakov, October 2007,
“SM/MSSM Central Exclusive production of Higgs boson at LHC”,
M. Taševský, International meeting on Diffraction and Forward Physics at HERA and LHC,
Antwerp, October 2007, “Status of RP220 project”
M. Taševský, International meeting on Forward Physics at LHC, Manchester, UK, December 2007,
“SM/MSSM Central Exclusive Production of Higgs boson at LHC”
Největší pozornost věnovala skupina procesu exkluzivní produkce Higgsova bosonu
v difrakčním kanále, jež byla podrobně studována v práci [1]. Na obrázku vpravo je
vyneseno rozdělení chybějící hmotnosti, jež
odpovídá hmotnosti Higgsova bosonu, pro
případ exkluzivní produkce Higgse a to
včetně pozadí ze standardních procesů.
Tento kanál má oproti procesům inkluzivní
produkce Higgse výhodu v tom, že hmotnost Higgse je jednoznačně určena ze změření hybnosti rozptýlených protonů (tzv.
chybějící hmotnost).
[1] S. Heinemeyer, V.A. Khoze, M.G.
Ryskin , W.J. Stirling, M. Taševský, G.
Weiglein: Studying the MSSM Higgs sector
by forward proton tagging at the LHC.
Eur.Phys.J.C53:231-256,2008.
MC simulace signálu a pozadí exklusivní produkce
Higgsova bosonu s hmotou MH=115 GeV v detektoru
ATLAS při celkové luminositě 30 fb-1 a při započtení
tzv. pile –up.
Fyzika těžkých iontů
(J. Dolejší, M. Spousta)
Pokračovala příprava fyzikálního programu ATLASu pro srážky těžkých iontů, zvláště studia jetů a
jejich ovlivnění v prostředí. Hlavním tématem bylo ladění zpracovávání experimentálních dat, detailní studium separace jetů od pozadí měkké těžkoiontové srážky, kalibrace energie jetu, podíl
chybně nalezených jetů atd. To vše se dělo v simulačním prostředí ATLASu v intenzívní spolupráci
M. Spousty s americkými kolegy. Této spolupráci významně pomohl pobyt M. Spousty v BNL na
jaře 2007 a pracovní pobyt N. Graua v říjnu 2007 v Praze. O své činnosti J. Dolejší a M. Spousta
referovali na pravidelných pracovních poradách skupiny.
Dva bakaláři (M. Rybář a T. Kosek) obhájili své práce, do práce se zapojil další bakalář − Petr Balek (práce Simulace jetů na LHC) a M. Rybář zahájil diplomovou práci.
Publikace:
[1] J. Dolejší: Heavy-ion physics with the atlas detector at the lhc – a progress towards operation.
International Journal of Modern Physics E (IJMPE) 16 (2007) 2522 – 2527
[2] J. Dolejší, M. Spousta: Investigation of jet properties in Heavy Ion Collisions at LHC energie.
ATLAS note ATL-COM-PHYS-2007-034 v průběhu schvalování
Vystoupení na konferenci:
J. Dolejší, Heavy ions physics with ATLAS, The IVIIth Rencontres de Morionde: QCD and high
energy hadronic interactions, La Thuile, 23. 3. 2007
Fyzika top kvarku
V. Šimák pokračoval ve zkoumání spinových korelací leptonů pocházejících z rozpadu top kvarku v
modelech s extra dimenzemi. V práci
M. Arai, N. Okada, K. Smolek, V. Šimák: Top quark spin correlations in the Randall-Sundrum
model at the CERN Large Hadron Collider. Phys.Rev.D75:095008,2007.
byly spočteny předpovědi modelu Randall-Sundrum pro případ srážek protonů s protony na urychlovači LHC v CERN.
Dílčí úkol 4: Experimenty v astročásticové fyzice
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: M. Boháčová, J. Grygar, J. Chudoba, M. Prouza, J. Řídký, P. Trávníček,
Doktorandi:
T. Kárová, P.Nečesal, R. Šmída,
MFF UK
Vědečtí pracovníci: D. Nosek, L. Rob
doktorand:
D. Nedbal
Observatoř Pierre Auger
V roce 2007 se pracovní skupina Centra zaměřila na několik technických a fyzikálních aspektů
provozu observatoře a zpracování získaných výsledků:
technická část:
a) systematické zkoumání metody určování výkonu a mrtvé doby detektoru, studium životnosti
fotonásobičů fluorescenční kamery např. s ohledem na velikost akumulovaného náboje,
b) účast a koordinace přípravy souhrnné publikace o fluorescenčním detektoru,
c) dohled nad provozem robotického teleskopu FRAM pro online studium kvality atmosféry,
d) organizace operátorských směn a účast na nich, změny a zdokonalení v systému činnosti
fluorescenčního detektoru apod. vyplývající ze skutečnosti, že Jan Řídký je pověřený koordinací
činnosti celého fluorescenčního detektoru observatoře Pierra Augera.
fyzikální analýza:
1. studium anizotropie kosmického záření
Velký důraz byl v roce 2007 kladen na studium anizotropie kosmického záření. Naše skupina se
zabývala studiem časových korelací příletu vysokoenergetických spršek a záblesků gama záření.
Byla publikována práce o anizotropii v blízkosti Galaktického středu [2], která na rozdíl od
předchozích výsledků experimentů AGASA a SUGAR žádnou odchylku od anizotropie v oblasti
Galaktického středu nepozoruje.
Jednoznačně nejzávažnějším výsledkem kolaborace AUGER v roce 2007 bylo pozorovaní
anizotropie vysoce energetických spršek kosmického záření nad 6 . 1019 eV [1]. Směry příletů částic
vykazují korelaci s pozicemi blízkých aktivních galaktických jader do vzdálenosti 75 Mpc (viz.
obrázek). Tato korelace je statisticky významná rovněž s polohami objektů, které mají na obloze
podobné rozložení.
2. grid computing, tvorba knihovny spršek kosmického záření
Po ověření základních principů simulací programem CORSIKA v gridovém prostředí došlo v minulém roce k první rozsáhlé MC produkci spršek kosmického záření konkrétně za použití nového modelu jádro-jaderných interakcí EPOS. Již nyní těsně před dokončením produkce na úrovni programu
CORSIKA se jedná o nejrozsáhlejší MC produkci v rámci experimentu AUGER za poslední rok. V
průběhu produkce bylo v průměru využíváno cca 100 procesorů současně a to ze 7 institucí po celé
Evropě (2xPraha, NIKHEF, LAL, JSI, API Paříž, Lisabon). Výpočetní kapacita v gridovém prostředí tak již nyní dosáhla velikosti prostředků dedikovaných pro experiment AUGER v počítačovém centru v Lyonu, které dosud slouží jako hlavní a oficiální místo pro hromadnou produkci Monte Carlo spršek kosmického záření.
3. příprava článku o energetickém spektru se zaměřením na systematiku určení energie
V roce 2007 jsme se intenzivně účastnili na přípravě článku o měření hybridního spektra a to
především z hlediska stanovení systematické chyby měření [5]. Pro spolehlivé stanovení této chyby
je důležitá znalost velikosti chybějící energie v závislosti na zvoleném modelu jádro-jaderných
interakcí, typu primární částice a směru příletu spršky.
4. studium vlivu modelů jádro-jaderných interakcí na interpretaci naměřených dat.
Zabývali jsme se také analýzou vlivu, který do chyb dat z fluorescenčního detektoru vnáší volba
Obr. 1: Polohy detekovaných směrů příletů spršek (malá kolečka) a aktivních galaktických jader do
vzdálenosti 75 Mpc podle Veronova katalogu (žluté elipsy) v rovníkových souřadnicích. Plná modrá čára je
rovina naší Galaxie, modrý kříž je pozice jejího středu, přerušované modré čáry jsou body ve vzdálenosti
+12 a -12 stupňů od její roviny, kde hmota naší Galaxie brání ve výhledu do extragalaktického prostoru a
kde je proto Veronův katalog dosti nekompletní. Polohy aktivních galaktických jader byly rozmazány do
plošek s poloměrem 3,1 stupně – korelující spršky jsou značeny červenými kolečky a nekorelující černými.
Zvolená hodnota rozmazání korelaci optimalizuje a zahrnuje v sobě vliv magnetických polí a nejistotu v
určení směru příchodu. Zároveň je zřejmé, že nejvíce černých, tedy nekorelujících koleček je právě v pásu
okolo roviny Galaxie.
použitého modelu jádro-jaderných srážek. Zkoumali jsme metodu jak do těchto modelů započíst
produkci půvabu a to především z hlediska jeho vlivu na mionovou komponentu spršek [8].
5. vývoj rekonstrukčního algoritmu pro detekci spršek indukovaných neutriny
Při hledání případných spršek indukovaných neutriny se naráží na problém správné geometrické
rekonstrukce velmi skloněných spršek. V roce 2007 došlo k prvním testům jak nový algoritmus
rekonstrukce implementovat do programu Offline.
6. analýza dat z robotického teleskopu FRAM
Teleskop FRAM, jenž je součástí observatoře Pierra Augera, v roce 2007 zpracoval první výsledky
měření okamžité extinkce atmosféry a závislosti této extinkce na vlnové délce. Tyto výsledky byly
prezentovány na konferenci [7]. Podrobná analýza vlivu atmosferických podmínek na rekonstrukci
spršek a její přesnost je zpracovaná v práci [9].
7. měření fluorescenčního zisku experimentem AIRFLY
Proběhla analýza výsledků experimentu AIRFLY, jenž je zaměřen na měření absolutní výtěžnosti
fluorescenčního zisku a byla publikována práce týkající se teplotní a vlhkostní závislosti tohoto
parametru [6,10].
8. práce o měření případů s mnoha miony z kosmického záření v experimentu DELPHI.
Nejedná se o práci na datech experimentu AUGER nicméně její cíl s problematikou kosmického
záření úzce souvisí, neboť se zabývá konzistencí předpovědí studovaných modelů s dostupnými
daty z urychlovačů a experimentů s kosmickým zářením V práci [4] byl pozorován byl přebytek
mnoha mionových událostí v datech vůči předpovědím modelů jádro-jaderných interakcí.
Práce v recenzovaných časopsiech:
[1] Pierre Auger Collaboration (J. Abraham,... M. Boháčová, T. Karova,P. Necesal, D. Nosek,
M. Prouza, J. Ridky, R. Šmída , P. Travnicek): Correlation of the highest energy cosmic
rays with nearby extragalactic objects. Science 318:939-943,2007.
[2] Pierre Auger Collaboration (M. Aglietta, … M. Boháčová, T. Karova,P. Necesal, D. Nosek,
M. Prouza, J. Ridky, R. Šmída , P. Travnicek): Anisotropy studies around the Galactic
Centre at EeV energies with the Auger Observatory. Astropart.Phys.27:244-253, 2007.
[3] Pierre Auger Collaboration (J. Abraham et al.... M. Boháčová, T. Karova,P. Necesal, D.
Nosek, M. Prouza, J. Ridky, R. Šmída , P. Travnicek): An upper limit to the photon fraction
in cosmic rays above 10**19-eV from the Pierre Auger Observatory. Astropart.Phys.27:155168,2007.
[4] DELPHI Collaboration (J. Abdallah et al. … J. Chudoba, J. Mašík, J. Rameš, J. Řídký, P.
Trávníček, V. Vrba): Study of multi-muon bundles in cosmic ray showers detected with the
DELPHI detector at LEP. Astropart.Phys.28:273-286,2007.
[5] Cinzia De Donato, Michael Prouza, Federico Sanchez, Marcos Santander, Daniel Camin,
Beatriz Garcia, Valerio Grassi, J. Grygar, J. Řídký, P. Trávníček: Using stars to determine
the absolute pointing of the fluorescence detector telescopes of the Pierre Auger Observatory.
Astroparticle Physics, Volume 28,/2, 2007, 216-231
[6] AIRFLY Collaboration (M. Ave et al. ... M. Boháčová, J. Řídký): Measurement of the
pressure dependence of air fluorescence emission induced by electrons. Astroparticle Physics,
28/1, 2007, 41-57
konferenční příspěvky:
[7] Segev Ben Zvi,..... M. Boháčová, J. Grygar, T. Kárová, P. Nečesal, D. Nosek, M. Prouza,
J. Ridky, P R. Šmída , P. Travníček): New method for atmospheric calibration at the Pierre
Auger Observatory using FRAM, a robotic astronomical telescope. 30th Int. Cosmic Ray
Conference (ICRC 2007), Merida, Mexico, 3-11 July 2007.
[8] J. Řídký, D. Nosek, P. Travníček, P. Nečesal: Prompt muons in extended air showers.
30th Int. Cosmic Ray Conference (ICRC 2007), Merida, Mexico, 3-11 July 2007
[9] M. Prouza, for the Pierre Auger Collaboration: Systematic study of atmosphere-induced
influences and uncertainties on shower reconstruction at the Pierre Auger Observatory.
30th Int. Cosmic Ray Conference (ICRC 2007), Merida, Mexico, 3-11 July 2007.
[10] M. Boháčová: Experiment AIRFLY, absolute fluorescence yield.
5th fluorescence Workshop, El Escorial - Madrid, Spain, září 2007, Nucl. Inst. and Meth. A,
v tisku
EXPERIMENT HESS
HESS (High Energy Stereoscopic System) je systém čtyř atmosférických zobrazovacích čerenkovských teleskopů, který byl vybudován (v rámci kolaborace 19 institucí ze tří kontinentů) pro studium kosmických kvant gama s energiemi převyšujícími 100 GeV. Teleskopy HESS jsou umístěny v
Namibii (Gamsberg) a jsou v rutinním provozu od září 2004. Na práci se podílí dva pracovníci
ÚČJF MFF UK (L. Rob a doktorand D. Nedbal).
V roce 2007 pokračoval v rámci experimentu HESS sběr dat z pozůstatků supernov RXJ 1713.7 a
RXJ 0852.0, dat o kvantech gama z pulsarů a o kvantech gama z aktivních galaktických jader. Byla
vypracována nová metodika detekce nabitých částic kosmického záření pozemským Čerenkovským
detektorem. Byl objeven nový typ zdroje vysokoenergetických kvant gama, který souvisí s objektem Westerlund 2 obklopeným oblakem silně ionizovaného plynu. Byl také objeven první zákrytový objekt emitující periodické pulsy kvant gama a v listopadu 2007 byla objevena nová galaxie.
Pokračovalo také hledání exotických částic.
Na mezinárodní konferenci ICRC měl D. Nedbal poster s vlastními výsledky, které budou tvořit
základ jeho disertace.
Vybrané publikace:
[1] F. Aharonian, ..., D. Nedbal, ..., L. Rob, ... : Discovery of two candidate pulsar wind nebulae
in very-high-energy gamma rays, Astronomy & Astrophysics 472 (2007) 489.
[2] F. Aharonian, ..., D. Nedbal, ..., L. Rob, ... : Discovery of a point-like very-high-energy
gamma-ray source in Monoceros, Astronomy & Astrophysics 469 (2007) L1.
[3] F. Aharonian, ..., D. Nedbal, ..., L. Rob, ... : Detection of extended very-high-energy gammaray emission towards the young stellar cluster Westerlund 2, Astronomy & Astrophysics 467
(2007) 1075.
Dílčí úkol 5: Projekt mezinárodního lineárního urychlovače
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: J. Cvach, V. Vrba, J. Zálešák
Techničtí pracovníci: M. Janata, I. Polák, L. Tomášek, J.Popule
MFF UK
Vědečtí pracovníci: Z. Doležal, Z. Kodyš
Doktorandi:
P. Řezníček, Z. Drásal
Skupina pokračovala v pracích na vývoji kalorimetru v rámci mezinárodní kolaborace CALICE. Konkrétně
• Počátkem letošního roku bylo dokončeno oživení, nastavení a instalování zbývajících 15 desek
CMB (Calibration and Monitoring Board) do prototypu scintilačního kalorimetru TileHcal a byly
provedeny ověřovací měření a zkoušky. Úkolem kalibrační elektroniky je vyrábět laditelné světelné záblesky pomocí LED, které jsou podobné scintilačním zábleskům, které vytvářejí nabité
částice při průchodu scintilátorem.V každé rovině kalorimetru je 12 LED, které přivádí světlo optickým vlákny do 12x18=216 destiček. Odpověď detektoru na LED záblesky jsou zapisovány na
disk spolu s daty a využity při korekci dat.
• Byly provedeny dlouhodobé testy stability kalibrační desky. Světlo generované LED diodami
bylo snímáno pomocí PIN diody umístěné na desce a nezávisle též pomocí APD (lavinová fotodioda). Zároveň byla monitorována teplota desky. Měření vykazují očekávanou teplotní závislost.
Změna teploty v rozmezí 7 stupňů Celsia vyvolala změnu v měřených hodnotách cca 10%. Důležitým efektem pozorovaným během těchto měření byl efekt stárnutí. Signály získané na začátku a
na konci měření při stejné teplotě se liší zhruba o 10%. Tento efekt je zřejmě způsoben stárnutím
optických vláken, která přenášela signály z LED diod do obou detektorů.
• Na základě získaných zkušeností byl v první polovině roku zahájen vývoj nového typu generátoru kalibračních impulsů, kde již nejsou použity obdélníkové budicí impulsy pro LED, ale impulsy
„zaoblené“, které se vyznačují výrazně nižší úrovní rušivých produktů. V další fázi vývoje byl realizován funkční vzorek klíčové části tohoto generátoru. Byla ověřena jeho použitelnost a byl optimalizován výběr hlavních součástek s ohledem na požadované parametry obvodu. Během podzimu byl na základě získaných zkušeností navržen a realizován prototyp dvoukanálového generátoru kalibračních optických impulsů. V současné době je tento prototyp testován a jsou
prováděny potřebné úpravy.
• V r. 2007 hlavní úsilí bylo zaměřeno na výrobu a testování poslední série padových detektorů pro
dokončení prototypu silikon-wolframového elektromagnetického kalorimetru. Padové detektory
byly vyrobeny ve firmě ON Semiconductor, Rožnov pod Radhoštěm, testovány ve Fyzikálním
ústavu AV ČR a do detekční struktury kalorimetru byly montovány v Ecole Polytechique
v Paliseau u Paříže. Dokončený prototyp kalorimetru byl intenzívně testován na urychlovačových
svazcích v CERN s významnou účastí našich pracovníků. První výsledky analýzy dat byly jménem celého mezinárodního týmu presentovány V.Vrbou na prestižní konferenci o experimentální
technice pro experimenty ve fyzice částic 11th Vienna Conference on Instrumentation - VCI 2007,
Vienna February 19-25, 2007.
• Souhrnná publikace o konstrukci kalorimetru, jeho charakteristikách a dosažených výsledcích na
test beamu se v současné době připravuje. Do práce na projektu jsou zapojeni též studenti a na
uvedené tematice byla vypracována jedna diplomová práce a jedna je v pokročilém stavu rozpracování před dokončením
Část pracovní skupiny na MFF UK se účastní návrhu vrcholového (DEPFET) a dráhového (SiLC)
detektoru. V roce 2007 členové skupiny testovali prototypy detekčních modulů na testovacích svaz-
cích v DESY a CERN. Z. Doležal působí ve funkci koordinátora svazkových testů křemíkového
dráhového detektoru a byl zodpovědný za testovací měření SiLC v červnu v DESY.
Během roku se podařilo sestavit detekční systém na bázi pixelového detektoru DEPFET v laboratoři
MFF. K tomu bylo nutné úspěšné vyladit napájecí systém modulu DEPFET s ochranami proti přepěťovým špičkám a se správnou a bezpečnou sekvencí připojování napětí. Měřicí systém vykazuje
stejné (v některých aspektech dokonce lepší) charakteristiky jako systémy v Bonnu a Mnichově. Po
zprovoznění testovacího pracoviště byly provedeno několik sérií testů detektoru DEPFET pomocí
fokusovaného laserového svazku. Na našem pracovišti bylo odladěno jemné skenovaní odezvy pixelů v obou směrech a byly vyhodnoceny a poprvé kvantitativně ukázány nerovnoměrnosti odezvy
detektorů předpovídané simulacemi. Nově vyrobené typy detektorů byly před měřením na svazku v
CERN změřeny na laserovém pracovišti v Praze. Na pracovišti bylo instalováno měření optického
výkonu testovacích pulzů laseru, a toto bylo úspěšně implantováno do algoritmů testů. Získaná
měření ukazují saturaci v odezvě pixelů nad určitou úrovní generovaného náboje a také ztrátu náboje v některých místech pixelů. Měření ukazuje nutnost další optimalizace parametrů DEPFET struktury a dává nástroj jak toto optimalizování ladit. Účastnili jsme se 3 testovacích měření na svazku
(1xDESY, 2X CERN) a zpracovávali data ze všech těchto měření. Zbyněk Drásal pokračoval v instalaci a rozvoji simulačního prostředí ILC a vytvořil nový driver TBSiDet pro simulaci testování
na svazku jak jednostranných, tak oboustranných křemíkových stripových i pixelových detektorů.
Publikace:
[1] J. Cvach, CALICE Scintillator HCAL Prototype Commissioning and Calibration, LCWS06,
Bangalore, Indie, PRAMANA Journal of Physics 69 (2007) 1031-6.
[2] J. Cvach, Calorimeters with scintillator at the International Linear Collider, SCINT 2007, Wake Forest Univ., NC, USA, září 2007, bude publikováno v IEEE Trans. Nucl. Sci., Feb. 2008.
[3] Doležal Z., Drásal Z, Kodyš P., Kvasnička P., Řezníček P. and Scheirich D.: Systematic
effects in some semiconductor detector tests, Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research A583(2007)37-41,
[4] P. Bažant, J. Brož, Z. Doležal, Z. Drásal, P. Kodyš, P. Kvasnička a P. Řezníček, Laser
measurement of absolute charge collection efficiency of a silicon detector, Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research A581(2007)306-309,
[5] Velthuis J.J. Z. Doležal et al.: DEPFET, a monolithic active pixel sensor for the ILC, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research A579(2007)685-689,
[6] Lozano M, Z. Doležal et al: SiLC R&D: design, present status and perspectives, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research A579(2007)750-753, (korespondující autor Z.
Doležal)
6. Vývoj a testování polovodičových detektorů
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: V.Vrba
Techničtí pracovníci: L. Tomášek, J. Popule, P. Šícho
MFF UK
Vědečtí pracovníci: Z. Doležal, Z. Kodyš
Doktorandi:
P. Řezníček, Z. Drásal
Pracovníci Fyzikálního ústavu podstatnou měrou přispěli k vývoji a testování senzorů pro křemíkový pixelový detektor ATLAS. Pražská skupina fyziků a inženýrů významně přispěla k tomu, že
tato zakázka byla úspěšně splněna a na základě tohoto výsledku firma ON Semiconductor, Rožnov
p. Radhoštěm, získala další zakázku na výrobu senzorů pro dodatečnou vrstvu detektoru (tzv. Bphysics layer).
Jednotlivé součásti aparatury
významnou účastí (zejména J. Popule,
L.Tomášek, M.Tomášek, P.Šícho)
v montážních centrech a v SR1
v CERN byly instalovány
v podzemní experimentální hale
ATLAS v CERN. V současné době
jsou uváděny do provozu a zároveň
probíhá dokončování infrastruktury
v experimentální hale a přilehlých
prostorách.
připravené s naší
Do více než desetiletého úsilí o
vybudování této aparatury velmi zřetelně
přispěli pracovníci našeho ústavu.
V součinnosti s firmou ON
Semiconductor (dříve TESLA), Rožnov p. Radhoštěm, byla vyvinuta technologie velmi náročné
výroby pixelových detektorů. Za výtečné splnění dodávky pixelových detektorů pro experiment
ATLAS bylo firmě ON Semiconductor v letošním roce uděleno velmi prestižní ocenění „ATLAS
Supplier Award“: http://cdsweb.cern.ch/search?f=keyword&p=awardceremony&ln=en
Na vypracování technologického postupu s použitím dvoustranné litografie a na celkovém úspěšném splnění zakázky mají pracovníci Fyzikálního ústavu nezastupitelný podíl.
Skupina na MFF se věnovala vývoji, testování a budování polovodičových detektorů pro různé
aplikace a dále vývoji metod vyhodnocování fyzikálních výsledků získaných pomocí těchto detektorů. Pokud jde o účast na projektu ATLAS, tým laboratoře dlouhodobě pracuje na polovodičovém
dráhovém detektoru SCT.
P. Řezníček (školitel Z. Doležal) pokračoval ve zkoumání detekčních schopností vnitřního detektoru pro identifikaci částic Λb a Λ0 a některých vzácných rozpadů zajímavých pro B – fyziku Soustředil se na projevy supersymetrie pozorovatelné v takových procesech.
Dílčí úkol 7: Zpracování experimentálních dat
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: J. Chudoba, M. Lokajíček
Počítačoví specialisté: L. Fiala, T. Kouba, J. Krásová, J. Kundrát, J. Švec
MFF UK
Počítačoví specialisté: P. Tas
Cílem tohoto dílčího úkolu je v rámci spolupráce na mezinárodních projektech EGEEII (Enabling
Grids for E-sciencE) a WLCG (Worldwide LHC Computing Grid) připravit v ČR základ pro zpracování dat projektů na urychlovači LHC (tj. pro ČR projektů ATLAS, ALICE a TOTEM) a dalších
projektů, které postupně přijímají technologii GRIDu pro zpracování svých dat (např. Auger). Projekty EGEEII a WLCG jsou řízené laboratoří CERN, první projekt financuje EU a projekt WLCG
je projekt CERN, jehož úkolem je připravit infrastrukturu HW i SW pro všechny experimenty na
urychlovači LHC.
Od roku 2004 provozuje Centrum jako integrální součást svého výzkumného programu také Regionálního výpočetního centra pro fyziku částic, jež má v současnosti k disposici na 340 procesorů a
55 TB diskového prostoru a je především využíváno pro zpracování dat projektů D0 ve FNAL a
k účasti na tzv. „Data Challenge“ projektů ATLAS a ALICE a v menší míře pro další přispívající
experimenty (Auger a materiálový výzkum).
Účast v Data Challenge
Data Challenge jsou určeny k postupnému vytvoření a otestování potřebné infrastruktury pro zpracování dat experimentů, v našem případě především experimentů ATLAS a ALICE. Předmětem
těchto aktivit jsou počítačové simulace činnosti detektorů a hromadné dlouhodobé přenosy velkých
objemů dat. Postupně byl vybudován mezinárodní grid pro zpracování dat a jsou vyvíjeny potřebné
softwarové komponenty pro sběr, zpracování a fyzikální analýzu dat.
V roce 2007 pokračovaly v rámci projektu WLCG testy hromadného přenosu dat mezi centry různé
úrovně. Otestovali jsme hromadný přenos dat s TIER1 centry GRIDKA v německém Forschung
Zentrum v Karlsruhe (FZK) , SARA/NIKHEF v Amsterodamu a CERN a ve všech případech dosáhli přenosové rychlosti 50 MB/s po dobu alespoň půl hodiny. Od konce roku 2006 je mezi FZÚ a
FZK zřízena vyhrazená linka 1 Gb/s (zajistil CESNET)..
Očekávaným výsledkem projektů WLCG a EGEEII je řešení zpracování dat experimentů na LHC.
Vlastním výsledkem zmíněných mezinárodních projektů je vytvoření tzv. middleware – vrstvy
software, která popsanou automatickou spolupráci umožňuje. Vlastní hardwarová infrastruktura
není součástí těchto projektů, ale každý účastník ji musí zajistit z jiných zdrojů.
Naše Regionální výpočetní centrum pro fyziku částic je uznáno a plně certifikováno jako centrum
úrovně TIER-2 v gridu LCG. Vytvořili jsme tým odborníků, kteří úzce spolupracují na mezinárodních projektech a úspěšně dokázali vytvořit celou potřebnou HW a SW infrastrukturu a úspěšně ji
zapojit do mezinárodního gridu. M. Lokajíček je členem „Grid Deployment Board“ (GDB), který
organizuje realizaci mezinárodního gridu LCG s cílem předat v roce 2008 funkční grid experimentům na LHC, který jim umožní zpracovávání data.
V roce 2007 v centru nepřetržitě běželo 300 úloh (každá na jednom jádru procesoru), takže dodalo
ekvivalent 300 let běhu na jednom procesorovém jádru. Podporujeme i paralelní úlohy, které
mohou používat pro jednu úlohu více jader. Centrum je budováno z příspěvků FZÚ a jednotlivých
skupin či projektů. Výpočetní kapacity jsou pak dodávány dle příspěvků skupin. Pokud nějaká skupina svůj podíl nevyužívá, mohou ho využít jiné skupiny, nevyužitý podíl se nenahrazuje. Tím je
zajištěno neustále plné vytížení centra. V roce 2007 využívaly centrum následující skupiny:
SI2k
relativně
D0
199 848
50
ATLAS
74 570
19
Alice
23 862
6
STAR
3 960
1
Auger
7 920
2
SEC
3 960
1
Material
81 600
20
SI2k označuje jednotku výkonu procesorů SpecInt2000 a v pravém sloupci je relativní nárok
jednotlivých skupin. Koncem roku 2007 byl výpočetní výkon navýšen především příspěvkem
skupiny materiálového výzkumu (Material) a
rozdělení na rok 2008 bude podstatně změněno.
Disková úložná kapacita centra byla v roce 2007
na úrovni 55 TB, realizovaná na bezpečných diskových polích a byla mírně navýšena koncem
roku 2007.
Důležitým příspěvkem především pro mezinárodní experimenty fyziky částic je úzká spolupráce
se sdružením CESNET, které v rámci svých
projektů je schopné zajistit přímé optické spoje
Celkem
402 520
100
s kapacitou 1 Gb/s vnitostátně i mezinárodně.
Centrum ve FZÚ je spojeno optickými linkami s CESNET (10 Gb/s) a dalšími spolupracujícími
skupinami v Praze MFF UK, ČVUT a ÚJF AV ČR, tak v zahraničí – FZK v Karlsruhe, FNAL a
BNL v USA a Taipei.
H1,Calice
6 800
2
Pro úspěšnou spolupráci na mezinárodních projektech je potřebné téměř řádové navýšení výpočetní
a úložné kapacity. Snažíme se proto získat prostředky ze strukturálních fondů EU. Zastřešující projekt připravuje CESNET a my považujeme za nezbytné se k němu připojit.
Centrum je efektivně spravováno poměrně malým počtem správců (L. Fiala, T. Kouba, J. Kundrát a
J. Švec) a i významné navýšení kapacity bude vyžadovat pouze mírné zvýšení počtu správců. Podstatnou podmínkou ovšem je existence kvalifikované osoby za každý aplikační projekt, která je
zodpovědná za software pro svůj projekt a sleduje status a problémy úloh svého projektu, podporuje své uživatele a je za svůj projekt v úzkém kontaktu se správci centra.
Vystoupení na konferencích:
[1] J. Chudoba: Distribuce dat experimentu ATLAS, Širokopásmové sítě a jejich aplikace, UP
Olomouc 29.5. 2007, ISBN: 978-80-244-1687-8
[2] L. Fiala, J. Chudoba, T. Kouba, J. Kundrat, M. Lokajicek, J. Švec, J. Kosina, J. Krasova, J.
Schovancova, J. Kmunicek, A. Krenek, D. Kouril, L. Matyska, M. Ruda, Z. Salvet, M. Mulac, J.
Sitera, M. Vocu: Status of the GRID in the Czech Republic, XXI International Symposium on
Nuclear Electronics and Computing (NEC'2007), Bulgaria, Varna, 10-17 September, 2007
[3] M.Burdik, J. Chudoba, L. Fiala, T. Kouba, J. Kundrat, M. Lokajíček, J. Švec: Experience
with monitoring of Prague T2 Site, XXI International Symposium on Nuclear Electronics and
Computing (NEC'2007), Bulgaria, Varna, 10-17 September, 2007
[4] M. Burdik, J. Chudoba, L. Fiala, T.Kouba, J. Kundrat, M. Lokajicek, J. Švec: MonitoringSetup of Prague T2 Site, poster na CHEP 2007, September 2-7, 2007, Victoria, British Columbia,
Canada
Dílčí úkol 8: Teorie
Řešitelský tým:
FZÚ AV ČR:
Vědečtí pracovníci: J. Chýla, J. Fischer, J. Niederle, J. Rameš
Doktorandi:
J. Hejbal, K. Kolář
MFF UK
Vědečtí pracovníci: J. Hořejší, A. Iorio, K. Kampf, J. Novotný
Doktorandi:
K. Kladiva, M. Kolesár, J. Trnka, M. Zdráhal
FJFI ČVUT
Vědečtí pracovníci: L. Hlavatý, L. Šnobl
Doktorandi:
M. Turek
Teoretická skupina na MFF UK
se v roce 2007 soustředila na rozvoj metod a aplikace chirální poruchové teorie (ChPT) interakcí
mezonů a na teorii elektroslabých interakcí. Alfredo Iorio se dále zabýval problematikou narušení
základních symetrií v teorii pole a metodami nekomutativní teorie pole.
Tématice ChPT se věnovali J. Novotný, K. Kampf, doktorandi M. Kolesár a M. Zdráhal a diplomant J. Trnka, který se od 1. 10. stal doktorandem ÚČJF (školitel J. Novotný). Byly dokončeny a
publikovány práce o formalismu pro popis částic s jednotkovým spinem v rámci efektivních lagrangiánů ChPT, tj. pro rozšíření ChPT o vektorové resonance. M. Kolesár dokončil práci o některých
formálních i praktických aspektech tzv. „resumované“ ChPT, která byla formulována nedávno J.
Sternem a jeho spolupracovníky v IPN Orsay. Článek bude v nejbližší době zaslán k publikaci. Jako
vedlejší produkt práce v tomto směru vznikl jiný kratší článek, který byl již zaslán k publikaci
v časopise Fizika B (Zagreb, Croatia) jako součást sborníku konference Hadron Structure 2007. M.
Zdráhal pracoval na finální podobě článku o disperzním přístupu k ChPT, v němž se zabývá rozšířením rekonstrukčního teorému Sterna, Sazdjiana a Fuchse pro případ amplitud rozptylu pseudoskalárních mezonů π, η a K. Zmíněné práce představují podstatnou část materiálu disertací M. Kolesára
a M. Zdráhala, jejichž obhajoby se předpokládají v roce 2008.
Tématice elektroslabých interakcí se věnovali J. Hořejší, K. Kampf, doktorand M. Kladiva a také
diplomanti T. Procházka (školitel J. Hořejší) a P. Soukup (školitel K. Kampf). M. Kladiva se zabýval analýzou modelu s dvěma Higgsovými dublety pomocí metod renormalizační grupy, některé
předběžné výsledky prezentoval jako poster na 4th Central European Seminar on Particle Physics
and Quantum Field Theory ve Vídni. Námětem obhájené diplomové práce T. Procházky byla analýza přesných předpovědí SM pro rozpad Higgsova bosonu na dva fotony. Nový diplomant P. Soukup se zabývá možným rozpadem Higgsova bosonu na vektorový boson Z a foton.
V oblasti matematických metod teorie pole pracoval A. Iorio, který publikoval jednu práci o možném narušení Lorentzovy invariance a další jeho článek věnovaný nekomutativní teorii pole byl
přijat k publikaci v Phys. Rev. D (jedná se o reakci na práci jiných autorů týkající se některých jeho
dřívějších výsledků v dané oblasti). Na uvedené tématice symetrií v teorii pole pracovala pod vedením A. I. také jedna diplomantka (Z. Vydrová).
Tématice symetrie v kvantové teorii byla věnována rovněž jedna obhájená bakalářská práce
s názvem „Anomálie v kvantové mechanice“ , jejíž autor P. Karhan je od podzimu 2007 diplomantem v ÚČJF (školitel J. Hořejší). Námětem jeho diplomové práce je spontánní narušení symetrie
v klasické a kvantové teorii.
Teoretická skupina ve FZÚ
K. Kolář dokončil rozsáhlou analýzu metody jak využít volnost ve volbě tzv. faktorizačního schématu pro definici distribučních funkcí partonů ve vyšších řádech QCD, která umožňuje konzistent-
ně zahrnout všechny efekty QCD v NLO do účinných průřezů tvrdých procesů. Podrobně zkoumal
kinematickou oblast, v níž je toto schéma fenomenologicky použitelné a ukázal, že v oblasti malých
hodnot x NLO korekce rychle rostou. V současné době o své metodě, jež je založena na numerické
inverzní Mellinově transformaci, připravuje článek.
J. Hejbal vypracoval program pro analýzu strukturních funkcí fotonů, jež je založena na započtení
některých členů, které ve standardním přístupu v rámci poruchové QCD zahrnuty nejsou. Tento
alternativní přístup k analýze strukturních funkcí fotonu vychází z dřívějších prací J. Chýly, shrnutých v [12]. J. Hejbal provedl podrobné srovnání s výsledky standardní analýzy a ukázal, že rozdíly
mezi oběma přístupy jsou fenomenologicky relevantní. Provedl také fit experimentálních dat z LEP.
O svých výsledcích referoval na konferenci PHOTON2007 v Paříži [10] a v současné připravuje
článek k publikaci.
J. Fischer ve spolupráci s I. Caprini z Bukurešti vyšetřoval chování poruchových řad QCD
v infračervené oblasti, kde jsou poruchové rozvoje velmi citlivé na volbu renormalizační škály a
renormalizačního schématu [4]. Tento problém úzce souvisí s reformulace stabdardních poruchových řad, již se ve spolupráci s I. Caprini věnoval v předchozích letech.
Jiří Niederle pokračoval ve spolupráci s A. Nikitinem z Kijeva v klasifikaci vlnových rovnic pro
částice s různými spiny, které jsou invariantní vůči galileovským transformacím. Dvě práce, které
vycházejí z článku M. de Montigny, J. Niederle, A.G. Nikitin: Galilei invariant theories. I. Constructions of indecomposable finite-dimensional representations of the homogeneous Galilei group:
directly and via contractions, J. Phys. A: Math. and Theor. vol 39, no 29, pp. 9365-9385, 2006,
byly zaslány k publikaci.
Teoretická skupina na FJFI
Práce se soustředily zejména na rozbor okrajových podmínek pro řešení pohybových rovnic sigma
modelů, jejich souvislost s D-branami teorie strun a na transformace okrajových podmínek pro Poisson-Lie T – dualitu a Poisson-Lie T – pluralitu. Výsledkem analýz zatím provedených je, že podmínky kladené na okrajové podmínky v předchozích pracích C. Albertsson, M. Zabzina a U.
Lindstroma (hep-th/0111161, hep-th/0202069) jsou příliš omezující a nejsou fyzikálně nezbytné,
což se zřejmě projevuje i tím, že se obecně nezachovávají při Poisson-Lieových transformacích.
Tyto výsledky byly dosaženy ve spolupráci s Cecilií Albertsson z Yukawa Institute of Theoretical
Physics, Kjóto, která v červnu navštívila Prahu. V září odjeli L. Šnobl a L. Hlavatý na dva týdny do
Yukawova institutu, kde tato spolupráce pokračovala. Výsledky byly sepsány do preprintu On the
Poisson-Lie T-plurality of boundary conditions (arXiv:0706.0820) a v rozšířené podobě přijaty
k publikaci v J. Math. Phys.
V současné době se L. Hlavatý a L. Šnobl zabývají transformacemi fyzikálně nezbytných okrajových podmínek. Po prozkoumání mnoha příkladů se zdá, že tato podmnožina původně uvažovaných
podmínek se při Poisson-Lieových transformacích zachovává. M. Turek se věnoval především
skládání zkoušek v rámci doktorandského studia.
Publikace:
[1] K. Kampf, J. Novotný, J. Trnka: On different lagrangian formalisms for vector resonances
within chiral perturbation theory, Eur. Phys. J. C 50 (2007) 385.
[2] K. Kampf, J. Novotný, J. Trnka: Tensor and vector formulations of resonance effective theory, Acta Phys. Polon. B 38 (2007) 2961.
[3] A.Iorio: Three questions on Lorentz violation, J. Phys. Conf. Ser. 67: 012008, 2007.
[4] I. Caprini, J. Fischer: Comment on Infrared freezing of Euclidean QCD observables,
Phys.Rev.D76:018501,2007.
[5] L. Hlavatý, L. Šnobl: Poisson-Lie T-plurality as canonical transformation.
Nucl.Phys.B768:209-218,2007
[6] L. Hlavatý, J. Hybl, M.Turek: Classical solutions of sigma models in curved backgrounds by
the Poisson-Lie T-plurality, Int.J.Mod.Phys.A22:1039-1052,2007.
Vystoupení na konferencích:
[7] J. Trnka: First order formalism for spin- one fields, 19th Petrov Summer School – Seminar on
Recent Problems in Theor. and Math. Physics, Kazaň, Rusko, June/July 2007.
[8] M. Kolesár: The eta decay constant in „resummed“ chiral perturbation theory, Hadron
Structure 2007, Modra, Slovensko, September 2007.
[9] K. Kampf: Pi0 decays, EuroFlavour’07, Orsay, November 2007.
[10] M. Kolesár: Aspects of resummed ChPT, EuroFlavour’07, Orsay, November 2007.
[11] J. Trnka: Ghosts in Resonance Chiral Theory, EuroFlavour’07, Orsay, November 2007.
[12] J. Chýla: Sense and nonsense on parton distributions functions of the photon, International
Symposium on Photon Interactions PHOTON2007, Paříž, červenec 2007
[13] J. Hejbal: Alternative approach to distributions functions of the photon, International
Symposium on Photon Interactions PHOTON2007, Paříž, červenec 2007
Popularizace
J. Dolejší přednesl (resp. do konce roku přednese) několik přednášek o CERNu a ATLASu pro
středoškoláky, učitele a veřejnost:
• Gymnázium Žďár nad Sázavou 29. 5. 2007
• Věda v ulicích, Praha, 22. 6. 2007
• Projekt Otevřená věda AV ČR, Nové Hrady 11.-13. 3. 2007 a 21. – 26. 10. 2007 (společně
s Jiřím Chýlou)
• Přírodovědecká fakulta Masarykovy Univerzity v Brně, 2. 10. 2007
• Gymnázium Buďánka, Praha, 1. 11. 2007 společně s M. Sukem
• Přednášky o CERN v kurzech „Fyzika pro školy 21. století“ a „Fyzika a technologie pro
školy 21. století“ 23. 11. 2007 a 1. 12. 2007
• Univerzita třetího věku, MFF UK, 26. 11. 2007
• Gymnázium Opava, 29. 11. 2007
• Školské zařízení pro vzdělávání pedagogických pracovníků Královéhradeckého kraje, 5. 12.
2007
J. Dolejší společně s J. Chýlou vystoupil 15. 1. v pořadu o LHC v Českém rozhlasu na stanici Leonardo.
J. Dolejší společně s J. Ramešem připravil českou účast v „European Masterclasses for High School
Students“ (které pak vedl Jiří Rameš) 22. 3. 2007.
J. Dolejší s J. Ramešem asistovali při výrobě pořadu PORT o LHC, který byl vysílán 5. 9. 2007 (viz
http://www.ceskatelevize.cz/program/port/clanek178/) aj. Dolejší pak v chatu odpovídal na otázky
diváků (http://www.ceskatelevize.cz/program/port/?page=chat&chatid=574)
Popularizace částicové fyziky (a popularizace vůbec) byla diskutována se skupinou amerických
učitelů vedených kolegou z experimentu ATLAS Helio Takaiem během jejich návštěvy v srpnu
2007. Během této návštěvy hosté vystoupili na konferenci „Veletrh nápadů učitelů fyziky 12“, MFF
UK Praha 2007.
Jiří Dolejší dále zorganizoval letní zájezd pro učitele v rámci projektu Heureka, částečně podpořený
z Centra (viz http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/~dolejsi/exkurze/new_adventure.htm)
Jiří Dolejší se spolupráci s Alicí Valkárovou, která je v současné době předsedkyní České fyzikální
společnosti zorganizovali první ročník přehlídky počinů v oblasti popularizace fyziky – viz
http://ipnp00.troja.mff.cuni.cz/dolejsi/outreach/Prehlidka/Prehlidka_2007.htm Jednou z aktivit, které byly v tomto prvním ročníku oceněny jako "významný čin v popularizaci fyziky" byla i
Pravidelné týdenní studijní pobyty středoškolských studentů z Prostějova a okolí ve Fyzikálním ústavu AV ČR a na dalších fyzikálních pracovištích.
Od roku 2001 je pravidelně pořádán pětidenní studijní pobyt středoškolských studentů z Prostějova
a okolí ve Fyzikálním ústavu AV ČR, spojený s návštěvami dalších fyzikálních pracovišť AV ČR
(Ústav jaderné fyziky, Ústav fyziky plazmatu) i MFF UK (Ústav částicové a jaderné fyziky). Výběr
studentů a organizaci v Prostějově zajišťuje zástupce ředitele RG Prostějov a středoškolský učitel
fyziky Rostislav Halaš, v Praze se o organizaci starají Jiří Chýla a Jiří Rameš, na programu pro studenty (přednášky, exkurze do laboratoří, demonstrace) se podílejí mnozí další. Počet účastníků se
pohybuje okolo 15 studentů a od roku 2004 je pravidelně doprovází kromě R. Halaše další pedagog,
který se tím také může seznámit s moderními oblastmi fyziky a navázat kontakty.
Vlastní program se v jednotlivých letech mírně liší, podle toho, jaké aktivity se podaří domluvit.
Kromě témat z oblasti fyziky částic se studenti seznamují s informacemi o vysokoteplotní supravodivosti, tekutých krystalech nebo nanotechnologiích (vše v laboratořích FZÚ, o jaderné fyzice (pravidelně navštěvují ÚJF Řež), fyzice plazmatu a laserových experimentech (mezinárodní laserová
laboratoř PALS), experimentech na Van de Graaffově urychlovači na MFF UK a dalších. Při tom
mají možnost setkat se s vědci, kteří v daných oborech aktivně bádají, a získat z první ruky představu, co je věda a vědecká práce. Tato aktivita byla počátkem prosince 2007 oceněna Českou fyzikální společností jako
Vzdělávací činnost
Centrum bylo v roce 2007 organizátorem dvou významných mezinárodních akcí v oblasti postgraduálního vzdělávání a to
Evropské škola fyziky vysokých energií, Třešť 19. 8.−1. 9. 2007
Pracovníci centra se podíleli na organizaci Evropské školy fyziky vysokých energií, která se konala
v Třešti od 19. srpna do 1. září. Na této prestižní mezinárodní škole s 45letou tradicí přednášeli odborníci z celého světa včetně nositele Nobelovy ceny J. Cronina z Univerzity v Chicagu, poslouchalo je 110 účastníků z celého světa, mezi nimiž bylo 16 českých postgraduálních studentů (9 mělo
školitele z centra). Škola byla pořádána Evropskou laboratoří pro částicovou fyziku (CERN) v Ženevě a Spojeným ústavem jaderných výzkumů v Dubně.
Škola měla i složky z jiných oblastí vědy či kultury a přitom představila české osobnosti.
K takovému záměru skvěle posloužila přednáška Václava Pačese „Od hrachu Řehoře Mendla
k lidskému geonomu“ a vystoupení smyčcového Kvarteta Martinů (Dvořák a Janáček) s mohutným
ohlasem. O představení lokálního koloritu se postaral cimbál, návštěva ve vinném sklípku, výlety
do okolí. O to, aby výsledný dojem nebyl plochý, se postaral také rockový koncert poslední večer.
Letošní studenti přiletěli ze všech kontinentů − vedle Evropy a Ameriky jsme měli i Australku,
Taiwance, Brazilce a Senegalce. Díky pořadatelství jsme měli samozřejmě šanci přizvat více českých studentů. V dlouhé historii školy se ukazuje, že pro studenty není přínosem jen vyslechnutí
skvělých přednášek, ale také navázání kontaktů mezi sebou a s přednášejícími, často to ovlivní celou jejich budoucí kariéru v mezinárodní částicové komunitě. Mezi vedoucí diskuzních skupin patřili i naši pracovníci T. Brauner, A. Kupčo, M. Malinský a M. Spousta
Členem mezinárodního organizačního výboru J. Niederle a I. Wilhelm, v lokálním organizačním
výbor pracovali Rupert Leitner, Jiří Dolejší, Jaroslav Cvach a Miloš Lokajíček. Podstatnou práci
vykonali Lukáš Fiala a a Jan Švec, kteří se postarali o počítačové zázemí a zaznamenání přednášek,
Středoevropská škola fyziky částic, Praha 19. 8.−1. 9. 2007
V září 2007 proběhla na MFF UK (pořádající pracoviště ÚČJF) mezinárodní letní škola částicové
fyziky “Central European School in Particle Physics”, za účasti 5 přednášejících ze zahraničí (1
Francie, 2 Německo, 1 USA a 1 Velká Británie) a celkem zhruba 40 posluchačů z 11 zemí (ČR,
Chorvatsko, Itálie, Maďarsko, Německo, Polsko, Rusko, Slovensko, Slovinsko, Španělsko,
Turecko). Tato škola byla rovněž podstatně financována z prostředků CČF.
Kromě toho v červnu 2007 proběhl na MFF desetidenní intenzivní přednáškový kurs s tématem
“Renormalizace”. Přednášejícím byl C. M. Becchi z Univ. Genova a přednášek se zúčastnilo
celkem asi 20 posluchačů z ČR, Chorvatska, Itálie, Rakouska a Slovinska. Akce byla součástí
systematického vzdělávání v oboru teoretické částicové fyziky na pokročilé úrovni v rámci
rozšířené střední Evropy (cílovými posluchači jsou při kursech tohoto typu zejména doktorandi) a
byla z velké části financována z prostředků CČF.