宇宙史拠点実習２ (CERN)
説明会
２００７年６月２１日

June 21, 2007

T. Chujo

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実習の内容1.
2.

3.

CERN 夏の学校 ２００７（講義）への参加
T. Nayak 氏 (CERN) によるレクチャー

タイトル：”High energy heavy ion physics at LHC” （仮題）

詳細については追って連絡します。

拠点実習





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ALICE 実験（コーディネータ：中條、7/16 - 8/12 CERN 滞在)
ATLAS 実験 （コーディネータ：原先生、6/26 - 8/4 CERN 滞在）
７月１６日までの実習は、ATLAS 実験のみ。ただし、佐野君はCERN 夏の学校での派遣なので、ALICE 実験 (PHOS) での実習を行う。
７月１６日以降は、ATLAS と ALICE に分かれて、実習を行う。

T. Chujo

2CERN 夏の学校 2007
素粒子・原子核の研究者として必要な知識をほぼ網羅！
レクチャー期間：
７月４日 - ８月１０日、月曜から金曜までの毎日、午前中（9:15AM - 12:30PM）
内容：- 素粒子物理学（理論、実験）- 原子核物理学（理論、実験）- 宇宙物理学- 加速器、検出器- エレクトロニクスの実験物理- コンピューティング、データ収集システム、データ解析など、盛りだくさん！
＊ ニュートリノ物理、反物質、標準模型、クォーク物質、CP 対称性の破れ...
[Web site]
http://humanresources.web.cern.ch/HumanResources/external/recruitment/Summies/default.asp
http://indico.cern.ch/tools/SSLPdisplay.py?stdate=2007-07-02&nbweeks=7

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CERN-LHC 加速器を用いた高エネルギー原子核物理
クォーク・グルーオンプラズマ (QGP)研究のエネルギーフロンティア

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T. Chujo4TemperaturePhase Diagram of Nuclear Matter• QGP in Astrophysics

Relativistic
Heavy IonCollisions

CriticalpointTc~170 MeV

Quark Gluon Plasma– Early universe:
time < 10-6 seconds– Possibly in the interiorof neutron stars

Early Universe

Hadron Gasnuclei

Color superconductor
Color-flavor
locking
Neutron Stars?

Baryon Density• QGP in Nuclear Physics

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–Create at the lab. by heavy ion collisions–Study the nature of QCD matterat the extreme temperature and energy density
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LHC加速器を使った４つの実験

CMS

LHC-b
ALICE
ATLAS

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LHC のスケジュールと実験の現状
 start up plan
 2007/07
 2007/08-10
 2007/11-12
 2008 2008/end

experiments closed
commissioning w/o beamp+p, √s = 0.9 TeV (injection energy)
p+p, √s = 14 TeVPb+Pb, √sNN = 5.5 TeV, 5×1025 cm−2s−1

 expectation in initial few years
 p+p
 Pb+Pb
 “p”+Pb
 Ar+Ar
June 21, 2007√s = 14 TeV, < 1031 cm−2s−1 at ALICE√s = 5.5 TeV, 1027 cm−2s−1, 2 – 3 years√s = 8.8 TeV, 1029 cm−2s−1, 1 year√s = 6.3 TeV, 1029 cm−2s−1, 1 year
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ALICE: A Large Ion Collider Experiment
 the heavy ion experiment at LHC
 30 countries, 90 institutions, ~1,015 members
Spain/Cuba
RomaniaJapan
South Africa
USA
China
India Croatia

Brazil
Korea

Italy

Armenia
UkraineMexicoJINR
RussiaFrance1000th ALICE member

Netherlands
HungaryUKGreeceSwedenPolandNorwaySlovak Rep.
Czech Rep.

Germany
CERN
Denmark

Finland

ALICE実験ホームページ（一般向け） http://aliceinfo.cern.ch/Public/index.html
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ALICE (L3) Magnet

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Central Barrel Support

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10Time Projection Chamber (TPC) largest ever 88 m3, 10 m long, 5.6 m diameter, 570 k channels

 under commissioning at parking position

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ALICETOF TRDHMPID

ITSPMD

Muon Arm
PHOS
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TPC

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Size: 16 x 26 meters
Weight: 10,00012tons

Transition Radiation とは？

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Transition Radiation Detector (TRD)（陽）電子識別のための検出器
tracking and particle identification
 400 – 600 µm resolution in rφ, 23 mm in z
 e/π separation > 100 at pt > 3 GeV/c|η| < 0.9, full azimuth
 thickness ~ 0.14 X0

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TRD Partially Installed 2-3/18 TRD for 2007

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電子／陽電子の識別で何が分かるか？
 Heavy flavor (チャーム、ボトムクォーク)の物理
 LHC 加速器ではたくさんの c, b クォークを含んだ粒子が容易に生成され、それらは（陽）電子やµ粒子などのレプトンに崩壊する。
 QGP 物質の性質を解明にするには、heavy flavor が重要。
 J/Ψ, Ψ’, χc(cc),Υ(bb) などの quarkonia 粒子とQGP温度
 熱平衡状態の研究
 …

V(r) c-cbar potentialconfinementccccJ/ψr
Perturbative Vacuum
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Color Screening
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deconfinementこの実習（ALICE-TRD）について
 研究協力：ドイツ・ハイベルデルグ大学、大山健さん(Ph.D)。
 CERN においては、７月１５日に TRD 検出器 (suppermodule ２号機） が CERN に搬入される。
 大山さんら TRD プロジェクトのスタッフと協力して、搬入された TRD 検出器のテストを行う予定。
 Enjoy!!

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ATLAS Experiment
K. HaraHigh Energy Physics GroupCollider starts in July 2008

The ATLAS Detector

Inner Detector – SCT Silicon Detector –SCT Modules

Possible Life at CERNRegistration
Register at User’s Office on arrival – get your ID card
Take Safety Training L1/2/3:10:00~/15:00~ @Registration
Take Safety Training L4 (Web-base) necessary to access ATLAS cavern
Participate in the CERN Summer School Lectures
http://indico.cern.ch/tools/SSLPdisplay.py?stdate=2007-07-02&nbweeks=6
Contribute to cabling to EC SCT Detector (ATLAS cavern): have chance tosee closely the ATLAS Detector
http://atlaseye-webpub.web.cern.ch/atlaseye-webpub/websites/pages/UX15_detector-inst_webcams.htm
Look at cosmic ray data, if available, to understand the functionality of oneof the ATLAS sub-detector systems
A lap-top is useful – we will find a computer, if you haven’t.
KH and Meguro are away 6-14 July