Современные детекторы в физике частиц

Тема 1. Общие принципы построения больших установок.
Обзор различных типов элементарных детекторов, их характеристики, область применения.
Процесс создания большой установки в физике частиц. Задачи, решаемые на различных этапах процесса.

Тема 2. Методика современного эксперимента.
Анализ данных эксперимента. Искажения, вносимые детектором в процесс измерения. Необходимость их учета. Два подхода: моделирование и испытания на известных процессах. Калибровка большого детектора.
Библиотека GEANT и ее использование для моделирования различных процессов в детекторе.

Тема 3. Устройство типичного детектора для коллайдерного эксперимента (на примере детектора Belle)
Постановка физической задачи (наблюдение CP-нарушения в системе B-мезонов). Определение наблюдаемых параметров. Выбор технологий, подходящих для проведения наблюдений. Общая компоновка детектора. Измерение. Учет ошибок эксперимента. Физический результат.

Тема 4. Устройство типичного детектора для неускорительного эксперимента (на примере детектора SNO)
Различные источники сигнала в нейтринных эксперимента. Выбор типа источника.
Выделение редкого процесса по характерным распределениям. Оптимизация критериев отбора.
Подавление фоновых событий. Активная и пассивная защита.

Тема 5. Устройство типичного детектора для экспериментов на неподвижной мишени (на примере детектора Hera-B)
Особенности экспериментов с фиксированной мишенью. Множественность события.
Многоуровневый триггер. Быстрое принятие решения о возможности дальнейшего анализа собыия.
Системы сбора данных. Организация хранения и обработки данных.

Обзорная лекция. Современные большие установки.

Основная литература

  1. К. Группен, «Детекторы элементарных частиц», Новосибирск, «Сибирский хронограф», 1999.
  2. К. Н. Мухин, «Экспериментальная ядерная физика», книга 2, Москва, Энергоатомиздат, 1993.

Дополнительная литература

  1. Belle Collaboration. The Belle Detector Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 479 (2002) 117–232.
  2. Hera-B Collaboration. HERA-B: AN EXPERIMENT TO STUDY CP VIOLATION IN THE B SYSTEM USING AN INTERNAL TARGET AT THE HERA PROTON RING. DESIGN REPORT
    DESY-PRC-95-01, Jan 1995, 491pp.