Pågående forskning: ATLAS
Avdelningen för högenergifysik deltar i forskningen om elementarpartikelfysik vid ATLAS-experimentet vid CERNs stora hadronkolliderare LHC (Large Hadron Collider) i Genève. För närvarande fokuseras huvuddelen av forskningen på analys av data från proton–proton-kollisionerna som samlas in från ATLAS. Vi beräknar att samla in en integrerad luminositet av omkring 1 fb–1 till sommaren 2011 och 5–10 fb–1 till slutet av 2012, vilket är tillräckligt för att spåra de flesta av partiklarna i TeV-skala som förutses i teorin om supersymmetri och andra teorier bortom standardmodellen. ATLAS-gruppen vid Uppsala universitet har sedan länge byggt upp expertis i analys av laddade Higgs och tau-triggervillkor. En annan viktig aktivitet inom gruppen är att förbereda uppgraderingen av luminositeten vid LHC (HL-LHC) genom att utveckla ny halvledarteknologi för spårbaserad förstanivåtrigger. Gruppen välkomnar nya doktorander och postdocs att delta i gruppens forskningsprogram vid ATLAS.
Sökandet efter laddade Higgs-bosoner
I standardmodellen svarar en komplex skalär Higgs-dubblett för det elektrosvaga symmetribrott som resulterar i endast en fysisk Higgs-boson.
Kontakt
Effektivitetsmätningar vid tau-trigger
Den tyngsta leptonen i standardmodellen är tau. På grund av dess höga massa och starka koppling till Higgs-bosonen är triggning och rekonstruktion av tau-leptonen viktigt i ATLAS och LHC. Tau-leptonen har mycket kort livstid och sönderfaller i både hadroner och leptoner. Detta gör det komplicerat att identifiera tau-leptonen.
ATLAS-gruppen vid Uppsala universitet studerar effektiviteten i den hadroniska tau-triggern. Mätningar görs både genom att välja ut tau från sönderfallande Z-bosoner och genom omviktning av QCD-sampel. Effektivitetsmätningen med Z-bosoner är överlägsen de med omviktningar av QCD-sampel vad gäller systematiska fel, men det statistiska samplet och vidden av transversell rörelsemängd för Z-bosonen är begränsade. Därför kompletterar de båda metoderna varandra.
Kontakt
Luminositetsuppgraderingen av LHC till High Luminosity LHC (HL-LHC)
Uppsala-gruppen har tillsammans med grupper i Oslo och Bergen bidragit till den centrala kiseldetektorn (SCT) genom konstruktion och test av 300 kiseldetektormoduler till ATLAS-detektorn. Gruppen hade även en central roll i utvecklingen och konstruktionen av detektorkontrollsystemet (DCS) som nu är i drift i SCT.
Gruppen deltar nu i uppgraderingen av kiselspårdetektorn för HL-LHC. I den pågående utvecklingsfasen studerar vi särskilt möjligheterna till en snabb spårtrigger som skulle kunna hålla triggertakten på en hanterbar nivå trots den ökade luminositeten i HL-LHC.
Den största utmaningen i byggandet av en spårtrigger är att hantera stora mängder data i realtid. Datareduktionsmetoder, dataöverföring och databehandling står i fokus. Två huvudsakliga koncept studeras:
-
Självinitierad spårtrigger: omfattande datareduktion på detektornivå för att hålla dataflödet inom hanterbar överföringsbandbredd.
-
Kalorimeter/myon-baserad spårtrigger: En förstanivåtrigger (L0) skapas och endast de delar av detektorn inom ett snävt område (ROI = Region Of Interest) läses ut.
Gruppen är involverad i utvecklingen av två utrustningsprojekt för HL-LHCs spårtrigger:
-
Trådlös dataöverföring med mm-vågor: små dimensioner, låg effektförbrukning och låg kostnad kännetecknar teknologin som onödiggör kablar och kontakter med Gbps-kapacitet.
-
3D-uppbyggnad: teknologi som möjliggör ökad funktionalitet i frontelektroniken, som förkortar signalernas löplängd i elektroniken och tillåter blandning av olika teknologier. Arbetet stöds av AIDA-projektet i EUs 7:e ramverk.