Tryger - kluczowy element detektora w CERN zbudowali Polacy.

Dział: praca.studentnews.pl

Polscy naukowcy będą brali udział we wszystkich eksperymentach, które będą przeprowadzone w CERN przy pomocy nowego akceleratora LHC. Polska ekipa zbudowała kluczowy element jednego z detektorów.

Według przedstawiciela polskich naukowców w radzie Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN prof. Jana Nassalskiego z Instytutu Problemów Jądrowych w Świerku, polski wkład finansowy w działanie CERN wynosi ok. 1 mln franków szwajcarskich i stanowi nieco ponad 2 proc. budżetu organizacji. Prawo do korzystania z instalacji badawczej w CERN każdy kraj członkowski uzyskuje proporcjonalnie do swojego wkładu finansowego, dlatego ok. 2 proc. pracowników i osób uczestniczących w badaniach stanowią naukowcy z Polski.

Nassalski mówił o udziale Polski w CERN na zakończonej 22 kwietnia w Warszawie konferencji naukowej poświęconej CERN i planowanym badaniom z użyciem nowego, największego na świecie akceleratora cząstek elementarnych. Swój wkład merytoryczny w powstanie poszczególnych elementów instalacji naukowcy oceniają jako znaczący. Przykładem jest "tryger", urządzenie będące częścią detektora CMS (Compact Muon Solenoid - Zwarty Solenoid Mionowy). CMS jest zaprojektowany przede wszystkim do obserwacji cząstek zwanych mionami. Jak powiedział szef zespołu z Uniwersytetu Warszawskiego, biorącego udział w eksperymencie CMS, prof. Jan Królikowski, tryger ma za zadanie wykryć najbardziej interesujące efekty doświadczenia i automatycznie polecić komputerom zapisanie danych o tych efektach na dysku. Kołowy akcelerator LHC (Large Hadron Collider - Wielki Zderzacz Hadronowy) będzie służył do przyspieszania dwóch przeciwbieżnych wiązek cząstek (najczęściej protonów) niemal do prędkości światła. W pewnym momencie wiązki zostaną nakierowane na siebie i zacznie dochodzić do zderzeń. Ponieważ fizycy postarali się uzyskać jak największe zagęszczenie cząstek w wiązce, zderzenie proton-proton będzie następowało 40 mln razy na sekundę. Akcelerator może przeprowadzać takie zderzenia nawet przez 10 godzin, ale wyniki obserwacji wszystkich zderzeń, które w tym czasie nastąpią, nie mogą zostać zapisane na dyskach komputerów CERN, po prostu się nie zmieszczą, nie mówiąc już o czasie, który byłby potrzebny na merytoryczną analizę tych wyników. Według szacunków naukowców, możliwe będzie zapisanie "tylko" 15 petabajtów (15 mln gigabajtów) danych rocznie. Dlatego starannie trzeba wybierać co zapisać, a co można zignorować. "Protony zderzające się w LHC to obiekty dosyć puste w środku. Większość ze zderzeń wygląda tak, że protony, jak przelatujące blisko siebie kule bilardowe, po prostu się trochę potrącają, nieco zmieniają kierunek, wyprodukuje się jedna czy dwie inne cząstki. To dla nas nie jest ciekawe. To, co nas interesuje, to są niezwykle rzadkie przypadki, kiedy zderza się ze sobą to, co protony mają w środku" - mówił Królikowski.

"Wyobraźmy sobie, że proton to nie kula bilardowa, ale raczej kulka z odrobiną groszku w środku. Ten groszek to są kwarki. Zderzamy te duże kule, ale tak naprawdę nas interesuje zderzenie tego groszku w środku. Zderzenia kwarków zdarzają się niezwykle rzadko. Jeżeli jednak one już następują, to na ogół w ich wyniku produkuje się to co chcemy, czyli dużo różnych nowych obiektów. Chcemy wybrać to, co jest potencjalnym kandydatem na coś ciekawego w fizyce. Jednym ze sposobów wybierania, jedną z +sygnatur+ takiego twardego zderzenia, jest zaobserwowanie mionu lub pary mionów wylatujących z miejsca zderzenia pod dużym kątem i z dużym pędem" - dodał. Naukowiec wyjaśnił, że z 40 mln zderzeń na sekundę ekipa CMS będzie mogła zapisać od 100 do 200 zderzeń na sekundę. Dlatego zaprojektowano urządzenie, które wykrywa "sygnaturę" ciekawego zdarzenia, np. miony lecące pod dużym kątem. Urządzenie nosi nazwę "tryger" (ang. trigger - cyngiel, spust) i zostało zbudowane przez polskich fizyków. Jego zadaniem jest przekazanie do komputerów informacji, że właśnie nastąpiło zderzenie, które warto zbadać, i że informację sprzed ułamka sekundy trzeba zapisać na dysku i zachować do późniejszej analizy. "To taka fotokomórka, tylko działająca 40 mln razy na sekundę; bardzo szybka fotokomórka. Zespół warszawski będzie się zajmował doprowadzaniem do perfekcji tego urządzenia. Będziemy również analizować dane zebrane w detektorze razem z kolegami z całego międzynarodowego zespołu" - powiedział Królikowski. Mimo zastosowania trygera, aby odpowiedzieć na niektóre pytania, np. na pytanie czy istnieje cząstka Higgsa, trzeba będzie zbierać dane przez ok. trzy lata. PAP

ostatnia aktualizacja: 2008-04-26