IMC-SPRACE 2013-3-Exercicio.pptx
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<strong>2013</strong> EDITION<br />
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Programa<br />
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• A Estrutura Elementar da Matéria<br />
– Do que o mundo é feito: As partículas e suas<br />
interações<br />
– Um pouco de história: Descobertas do último<br />
século<br />
• Os Aceleradores de Partículas e as<br />
Experiências do CERN<br />
– Explorando o mundo subatômico: Aceleradores<br />
e detectores<br />
– A Física do Large Hadron Collider – LHC<br />
• Introdução à Análise de Dados<br />
– Exercício MasterClass: Identificação e medida<br />
das propriedades dos Bósons W e Z
Parte 5<br />
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Exercício Master Class:<br />
Identificação e medida das<br />
propriedades dos Bósons W e Z
Detectores<br />
Os detectores são cons:tuídos por várias partes para<br />
medir os diferentes aspectos do evento<br />
Devemos medir:<br />
○ Posição<br />
○ Momento<br />
○ Energia<br />
○ Carga<br />
○ Tipo<br />
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Detectores Modernos<br />
○ A ideia básica é medir as<br />
parBculas carregadas, fótons,<br />
jatos e missing Et de maneira<br />
acurada.<br />
○ A parte de detecção de<br />
traços (tracking) deve ter a<br />
menor quan:dade de<br />
material interno possível<br />
○ Detectores cilíndricos e em<br />
várias camadas<br />
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Detector do CMS<br />
Março/2011 <strong>SPRACE</strong>
CMS
Detecção no CMS<br />
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Exercício: Identificando<br />
W e Z no CMS<br />
– W e Z: partículas<br />
mediadoras da força<br />
fraca. Decaem<br />
imediatamente<br />
– Como identificá-las?<br />
– Produto de<br />
decaimento<br />
• Vamos olhar para os<br />
decaimentos<br />
leptônicos. Por quê?<br />
– Pergunta: Como<br />
sabemos que as<br />
partículas vieram de<br />
uma partícula que<br />
decaiu?<br />
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Z<br />
W
É possível separar W’s<br />
de Z’s ?<br />
• W’s decaem<br />
em lepton +<br />
Neutrino<br />
• Z’s decaem em<br />
pares de<br />
leptonantilepton<br />
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Missing<br />
ET
É possível diferenciar os<br />
elétrons e múons ?<br />
• Elétrons depositam<br />
toda a energia no<br />
calorímetro eletromagnético<br />
• Muons atravessam o<br />
sistema de<br />
calorímetros<br />
• Muons deixam traços<br />
no sistema de múons<br />
• Vamos calcular a razão<br />
muons/eletrons. O que<br />
esperamos?<br />
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É possível diferenciar<br />
a carga?<br />
• Campo magnético<br />
na direção do eixo<br />
z<br />
• Partículas positivas<br />
curvam no sentido<br />
horário<br />
• Vamos calcular a<br />
razão +/- para os<br />
bósons W<br />
• Esperamos alguma<br />
diferença?<br />
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Massa invariante do<br />
candidato a Z<br />
– Massa Invariante:<br />
Detecção indireta!<br />
• Relação massa-energia<br />
E =<br />
2<br />
mc<br />
• Partícula decai: Energia<br />
final é a massa da<br />
partícula que decaiu<br />
• Medindo a energia do<br />
sistema formado<br />
medimos a massa da<br />
partícula que decaiu<br />
– Pergunta: Como<br />
sabemos que um par de<br />
muons veio de uma<br />
partícula que decaiu?<br />
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Detector Display
Detector de lado
Alguns Eventos
Alguns Eventos
Mecânica<br />
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• Abrir evento de sua lista<br />
• Determinar se é um evento com muons ou<br />
eletrons -> anotar<br />
• Determinar se é W, Z, ZZ ou Zoo -> anotar<br />
• Para eventos de W determinar se é W+ ou<br />
W- -> anotar<br />
• Para eventos com Z ou ZZ será calculado a<br />
massa invariante. Arredonde para o número<br />
impar mais próximo -> anotar<br />
• Vá para o próximo evento!<br />
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