THM Parçacık Fabrikası Çalışmaları

(1)

THM Parçacık Fabrikası Çalışmaları THM Parçacık Fabrikası Çalışmaları

Orhan Çakır Orhan Çakır

Ankara Üniversitesi Ankara Üniversitesi

VIII. THM YUUP Çalıştayı VIII. THM YUUP Çalıştayı

7-8 Aralık 2009 7-8 Aralık 2009

Gazi Üniversitesi Gölbaşı Kampusü, Ankara Gazi Üniversitesi Gölbaşı Kampusü, Ankara

(2)

Fiziksel Amaç Fiziksel Amaç

Linak'dan gelen 1 GeV'lik elektron demetini, halkadan gelen 3.56 GeV'lik pozitron demeti ile çarpıştırmak, ve √s=3770 MeV kütle merkezi enerjisinde Psi (cc) mezonunu rezonansta üretmek. Psi mezonu çoğunlukla D mezonlara bozunmaktadır. Enerji asimetrisi Psi mezonun öteleme kazanmasına, ve bozunum ürünlerinin de çoğunlukla ileri yönde dağılım göstermesine neden olacaktır. Yüksek ışınlığa (10³⁵cm^-2s^-1) sahip olacak bu fabrikada, D-mezon salınımı ile ilgili parametrelerin hassas olarak belirlenebilmesine bu asimetrinin yardımcı olacağı düşünülmektedir. D-mezonların nadir bozunumlarında yeni fizik sinyalllerinin araştırılması da amaçlanmaktadır. Charm fiziğinin, QCD nin iyi anlaşılmasına katkıda bulunacağı öngörülmektedir.

(3)

Fizik Çalışmaları Fizik Çalışmaları

Elektron-pozitron çarpışmasında rezonansta Psi(3770)-mezon üretimi / D-mezonları üretimi; D⁰D⁰ salınımları, D bozunumları

1) Teorik Hesaplamalar (model, salınımlar, tesir kesiti, bozunma genişliği/oranları, form faktörleri)

● e+e- -->Psi(3770)

● Psi-->DD

● D-->yarı-leptonik, D-->leptonik, D-->hadronik

2) Fenomenoloji (MC olay üreticiler, tesir kesiti, yük çokluğu, hadron çokluğu, lepton çokluğu, kinematik dağılımlar)

● PYTHIA (ayar)

● CompHEP (yeni model)

● EvtGen (ayar)

3) Simulasyon (dedektor geometrisi, Geant4 olayları, simulasyon)

● Geant4

(4)

UBDK Önerileri UBDK Önerileri

● Genel yorumlar ve öneriler:

● Fizik amacının, bu günkü fabrikalara tamamlayıcı/yarışabilir olmasının yanında kurulduğunda da ilgili sorulara cevap verebilecek nitelikte olması önerilmiştir.

● Tam zamanlı çalışabilecek elemanların projeye katılması

● Parçacık fabrikası çalışmalarına başka Üniversitelerin de katılması

● Uluslararası çalıştay düzenlenmesi

● PF için belirlenmiş demet parametreleri, uluslararası ve evrensel fizik araştırmaları yapılması

● Parçacık fiziği programı uluslararası organizasyonlara (ICFA, ECFA, ACFA) sunulması

● THM PF'nin bir global proje olması

(5)

Grup Yapısı/Çalışma Grup Yapısı/Çalışma

UBDK Önerisi: katılması beklenen yeni gruplar,

ODTU (fizik), Çukurova Univ (dedektor, fizik)

● THM PF Çarpışma bölgesi çalışma grubu (?)

● Çarpışma bölgesi tasarımı, çarpıştırıcı parametreleri

● THM PF Fizik çalışma grubu (+)

● Charm fiziği, tau fiziği, önemli süreçler

● THM PF Dedektör çalışma grubu (+)

● Dedektör geometrisi, dedektör simulasyonu

● Simulasyon çalışmaları için sunucu ve disk alanı ihtiyacı ?

(6)

Koordinasyon Koordinasyon

Uluslararası Bilimsel Danışma Komitesi (UBDK) önerilerine göre, parçacık fiziği programının uluslararası organizasyonlara sunulacak hale getirilmesi gerekmektedir

● Grubun mevcut uye sayısının artırılması ve diger Universitelerden uye katılımının sağlanması

● İki haftada bir yapılacak PF seminerleri koordinasyonu

● 2010 yılında yurtdışında yapılacak PF ve charm/tau fiziği çalıştaylarına katılım, charm/tau fiziği çalışan kişilerle iletişim ve olası uluslararası işbirliklerinin geliştirilmesi

● 2010 yılında uluslararası katılımlı çalıştay düzenlemek

(7)

Gelecek Çalıştay'a kadar...

● Charm mezonların üretimi için MC olay üreticilerin hazırlanması, olay üretimi ve kinematik dağılımların elde edilmesi (grup uyeleri)

● Önemli sürecler ile çalışmaların başlaması (grup uyeleri)

● Geant4 için hazırlık ve simulasyona başlanması (grup uyeleri)

● THM parçacık fabrikası ile ilgili bu güne kadar yapılmış çalışmaların kayıtlarının tutulması, tarih sırasına göre liste yapılması, varsa linklerinin belirlenmesi (grup uyeleri)

● Web sayfası: http://thm.ankara.edu.tr web sayfası altında PF için bir başlık sayfa oluşturulması ve bu sayfada simdiye kadar bu konularla dogrudan ilgili yapılan çalışmaların referans verilebilecek şekilde yazılması, varsa link verilmesi (grup uyeleri)

(8)

EKLER

(9)

Hızlandırıcı ^Yer Çalışma Tip Çevre e-enerji ^e+enerji Deney ^Önemi

CESR-c Cornel

Univ. 2002-

2008 dairesel 768 m 6 GeV 6 GeV CLEO-c PEP-II SLAC 1998-

2008 dairesel 2.2 km 9 GeV 3.1 GeV BaBar CPV KEK-B KEK 1999- dairesel 3 km 8 GeV 3.5 GeV Belle CPV BEPC II China 2008- dairesel 240 m 2.3 GeV 2.3 GeV BES-III

Parçacık Fabrikaları Parçacık Fabrikaları

BEPC II parametreleri:

E=1.89 (2.3) GeV/demet L=10³³ cm^-2s^-1

σz=1.3 cm

σx/σy=144/2.2 π rad-nm BX=8 ns

βx/βy=1/0.015 m N=4.8x10¹⁰

FRF~500 MHz

P. Zweber, Charm Group report, 30 Oct 2009

(10)

IHEP(China/Beijing) IHEP(China/Beijing)

Uluslararası kollaborasyon için faydalı linkler:

● http://english.ihep.cas.cn/

● http://bes3.ihep.ac.cn/index.htm

BEPC

IHEP'de 1000 kişi çalışan var, ve bunun %70 'i bilim insanı, mühendis ve teknisyen. 400 lisansüstü öğrenci ve 30 doktora-sonrası bulunuyor.

BES kollaborasyonunda 100 bilim insanı var.

(11)