Home
Print

  

WITAMY SERDECZNIE NA NASZEJ STRONIE!

 

Zamieszczone tu ilustracje prezentują eksperymenty, w których aktualnie uczestniczymy.

Kliknij ikonę, by zobaczyć obraz naturalnej wielkości. 


  

Schemat detektora STAR w Brookhaven National LaboratoryŚlady cząstek w komorze projekcji czasowej (TPC) detektora STARSchemat detektora ALICE w CERN (Zaobserwuj sylwetki ludzi.) Schemat układu pomiarowego NICA w ZIBJ w DubnejSchemat detektora NA49 w CERNWizualizacja śladów cząstek w detektorze NA49

 

Kilka słów o nas:
Historia Pracowni sięga lat siedemdziesiątych (ubiegłego stulecia), kiedy przedmiotem badań były reakcje hadronów z jądrami atomowymi rejestrowane z pomocą komór pęcherzykowych: ksenonowej i propanowej we współpracy z Laboratorium Wysokich Energii (LVE) Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej. 
Następnym etapem był udział w eksperymentach prowadzonych we francuskim laboratorium GANIL, w szczególności realizacja eksperymentu E-286 "Nuclear Interferometry for Two-Nucleon Systemsz użyciem detektora neutronów DEMON, który wykorzystaliśmy także do rejestracji protonów i lekkich fragmentów jądrowych. W eksperymencie tym analizowaliśmy korelacje nukleonów i fragmentów jądrowych w celu zbadania mechanizmów prowadzących do ich emisji w obszarze fragmentacji pocisku.  
 
Obecna działalność Pracowni skupia się wokół kilku eksperymentów będących w różnych stadiach realizacji i dotyczących zderzeń ciężkich jonów przy wysokich energiach:
 
"Solenoidal Tracker at RHIC" (Solenoidalny "Tropiciel" w RHIC) - jest aktualnie w trakcie realizacji w Brookhaven National Laboratory (NY, USA). Trwają seanse pomiarowe oraz analiza danych doświadczalnych dla reakcji: Au+Au przy energii 200 GeV na nukleon w układzie środka masy oraz dla innych energii i mas zderzających się jąder. Nasze zainteresowania dotyczą głównie femtoskopii korelacyjnej, a ostatnio także poszukiwania "ukrytego powabu" (głownie mezonów J/psi) w zderzeniach hadronów i jader atomowych. W ostatnim okresie włączyliśmy się aktywnie w realizację programu BES (Beam Energy Scan), którego celem jest eksploracja diagramu fazowego, tj. analiza przejścia pomiędzy fazą hadronową i kwarkową materii jądrowej.  

 

"A Large Ion Collider Experiment" (Wielki Eksperyment Zderzacza Jonów) został przygotowany w Europejskim Laboratorium Fizyki Cząstek CERN w pobliżu Genewy (Szwajcaria/Francja). Pierwsze pomiary zostały wykonane w końcu 2009 roku. Zgromadzony został bogaty materiał doświadczalny, opublikowaliśmy pierwsze wyniki, a obecnie kontynuujemy analizę danych i bierzemy udział w modernizacji układu pomiarowego. Głównym przedmiotem naszych analiz są korelacje femtoskopowe hadronów emitowanych w badanych zderzeniach jądrowych. Opracowaliśmy także system baz danych dla detektora ALICE (Detector Construction Data Base, DCDB) oraz system akwizycji danych dla sub-detektora T0. Obecnie tworzymy system wizualizacji rejestrowanych zdarzeń: "Event display".

 Eksperyment ten o nazwie SHINE (SPS Heav Ion and Neutrino Eksperiment) jest rozwinięciem układu pomiarowego  eksperymentu NA49. Nowy układ posiada zwiększone możliwości rejestracyjne; umożliwia też zmianę energii i mas zderzających się jader w szerokim zakresieMy uczestniczymy w programie dotyczącym zderzeń hadronów i jonów. Braliśmy udział w modernizacji aparatury pomiarowej, opracowując układ sterowania i kontroli pracy poszczególnych elementów detektora (tzw. DCS - Detector Control System), a obecnie naszym zadaniem jest kontrola pracy aparatury w czasie trwania pomiarów. W ramach analizy danych pomiarowych, prowadzimy badania fluktuacji w pędzie poprzecznym, kącie azymutalnym i krotności emitowanych cząstek, opracowując nowe metody analizy w celu identyfikacji przejścia materii hadronowej do stanu plazmy kwarkowo-gluonowej, w szczególności poszukiwania tzw. "punktu krytycznego" i analizy struktury diagramu fazowego. 

Od kilku lat uczestniczymy w programie naukowym realizowanym w Laboratorium Fizyki Wysokich EnergiiZjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej (ZIBJ) k. Moskwy, jako członkowie Grupy Polskiej w ZIBJ. Program ten związany jest z budową nowego zderzacza, który korzystać będzie z wiązki jonów dostarczanych przez istniejący akcelerator o nazwie NUCLOTRON. Zderzacz NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) umożliwi badania zderzeń ciężkich jonów w obszarze energii w środku masy ok. 10 GeV na parę nukleonów. Jest więc idealnym układem pomiarowym do kontynuacji analiz prowadzonych przez nas w ramach eksperymentów STAR/BES oraz NA61. Głownem detektorem do badania reakcji ciężkich jonów będzie MPD (Multi Purpose Detector), w konstrukcji którego bierzemy aktywny udział. Przygotowujemy także oprogramowanie do analizy korelacji femtoskopowych, z czym wiążą się prace dotyczące rekonstrukcji geometrycznej i kinematycznej rejestrowanych w detektorze MPD zderzeń jądrowych. 

Tematyka naukowa - Naszym "spécialité de la maison" jest od wielu lat femtoskopia korelacyjna, czyli analiza korelacji cząstek (hadronów) emitowanych w zderzeniach jądrowych, w obszarze małych prędkości względnych. Ten obszar kinematyczny stwarza unikalną możliwość badania rozwoju czasowo-przestrzennego procesu emisji cząstek, tj pomiaru interwałów czasowych rzędu 10-23 sekundy i rozmiarów przestrzennych rzędu 10-15 metra. Korelacje te pojawiają się wskutek efektów statystyki kwantowej oraz wzajemnego oddziaływania cząstek w końcowym stanie reakcji. Posiadamy już "warsztat badawczy" w postaci opracowanych metod tworzenia tzw. funkcji korelacyjnych i specjalistycznej analizy danych.

Badania fluktuacji niektórych wielkości i efektów fizycznych jest z kolei niezwykle czułym instrumentem umożliwiającym wykrycie przejścia fazowego pomiędzy hadronową i kwarkową strukturą materii. Analiza taka wymaga jednak konieczności opracowania niestandardowych metod analizy, aby wyłonić efekty niewidoczne w typowych rozkładach statystycznych. Analizy takie prowadzone są w naszej grupie w ramach udziału w eksperymencie NA61.

Badanie produkcji cząstek zawierających w swym składzie ciężkie kwarki jest z kolei znakomitym instrumentem do analizy pierwszego stadium reakcji ultra-relatywistycznych ciężkich jonów.  Są to jednak procesy rzadkie, a cząstki produkowane obficie w końcowy stadium reakcji stanowią dla nich niepożądane tło, trudne do usunięcia. Ty również potrzebna jest dedykowana tym procesom metodyka analizy danych

Modelowanie komputerowe stanowi nieodłączny element porównywania wyników eksperymentu z przewidywaniami teoretycznymi. Korzystamy z istniejących modeli zderzeń ciężkich jonów np: QMD, UrQMD, EPOS, HIJING, modele hydrodynamiczne itp., współpracujemy z autorami modeli, tworzymy bazę danych z wynikami modelowania oraz "filtry eksperymentale" umożliwiające porównanie wyników pomiarów z przewidywaniami modelowymi. Członkowie naszej grupy są także współautorami popularnych modeli zderzeń ciężkich jonów, jak np. model THERMINATOR. Obecnie rozpoczęte są prace nad modelem trójwymiarowej hydrodynamiki relatywistycznej.

Technika eksperymentu fizycznego - jest drugim ważnym elementem działalności Pracowni. Uczestniczyliśmy w przygotowaniu i realizacji eksperymentu E-286 w GANIL, w eksperymencie STAR - przy konstrukcji pozycyjnego detektora paskowego (Silicon Strip Detector - SSD), w ALICE - w opracowaniu koncepcji i praktycznej implementacji konstrukcyjnej bazy danych dla całego układu pomiarowego eksperymentu (Detector Construction Data-Base; DCDB), w eksperymencie NA61 - w utworzeniu i utrzymywaniu w działaniu układu sterowania aparaturą, DCS. Obecnie trorzymy analogiczne układy: DCS i DCDB dla systemu NICA/MPD w Dubnej.
 

Współpraca międzynarodowa rozwijana jest intensywnie z wieloma ośrodkami fizyki na świecie stanowiąc naturalną konsekwencję udziału Pracowni w eksperymentach realizowanych poza granicami kraju. Każdego roku wielu pracowników, doktorantów i studentów wyjeżdża za granicę, gdzie uczestniczą we wspólnie prowadzonych pracach. Na szczególną uwagę zasługuje współpraca z laboratoriami: CERN, BNL (Brookhaven), ZIBJ(Dubna), a także z ośrodkami naukowymi jak: we Francji - Ecole des Mines de Nantes, w Rosji - Instytut Teoretycznej i Eksperymentalnej Fizyki (ITEP) w Moskwie, na Ukrainie Instytut Fizyki Teoretycznj im. Bogolubowa, i wiele innych. W naszych pracach koncentrujemy się głównie na badaniach eksperymentalnych, utrzymując równocześnie ścisłą współpracę z teoretykami. Organizujemy spotkania międzynarodowe i sami uczestniczymy w nich w kraju i za granicą.  

Zapraszamy do współpracy
Jan Jan Pluta
 
polskiEnglish (United Kingdom)

LOGOWANIE

WYDARZENIA

PODRÓŻE