Zusamenfassung Schleching 2004

Zusammenfassung
Schleching 2005
Amand Faessler
Amand Faessler
Hauptthemen
Schleching 2005
1. Franz Maas: Fundamentale Tests mit Präzisionseperimenten
3. Urs Wiedemann: Harte Proben in der Schwerionenphysik
5. Wolfgang Kühn: Hochleistungs­
datenverarbeitung in Kern­ und Teilchenphysik
Franz Maas/Mainz: Strangeness im Nukleon
• Streuung von longitudinal rechts­ und linkshändig polarisierten Elektronen am Proton
1022 PbF2 Zä
Wasserstoffta
„Perturbative Chiral Quark Model“
(Tübingen)
Electromagnetic Properties of Baryons: + counter terms
The Perturbative Chiral Quark Model
Approach
PT Meissner
Goeke Skyrme
Riska
P QM Tuebingen
Exp
G s (0.1 GeV²) SAMP
G s (0.48 GeV²)
HAPP
G s ( 0.23 GeV² )
MAMI
0.23 ± 0.44
0.023 ± 0.048 fit
0.007 ± 0.127
0.09
0.087 ± 0.016
0.14 ± 0.03
­ 0.06
­ 0.08
­ (3.7±1.2) 10 ­2
(1.8±0.3) 10­3
(2.9±0.5) 10 ­4
0.14 ± 0.6
0.025 ± 0.034
0.39+­0.34
(A4 Q² = 0.0108 :
0.071+­ 0.036)
MIT (SAMPLE)
CEBAF(HAPPEX)
Mainz(A4)
Suche nach dem Elektrischen Dipolmoment des Neutrons (PC­Verletzung).
W. Heil/Mainz
Zur Zeit: d < 6.3∗10**(­26) [ e∗cm]
Geplant: d ~ 10**(­28) [ e∗cm]
Kältere Neutronen 5 Kelvin (Grenoble: 20 K)
Bessere Transmission: 50% (Grenoble: 1%) Triga­Reaktor/Mainz: 250 MWatt im Peak Elektrisches Dipolmoment des Neutrons
E
+
−
x
d n = q⋅x
^
dn = dn⋅ S
H = ­ d n ⋅ E = d n ⋅ S ⋅ E
Elektrisches Dipolmoment des Neutrons erfordert CP­ und T­Verletzung
Ramsey Method of Separated Oscillating Fields
Bo
∆ Eo
E
E
∆ E+
∆ E­
T
(↑↑) = ∆E
(↑↑) = ∆E
= [ ­ Boo+δB
– 2Ed
] / n ] / + / +/ = [ ­ ( B
↑↑ ) n – 2Ed
n n
(↑↓) = ∆E
/ = [ ­ B o +δB
+ 2Ed
] / (↑↓) = ∆E
­/ ­ = [ ­ ( B o ↑↓ ) n + 2Ed n ] / n n
•
ϕ = π/2
P n = P o ⋅ cos ( Θ + π/2) ∝ P
Θn = P o ⋅ cos ( Θ )
∆Θ = ( n (↑↑) – n (↑↓) ) ⋅ T = [( ­4Ed
(↑↓) ) ⋅ T = ( ­4Ed nn/ / )⋅T
) – (δB ↑↑ ­ δB ↑↓ )µ / ]⋅T
( Polarisation)
Hartmut Abele
/Heidelberg Gravitation und Neutronen
Ultrakalte Neutronen vom Reaktor in Grenoble
Ultrakalte Neutronen
Energie
mgz
Abstand vom Spiegel
0,6
0,4
0,2
0,0
­0,2
­0,4
­12 ­10 ­8
­6
­4
­2
0
2
4
6
8
Quantenzustände
Nature 415 299 (2002), Phys. Rev. D 67 102002 (2003). Fundamentale Tests mit
Präzisionsinstrumenten
Messung der CP­Verletzung
bei BABAR
Klaus Götzen
Ruhr­Universität Bochum Die Cabibbo­Kobayashi­Maskawa Matrix (V ij) Winkel des Unitaritätsdreiecks
B! π π , πρ, ρρ
B! (cc) K S, D* D*,
φ K S, η‘ K S, K S π0
B! D*π, DK
Der B A B AR ­Detektor [ Y(4s bb‘, 10.58 GeV)]
1,5 T Solenoid
Kalorimeter
6580 CsI(Tl) Kristalle
Cherenkov Detektor
144 Quarzstäbe
11.000 PMTs
Silizium Vertex Detektor
5 doppelseitig
auslesbare Lagen
Driftkamme
r
40 Lagen
Myon/Hadron Detektor
18­19 Lagen
Zeitabhängige Analyse (Signal B
= B (t)
+Tag)
0
signal
B tag = B 0 (t)
J/
B (b’d)
0
e-
e+
µ+
µ­
KS
+
­
Voll rekonstruierter CP­ Eigenzustand
B 0(bd’)
Asymmetrische Kollision
erzeugt im Laborsystem z=( c) t
bewegtes ϒ(4S,bb’ 10.58 Bestimme Zeit­
GeV) → BB differenz zwischen
Zerfällen: Zeitunterschied B0
B und Anti­B Zerfall CP­
0
B
Verletzung ~sin(2β)
K­
l­
Bestimme Flavour und Vertex des Tag­B­Zerfalls
sin(2β) aus b! s Pinguin­Zerfällen
b ! s Pinguine konsistent mit S=sin(2β), sin(2β)
Abweichung ¼ 4 σ!!
Hinweis auf neue Physik?
Test der CPT Symmetrie mit Antiprotonen­
Atomen
E. Widmann; Wien –
Antiproton He
+
• Pair of metastable and short­lived states
• Laser de­
excitation ­> annihilation on demand
• Laser spectroscopy method of “forced annihilation”
τ ~ µs
τ ≤ 10 ns
Comparison to 3­body QED theory: RFQD data
M. Hor i et al . , PRL 91 ( 2003) 123401 ν th −ν exp
ν th
=f
Mp − Mp
Mp
≈f
Qp + Qp
Qp
Excellent agreement for all states
−8
Exper i ment
al10
accur
acy:
6
×
CPT l i m
i t ppb
f or Q & M
10 High­precision g­factor measurements
in Penning traps
•
Free electron g­2, and QED
•
Penning trap
•
Antiproton g­factor/ CPT
Wolfgang Quint
GSI Darmstadt
Universität Heidelberg
g­Factor of the freeelectron(Demelt)
B: magnetic field in
Penning trap
Larmor precession
frequency:
cyclotron frequency:
e
ωc = B
me
g e
ωL =
B
2 me
ge = 2⋅
ωL
ωc
g­Factor of the electron
Electron: g = 2×1.001 159 652 188 4 (43)*
Positron: g = 2×1.001 159 652 187 9 (43)*
*CODATA
∆
ν
ν
∆ν
relativistic frequency shift:
Fundamental Interactions: CPT Invariance
/ = ­ E /mc , E = 5 eV
g­Factor of the Antiproton = ­ 0,5 Hz
c
c
2
c
c
c
2
B
electronic signal [m V ]
0,12
Proton: gp = 2×2.792847337
(29)*
accuracy: 10 ­8
Antiproton: g pbar = 2×2.800(8)*
accuracy: 10 ­3
*Particle Data Group
• Single antiproton stored in
a Penning trap at T = 4 K.
• Measurement of the g­factor
with an accuracy of 1 x 10 ­9.
0,10
0,08
linewidth
(This antiproton w as
trapped for 60 days,
until Jan. 18, 1993,
7 o'
clock)
∆νν
∆ν
c
c
0,06
.
/ c = 1,2 10
­10
= 11 m Hz
0,04
0,02
0,00
­0,2 ­0,1
0,0
0,1
ν
0,2
0,3
0,4
0,5
cyclotron frequency c ­ 89 258 427 Hz
• Improvement of accuracy in g pbar by six orders of magnitude.
• Test of CPT invariance for baryons.
Myon – Anomalie Achim Denig/Karlsruhe
Motivation: Bestimmung der Hadronischen Vakuumpolarisation
= Hochpräzisionstest des Standardmodells
a = ( g − 2) / 2 =
ak H a
uu dr
m on
p o is c
la h e
r is
at
io
n
e
• Anomales magnetisches Moment des Myons a = (g ­2)/2 µ = gµ 2mc s
• Feinstrukturkonstante bei der Z 0­Masse Q ED (M Z )
 
/ 2 + ...
a theor = a QED + a weak + a had + a new
V
+
Quantenkorrekturen aufgrund von:
­ a (QED) = ( 11 658 472.0 ± 0.3 ) ∙ 10 ­10
­ a (schwach) = ( 15.2 ± 0.1 ) ∙ 10 ­10
­ a (hadronisch) = ( 695.4 ± 7.2 ) ∙ 10 ­10
•
•

B Feld
+
q
  q
Hadronen (
•
 
) ­ NEUER PHYSIK ??? δa ≈ δa
Hadronische Vakuumpolarisation nicht berechenbar in pQCD: had
Dispersionsrelation
Hadronischen Beitrag zu a erhält man mit Hilfe einer Dispersionsrelation
(Unitarität & Analyzitä
H
 m
a had = 
 3
R( s) =
tot ( e



∞
2
∫
4m
ds
R(s ) K̂ ( s )
2
s2
+ −
e → * → q q → hadrons)
tot ( e
+ −
e → *→
+ −
)
1 / s 2 macht nieder­
energetische Beiträge
besonders wichtig:
e+e− →
+
−
im Bereich < 1 GeV
trägt zu > 60% bei!
Input im Dispersionsintegral:
hadronische Elektron­Positron­Wirkungsquerschnittsdaten
Radiative Return
• DAΦNE ist eine ­ Fabrik und folglich konzipiert für eine feste c.m.s.­
Energie √s = m = 1.019 MeV s
“ Radiative Return” zur ­Resonanz
e+ e →   →   
WQ als Funktion der 2­Pionen Invarianten Masse s =M
d (e+ e →    )
dM
Myon­Anomalie: Theorie vs. Experiment
Status anomales magnetisches Moment des Myons heute :
Ne
w
A. Höcker @ ICHEP04
Neue Informationen:
• Neue KLOE Messung
Phys. Lett. B606 (2005) 12
• Neue 4. Ordnung QED Rechnung
(Kinoshita, Nio) Phys.Rev.D70 (2004) 113001
• Neue Light­by­light Rechnung
(Melnikov, Vainshtein) Phys.Rev.D70 (2004) 113006
beinhaltet KLOE­
– Daten nicht berücksichtigt!
Messung
a

11 659 000 10
10
Theorie (SM) ­ Experiment aµ exp ­ aµ theo = ( 25.2 ± 9.2 ) ∙10 ­10
2.7 “ Standardabweichungen”
H.­Jürgen Kluge
GSI/Darmstadt und Universität Heidelberg
Atomphysik an Beschleunigern ­ oder Was tut die Atomphysik Gutes sich selbst, aber besonders der Kernphysik?
Penning Trap Mass Spectrometry
Determination of cyclotron
frequency
Time­of­flight [ s ]
Isomer separation
1 cm
B = 6 T
µ
ISOLTRAP
B = 4.7 T
1m
5 cm
340
Accumulation Cooling Isobar separation
Bunching
320
85
Rb
300
280
260
240
220
200
1071195
Perfect description by theoretical line shape
1071200
1071205
Measurement
Theoretical Fit
1071210
1071215
Excitation frequency [Hz]
PERFORMANCE:
Bunches,
3keV energy
60keV ISOLDE­
60 000 V
ion beam
Linear RFQ trap
1071220
Retardation
Cooling
Accumulation
Bunched ejection
R = 10 7
m/m > 8 10 ­9
absolute mass measurements G. Bollen et al., NIM A 368 (1996) 675; H. Raimbault­Hartmann, NIM B126 (1997) 378; F. Herfurth et al., NIM A 469 (2001) 254
1071225
Massen­Unsicherheit gegen 10
Exotik
­4
relative uncertainty
ESR
10
­5
10
­6
CSS2
IMS
SPEG
ESR SMS
10
­7
10
­8
MISTRAL
CPT
ISOLTRAP
D. Lunney, ENAM 2004
10
­9
0
1
2
3
relative isobaric distance from stability
4
Maarten DeKieviet/Heidelberg
Spin polarized ↑ = 1 ( ↑ + ↓ ) Magnetic field in Paritätsverletzung in Atomen
in x direction
z direction
2
x
z
z
Superposition
of spin up/down
p2
H=
2m
3
1
gµ Kσ z B
2
He spin echo: τSE = 10 ps – 10 ns
„ Fahrplan“ Spin­
1/2
P(|1 >)
x
1
Spinecho
Spinrotation
0
Zeeman Energy
zi
o
|down>
|down>
6
z
E/µeV
4
2
0
0
|1 >
x
|down>
&
|up>
Spin 0
­2
­4
­6
­8
­0.1
|up>
|up>
­0.05
0
0.05
0.1
B/T
o
0
B
0
­B
z
ABSE & PNC scheme
Short term program:
Parity Conserving rotations
=> L(2S – 2P) ~ 10 kHz
„ Fahrplan“ Spin­
1/2
P(|1 >)
x
1
Spinecho
Spinrotation
0
Zeeman Energy
zi
o
|down>
|down>
6
z
E/µeV
4
2
0
0
|1 >
x
|down>
&
|up>
Spin 0
­2
­4
­6
­8
­0.1
|up>
|up>
­0.05
0
0.05
0.1
B/T
o
0
B
0
­B
z
Dark Matter Search with CRESST
Wolfgang Rau
Technische Universität München
Introduction: Dark Matter
• Movement of galaxies in clusters
• Rotational curves of galaxies
• X­Ray emission from clusters
• Gravitational lensing
• Cosmic Microwave Background
Ωvis < 0.01, Ωmatter = 0.3
Introduction
WIMP detection
CRESST
Results
Conclusion
WIMP Detection
Combination: phonon sensor (measure T to determine total ene
on a standard detector (charge/light, to distinguish between electron and nuclear recoil) at low temperature
Advantage: discriminates most of the background which is due
to radioactivity/cosmic radiation
Light energy [keV eeq]
Phonon sensor
Electron recoils
from ’ s and ’ s
Nuclear recoils
from neutrons
Light detector
Phonon energy [keV]
WIMP detection
CRESST
Results
Conclusion
Results
Assumptions:
− ρWIMP = 0.3 GeV/cm 3
– <v WIMP> = 270 km/s
– truncated Boltzmann
distribution
– Spherical halo
– …
– Spin independent
(coherent) interaction
Results
Conclusion
Urs Wiedemann: Harte Proben in der Schwerionenphysik
Seminare von Ronny Tomas und Heribert Weigert
•
Probleme in der QCD­Beschreibung der Schwerionenreaktionen:
1.Elliptischer Fluß z. B in STAR­Daten:
Au+Au 130 A*GeV
Azimuth­Verteilung: {1 + v(2) cos(2φ)}
v(2) experimentell erheblich grösser als QCD
Opazitätsproblem:
σ(Parton) > 5∗σ(QCD­Parton)
Hydrodynamik beschreibt Daten korrekt!
Urs Wiedemann: Harte Proben in der Schwerionenphysik
2. q = Summe der transversalen Impulse
vom Medium auf Parton übertragen
q(Σtranversal) = c∗ε**(3/4)
QCD: c(QCD) = 2 Daten: c(Daten) > 5∗c(QCD)
• Opazitätsproblem!
•
Hydrodynamik liefert bessere Beschreibung
Johannes Bleibel/Tübingen
• Elliptischer Fluß am RHIC im Quark­Gluon­String­Modell
Verteilung ~ [ 1 + v(2) cos(2
 Monte Carlo Simulation: Stringbildung beim Hadron­
Hadron­Stoß durch offene Farbe der Hadronen. Stringbrechen bei zu großer Spannung  mit Diquark­Quark und Quark­Antiquark­Bildung.
Axel Drees und Urs Wiedemann: Jet­
Unterdrückung
in der azimuthalen 180 Grad h­h­Korrelation
trigger 6 <pt< 8 GeV
partner 2 < pt < 6 GeV
Integrate yields in some φ window on near and away side
pedestal and flow subtracted
Near­side: p+p, d+Au, Au+Au similar
Back­to­back: Au+Au strongly suppressed relative to p+p and d+Au
Suppression of the away side jet in central Au+Au
Harald Appelshäuser/Frankfurt ; SPS Sqrt(17.3 GeV)
Azimuthale 180 Grad Hadron­Hadron Korrelation/Drees
Sonic boom from quenched jets ?
Shuryak et al.: Energy loss of jet results in conical shock wave in strongly interacting Christian Klein­Bösing
AA
d
N
dp T dη
/Münster/PHENIX
RAA ( pT ,η) =
n coll dN NN dp T dη
TA (b)σ NN
σ AA (b)
●
Bleiglasdetektor für Glauber model
γ‘s
Yield of leading hadrons in Au+Au
suppressed by factor 5
in 0­10 % most central collisions
➔
unsuppressed in very peripheral
(80­92 %) collisions
➔
PHENIX
Christian Klein­Bösing/Münster
Direkte γ‘S und neutrale Pionen (
PHENIX @ RHIC Bleiglasdetektor (zentral)
)
… for a thermalsource
Bernd Müller: Hadronisierung @RHIC AU+Au
Fragmentation still wins for a power law tail
Baryons compete with mesons
Recombination vs. Fragmentation
Reco
Fries, Bass, Nonaka, BM
R AA
T = 170 MeV v = 0.55c
Frag
Hadronen elliptischer Fluß v 2 : [1 + v 2 cos
(2
!
Axel Maas: GLUON CONFINEMENT
• Dyson­Schwinger­Gleichung und
• QCD auf dem Gitter.
Hartmut Wittig, Thilo Wettig: Computer u. QCD auf dem Gitter Kommerzielle groß e Universalrechner: IBM, Hitachi, NEC, Fujitsu, Blue Gene/L
+ Kein eigenes Knowhow
­ Skaliert schlecht ( ausser Blue Gene)
­ Preis teuer 10 $ / Megaflop
PC Cluster
+ Wenig eigenes Knowhow
­ Skaliert bis etwa 32 Knoten (1 bis 2 PC‘s pro Knoten)
+/­ Preis mittel 2 $ / Megaflop
Selbstbau (Wettig: QCDOC = QCD On Chips; 12 Teraflops in Edinburg)
­ Viel Knowhow (Entwicklungszeit mit Industriepartner)
+ Skaliert bis etwa 30 000 Knoten:
+ Preis 1 $ / Megaflop
Marcel Kunze/Karlsruhe: GRID
• GRID­Rechnen (Groß e Mengen von Daten)
LHC (ALICE): Rohdaten 1 Petabyte ( 10^18) pro sec.
1 Megabyte pro Event abgespeichert
10 Petabyte pro Jahr
E x p e r im e
S u p e r c o m p u te
r
nt
PC-
S u p e r c o m p u te r
Scientist/user
C lu s te r
A r c h iv e
A r c h iv e
A n a ly s i
P C -C lu s te r
s
Often monolithic, “vertical” , proprietary solutions
Scientist/user
M
i
d
d
l
e
w
a
r
e
S u p erco m p u t
A n a ly s i
E x p e r im e
s
nt
ePrC C lu s te r
J Taylor, mod. by Hoffmann, Putzer, Reinefeld
Through open, standard interfaces: flexible, adaptable, interchangeable, multiple vendor/origin, “grid­enabled” solutions
S u p e r c o m p u te r
A r c h iv e
A n a ly s i
A r c h iv e
P C -C lu s te r
s
Performance per Dollar Spent
Exponential Growth supports the Idea
Optical Fibre
Doubling Time
(bits per second)
(months)
9 12 18
Data Storage
(bits per sq. inch)
Chip capacity
(# transistors)
0 1 2 3 4 5
Number of Years
Triumph of Light – Scientific American. George Stix, January 2001
Gilder’s Law
(32X in 4 yrs)
Storage Law (16X in 4yrs)
Moore’s Law
(5X in 4yrs)
LCG
The LHC Computing Grid Lab m
Project
CMS
The LHC Computing Centre
Lab y
ATLAS
regional group
Uni a
CERN Tier 1
Lab x
UK/RAL
USA/FNAL
Tier 1
Tier2
CERN
Italy/
CNAF/Bol.
……….
Lab b
β
α
Uni y
……….
CERN Tier 0
Desktop
γ
LHCb
Uni x
Germany/
FZK
Lab c
physics group
Uni b
Tier 0 Centre at CERN
[email protected]
Tier3
physics
department
France/
IN2P3
René Brun: Evolution of the Software
1973
geant1
hboo k
Wolfgang Kühn: Hochleistungsdatenverarbeit.
Data Acquisition and Trigger: Dataflow
Digitized Raw Data
Buffer Memory
Level N
Trigger
….
Level 2
Trigger
Level 1
Trigger
Persistent Storage (Disks, Tape … )
Leistungsparameter eines Datenaufnahmesystems
• Durchsatz
– Wieviele Ereignisse können pro Sekunde verarbeitet werden?
• Todzeit
– Prozentsatz der interessanten Ereignisse, die nicht verarbeitet werden können.
Leistungsparameter (Fortset… )
• Latenz
– Wieviel Zeit wird benötigt um ein Ereignis ohne Inhalt zuverarbeiten (Verwaltung). • Ferner hängt die Leistung ab von:
– Archtektur der Datenaufnahme/ Trigger­ System
– Physik: z.B. Multiplizität eines Ereignisses.
Parallele Verarbeitung und Pipelining
• Pipelining doesn’t improve 6 PM
7
8
9
Time
T
a
s
k
O
r
d
e
r
30 40 40 40 40 20
A
B
C
D
latency of single task, it improves throughput of entire workload
• Pipeline rate is limited by slowest pipeline stage
• Multiple tasks are operating simultaneously
• Potential speedup = Number pipe stages
• Unbalanced lengths of pipe stages reduces speedup
• Time to “fill” pipeline and HADES Detector Overview
• High Acceptance Di­Electron Spectrometer
•
•
•
•
•
Hadronen ­ blind RICH
Superconducting Toroid
TOF System
EM ­ shower detector
Drift Chambers (MDC)
Hilfsmittel zu schnellen Datenaufnahme
ASIC‘s = Application Specific Integrated Circuits (Hardware)
DSP‘s = Digital Signal Processors (feste Zeit)
FPGA‘s = Field Programmable Gate Arrays
Beispiel einer Datenverarbeitung:
Die neue Ausleseelektronik
für das BaF 2­Kalorimeter TAPS
Peter Drexler
Experiment am MAMI/Mainz
Aufbau am MAMI/Mainz
CBM at FAIR
(Compressed Baryon Matter @ Facility of Antiproton and Ion Research)
New challenges for Front­End Electronics, Data Acquisition and Trigger Systems
Walter F.J. Müller, GSI
CBM at FAIR
SIS 100 Tm
SIS 300 Tm
U: 35 AGeV p: 90 GeV Compressed Baryonic Matter
Experiment
Mapping the QCD Phase Diagram
RHIC/LHC:
explore B 0
travel back to the early universe
CBM
explore B max
travel into a neutron star
10 – 45 AGeV
2nd generation experiment
penetrating probes
CBM Physics Topics and In­medium modifications of hadrons
Observables
onset of chiral symmetry restoration at high B
measure: ρ, ω, φ → e+e­ ( + ­)
Good e/ separation
±
0
open charm: D , D
Strangeness in matter
Vertex detector
enhanced strangeness production
measure: K, Λ, Σ, Ξ, Ω
Indications for deconfinement at high B Low cross sections
anomalous charmonium suppression ?
±
0
measure: D , D
J/ψ → e+e­ ( + ­)
Critical point
High interaction rates
Selective Triggers
Hadron identification
Auf Wiedersehn in Schleching
Gute und sichere Heimfahrt
wü nscht das ganze Organisationskommittee
Wuhrsteinalm unterm Geigelstein
Im Sommer
Bei der Bergstation des Geigelsteinlifts
Die Zusammenfassung kann in etwa einer Woche von meiner Home Page
http://tphys.physik.uni­tuebingen.de/faessler/
heruntergeladen werden.
Franz Maas: Strangeness im Nukleon
• Streuung polarisierter rechtshändiger u. linkshändiger Elektronen am Proton:
σ(R/L) =| Ein­γ­Austausch + Z­Austausch |²
= |γ∗γ|² +/− |γ∗Ζ|² +|Ζ∗Ζ|²
Größ enord.: 1 +/− 10**(­5) + 10**(­10)
Asymmetrie(PV) = [σ(R)−σ(L)]/[σ(R)+σ(L)]
(Verbesserung der Polarisationsmesung:Diefenbach)
Franz Maas: Strangeness im Nukleon
Schwache Sachs­Formfaktoren des Nukleons:
a G‘(E,p) = ¼{ G(E,p) – G(E,n)} – sin²(θ_W)∗G(E,p) – ¼*G(E,s)
a G‘(M,p) = ¼{G(M,p) – G(M,n)} – sin²(θ_W)∗G(M,p) – ¼*G(M,s)
Franz Maas: Strangeness im Nukleon
•
Elektrische Pauli­Nukleonformfaktoren •
•
F(1,Proton ) = 2/3F(1,u) – 1/3F(1,d) – 1/3 F(1,s)
F(1,Neutron) = 2/3F(1,d) – 1/3F(1,u) – 1/3 F(1,s)
•
•
•
•
Schwache Formfaktoren in elektroschwacher WW:
F‘(1,Proton) = {1/4 – 2/3∗sin²(θ_W)} F(1,u)
­ {1/4 – 1/3∗sin²(θ_W)} F(1,d)
+{1/4 – 1/3∗sin²(θ_W)} F(1,s)
•
Elektrische und Magnetische Sachs­Formfaktoren:
•
G(E) = F(1) – F(2) ; G(M) = F(1) + τ∗F(2)
mit: τ = 4Ε Ε‘ sin²(θ/2) bevorzugt Rückwärtsstreuung
Erster Zerfall = Signal z.B. in: J/  
(short) Zweiter Zerfall = Tag: D­Meson + Lepton + Neutrino
• Der Tag­Zerfall misst B0 oder Anti­B(0):
• Anti­B0( b antid) ­> c­antid + W(­)
­> D(+) + l(­) + anti­ν
• B0(antib d) ­> antic d + W(+)
­> D(­) + l(+) + ν
Wegen Asymmetrie des Strahls ( 9 GeV Elektronen und 3.1 Gev Positronen) Zeitdifferenz ∆t meß bar durch Ortsdifferenz ∆x zwischen Signal und Tag.
beam experiments
UCN bottle
present upper limit:
dn < 6.3×10­26 ecm
proposed limits for dn
In SM, CP violation associated with heavy
quarks 2nd order interactions required
W
d u
⋅
c,t
⋅ ⋅
s
W
u
d Bo
EDM setup at ILL
E
Classical and QM Point of View
Auflösung & Tagging
Perfekt Tagging & Zeitauflösung
Btag = B 0
Btag = B 0
Realistisch
Mistagging & endl. Zeitauflösung
Btag = B
0
Btag = B 0
 − ∆t /τ

B
e

f(∆t) = 
1 η f s i n2β(1 − 2w) s i n∆m
( d ∆t)] ⊗ R
[
 4τ B

 
Bestimmung der sog. mistag fraction w und t Auflösungsfunktion R zur Messung der CP­Asymmetrie.
Nutze groß en Datensatz (‘B flav’) von B 0 Zerfällen in Flavor Eigenzustände (‘self­tagging decays’) : S=0, C=1
Thermalisierung versus Hadronisierung:
Wiedemann und Heribert Weigert
h
in vacuum
in QGP
h
h
Lhadr
100 fm
= const
E
Qha2dr
2
ˆ
∆
E
≈
E
≈
α
q
L
s t
h
e
r
m
Dynamics of Dynamics of
the bulk
hadronization
Partonic equilibration processes
Jet
Jet modification absorption
Q
1
G
e
V
h
a
d
r =
Lm
e
d
iu
m
1 fm
L therm
L hadr
soft
1GeV
inter­
mediate
E q
2
E Q hadr
G
eV
qˆ =1
fm
hard
10 GeV
100 GeV
E
2
CBM Setup
Radiation hard Silicon pixel/strip detectors in a magnetic dipole field
Electron detectors: RICH & TRD & ECAL: pion suppression up to 10 5
Hadron identification: RPC, RICH
Measurement of photons, 0, , and muons: ECAL
Batch/Interactive models
Need experiment framework
+widely available tools
Batch
Production
Simulation
reconstructio
n
Interactiv
e
batch
model
Need only
widely available tools
Interactiv
e
Chaotic
analysis
Determination of the Charge Radius of 8,9,11 Li
2p 2 P 1/2,3/2
150
3 00
2 00
1 00
100
Li
Li
150
100
50
50
0
1 630
16 40
17 70
17 80
1 790
0
0
1490
Frequency (M H z)
1500
1510
1820
6360
1830
Frequency (MHz)
Frequency (MHz)
2 × 735 nm
11
200
Counts (/ 11s)
610 nm
Counts (/ 15s)
3s 2 S 1/2
3d 2 D 3/2,5/2
Li
9
11
250
Cts / 220 s
Li
8
4 00
15­10­04­012 to 15­10­04­033
300
200
5 00
6370
6380
6710
6720
6730
Beat Frequency (MHz)
Frequency (MHz)
G. Ewald et al., PRL 93 (2004) 113002
to be published
2s 2S 1/2
This
Tanihata
LBSM
SVMC
DCM
GFMC
NCSM
2.7
Beat Frequency
735 nm
TiSa Laser
quadrupole mass filter
2.4
channeltron
CO ­laser
2
r c (fm)
2.5
­
Iodine
735 nm, locked to Reference Laser
2.6
qms control
2.3
2.2
Electr. lenses
610 nm
Dye Laser
PZT
Li Isotope Beam
44 keV
optical resonator
graphite catcher (2100 K)
2.1
6
7
8
9
Li Isotope
future: light isotopes
10
11