Дмитрий, а как устроена ловушка?
Вернее, как устроены датчики которые результаты столкновений будут регистрировать?
Какой объём данных будет получаться/накапливаться от одного столкновения.
Математическая модель обработки этих данных для "отлова" бозона Хиггса уже существует или тут ещё есть простор для творчества?
Ловушкой являются детекторы, кот. также находятся
под землей и стоят на пути LHC, который проходит
строго по центру каждого из детекторов. Их (детекторов) -
4: ATLAS, CMS, Alice, LHC-B. Снежинцы работали в ATLASе и CMS.
Я с группой коллег (конструкторы, прочнисты, тепловики,
программисты, физики) работал в
ATLASе. Мы проектировали и рассчитывали т.н. BIG WHEELS -
опорные конструкции для регистрирующих
камер.
Теперь о самом регистраторе. Сразу же оговорюсь - я
не физик, а конструктор и не ручаюсь за правильность и
полноту ответов (сведения получал из разных мест и от
разных людей). Вообще все ответы можно найти на
www.cern.ch.
Итак, нужно знать 3 точки в пространстве, чтобы восстановить дугу
мюона, которые в большом количестве
рождаются в результате столкновения протонов исключительно в
самом центре детектора. В момент
столкновения включены 8 тороидальных сверхпроводящих
магнитов (магнитное поле - 2 Тесла!). Поле отклоняет частицы
и по характеру отклонения анализируются параметры частиц,
с последующими выводами. ATLAS как-бы окружен 3 рядами
регистрирующих камер - мюонными и триггерными и др. Эти
наборы камер отстоят друг от друга на несколько метров.
Мюонные камеры состоят из 2 наборов алюминиевых трубок
разной длины - чем ближе к детектору тем длиннее. В рамках
одной камеры трубки, как правило, одинаковой длины.
Внутри трубки газ и строго по центру вольфрамовая нить,
покрытая золотом. Диаметр трубки прим. 50 мм, стенка - меньше
1 мм. Так вот, мюон пролетает сквозь трубку, ионизирует газ,
ионы дрейфуют в сторону противоположно заряженной нити.
По времени дрейфа определяют на каком расстоянии от нити
(и у какой трубки) пролетел мюон. Перед мюонной камерой
стоит триггерная камера, которая 1. фиксирует пролет частицы
и 2. сообщает системе примерную 3D координату. По совокупности
этих данных довольно точно определяются 3 точки пролета
каждого мюона. Позиционирование каждой
трубки в каждой камере зафиксировано в компьютере с большой
точностью. Сами же камеры при сборке детектора выставляются
с помощью оптики и лазеров.
Насчет объема данных...
Точно не скажу, но знаю что в реальном времени в ATLASе
будет задействовано 20 000 000 цифровых каналов. Для
фиксирования информации люди из ЦЕРНа хотели разработать
новый тип памяти (ну, раз включили, значит разработали),
существенно более быструю (что то с электролитами связано).
Насчет частоты столкновений пучков точно не скажу,
но она ощутимая...
Насчет отлова Хиггса
Как сказал мне один физик из Израэля - то эту теорию как его
отловить и увязать все это Большим Взрывом понимают в мире
человек 200 - не больше...
Ну, вроде пока все.
Коллеги, если я что-то тут поднаврал - поправте плз...