Promotiebericht
Nikhef, 7-12-2011
Het de-correleren van efficienties en de Outer Tracker in LHCb
Fabian Jansen, promovendus aan het Nikhef, verdedigt zijn proefschrift vrijdag 16 december 2011 aan de Vrije Universiteit Amsterdam.
Menig deeltjesfysicus zal zich het beruchte ongeluk herinneren met de LHC versneller op CERN in 2008, welk een vol jaar vertraging veroorzaakte tot de herstart van de versneller in November 2009. In de lente van 2009 bezocht mijn vriendin Ana Paula me op CERN en kreeg zij een tour van het LHCb experiment. Ze werd meegenomen naar de enorme ondergrondse
LHCb hal, waar ze een indruk kreeg van het experiment: Ze werd genavigeerd door de ca. 20 meter lange en 10 meter hoge LHCb detector, geleid langs de verscheidene subdetectoren, gewezen op de talloze componenten waaruit deze bestaan en kreeg uitleg over de rol die ze spelen in het meten van minuscule deeltjes met een enorme machine. Hierna sprak ze de legendarische woorden “No wonder it broke” *.
Gezien de gigantische schaal van de LHC experimenten is het inderdaad geen wonder. Protonen moeten worden versneld tot een miljard kilometer per uur en miljoenen keren per seconde in botsing worden gebracht. In elke botsing worden honderden deeltjes gemaakt die door de detector worden verspreid en moeten duizenden elektrische signalen van detector-strootjes, strips, pads en pixels worden versterkt, vergeleken, gedigitaliseerd en gecombineerd binnen een fractie van een seconde. De detectoren zijn zo groot als een huis of nog groter, maar moeten de deeltjes meten met een precisie fijner dan een haar. Computer algoritmes moeten de immense hoeveelheid resulterende
data verwerken en filteren, voor het zeer zeldzame geval dat zich iets baanbrekend en nooit tevoren gezien, maar abstract en raadselachtig heeft voorgedaan. En de talrijke detector onderdelen, elektronica componenten en subalgoritmes moeten worden ontworpen, gebouwd of geprogrammeerd, getest, gecalibreerd, gesynchroniseerd, opnieuw getest en maanden dan wel niet jaren hun werk doen voordat wetenschappers kunnen aantonen dat ze iets nieuws hebben gevonden in de quantum wereld van elementaire
deeltjes, of dat deze wereld nog steeds hetzelfde werkt als tevoren bekend. Misschien is “No wonder it broke” wel te zwak uitgedrukt.
Van de talloze elementen van het LHCb experiment beschrijft dit proefschrift twee zeer verschillende. Het eerste gedeelte concentreert zich op de installatie van de Outer Tracker subdetector in het LHCb experiment en op de productie van de Front End elektronica voor deze. Het tweede gedeelte wordt een nieuwe methode ontwikkeld waarmee een aspect kan worden vastgelegd waarmee vele metingen in deeltjesfysica te maken hebben: een experimentele ineffici¨entie om deeltjes te meten.
*Vertaald: “Geen wonder dat ie kapot ging.” Het feit dat het de LHC versneller was die kapot ging en niet de LHCb detector is een leek vergeven.
Fabian Jansen: Unfolding single-particle efficiencies and the Outer Tracker in LHCb (pdf)
De promotie vindt plaats op vrijdag 16 december, om 9.45 uur in de aula van de VU, De Boelelaan 1105, Amsterdam.
Promotor: prof.dr. M.H.M. Merk
Co-promotores: dr. N. Tuning, dr. A. Pellegrino
Contact: Fabian Jansen