Ereignisse identifizieren mit MINERVA

Hier lernst Du, wie die zuvor erläuterten Ereignisse im Event Display MINERVA aussehen. Dabei wendest Du Dein Wissen über das Identifizieren von Elementarteilchen an. Du lernst Ereignisse mit einem W-Teilchen als Signalereignisse auszuwählen und sie von Untergrundereignissen zu unterscheiden. Die Erläuterungen dazu findest Du auf dieser Seite, wiederum in Form einer Bildergalerie.



Signalereignisse
  • Sowohl in der Querschnitts- als auch Seitenansicht sind mehrere Teilchenspuren zu sehen. Dies ist typisch für ein Ereignis, das mit dem ATLAS-Detektor beobachtet wird. Beachte den im Ereignis festgestellten Wert des fehlenden transversalen Impulses (38 GeV). In diesem Ereignis ist ein Neutrino entstanden. Dieses Ereignis ist also interessant für uns! Schauen wir, ob wir noch weitere Elementarteilchen identifizieren können, um das Ereignis zu klassifizieren.
  • In der Querschnittsansicht ist ein Myon (oder Antimyon) erkennbar, dessen Spur im Spurdetektor entgegengesetzt zur roten gestrichelte Linie verläuft. Dies ist ein starker Hinweis auf einen Zerfall eines W-Bosons in ein Myon (nach links im Ereignisbildschirm) und eines Antimyon-Neutrinos (genauer: Myon-Antineutrinos nach rechts im Ereignisbildschirm).
  • In der Seitenansicht sind in der oberen Ansicht mehrere Spuren sichtbar. Um im Event Display nur noch Teilchen mit hohem transversalen Impuls anzuzeigen, können wir sogenannte Schnitte festlegen. Dabei werden nur Teilchen mit einem Mindestwert an transversalem Impuls zur Ansicht ausgewählt. Zum Einstellen eines Mindestwertes für den transversalen Impuls bietet sich der Wert 20 GeV an. Dies wählt alle Spuren von Teilchen aus, deren transversaler Impuls größer als 20 GeV ist. Diese Anwendung ist in der unteren Ansicht des Ereignises zu sehen.


  • In der Querschnittsansicht kannst Du das Signal eines Elektrons mit hohem transversalen Impuls und ein Neutrino (dies kannst Du aus dem mit 39 GeV hohen fehlendem transversalen Impuls schlussfolgern) sehen. In der Seitenansicht kannst Du ebenfalls das gut isolierte Elektron sehen.
  • Aus der Information über die Spur des Leptons kannst Du ableiten, dass es sich tatsächlich um ein Elektron handelt (negatives Vorzeichen).


Untergrundereignisse
  • Dieses Ereignis hebt sich als Untergrundereignis von den W-Ereignissen ab, da mehr als ein Bündel von Teilchen sichtbar ist.
  • In der vergrößerten Ansicht des Ereignisses sieht man die beiden Jets noch einmal sehr deutlich.
  • In diesem Bild siehst Du eine nochmals vergrößerte Ansicht des Ereignisses. Du kannst sehr gut erkennen, dass die Teilchenbündel vom gleichen Wechselwirkungspunkt (grün) stammen. Es gibt auch noch eine weite Spur die aus einem Wechselwirkungspunkt kommt, zu dem weniger als 3 Spuren zugeordnet wurden und der deshalb nicht angezeigt wird.


  • Hier ist der Zerfall eines Z-Teilchens, dem neutralen Austauschteilchen der schwachen Wechselwirkung, in ein Myon und ein Antimyon zu sehen.
  • Diese vergrößerte Strahlrohransicht offenbart zwei in entgegengesetzte Richtung laufende Myonen. D.h. die Teilchen könnten vom Zerfall eines anderen Teilchens kommen. Außerdem gibt es keinen fehlenden transversalen Impuls in diesem Ereignis. Demzufolge wurde kein Neutrino erzeugt.
  • In dieser vergrößerten Seitenansicht siehst Du die beiden Teilchen noch einmal. Die Werte der elektrischen Ladung beider Teilchen (Infoboxen links) zeigen, dass es sich tatsächlich um ein Myon und ein Antimyon handelt. Das Ursprungsteilchen, aus dem diese beiden Myonen hervorgingen, war also elektrisch neutral. Ein guter Hinweis auf das Z-Teilchen.