Identyfikacja przypadków w programie MINERVA

Tutaj poznamy, jak w programie MINERVA wyglądają wcześniej omawiane przypadki. Zastosujemy naszą wiedzę o identyfikacji cząstek elementarnych oraz nauczymy się wybierać przypadki z cząstką W i odróżniać je od przypadków tła. Ponownie stosowne informacje są przedstawione w formie obrazków z objaśnieniami.



Przypadki sygnału
  • Zarówno w widoku z boku, jak i od strony wiązki, tylko kilka śladów jest widocznych. Jest to typowy przypadek obserwowany przez detektor ATLAS. Zwróćmy uwagę na wartość brakującego pędu poprzecznego (38 GeV), wskazującą na wyprodukowanie neutrina. Takie przypadki są dla nas interesujące, zobaczmy, czy potrafimy zidentyfikować też inne cząstki.
  • W widoku od strony wiązki widać wyraźnie mion (lub antymion). W detektorze wewnętrznym jego ślad jest skierowany przeciwnie niż czerwona przerywana linia. Jest to wyraźną wskazówką na rozpad cząstki W na mion (wylatujący na lewo) i neutrino (wylatujące w prawo).
  • Tutaj mamy wiele śladów obecnych w widoku z boku na pierwszym z obrazków powyżej. Po to, by pozostały wyłącznie cząstki z dużym pędem poprzecznym możemy skorzystać z tzw. cięć (ang. Cuts). Wtedy będą widoczne tylko cząstki z pewną minimalną wartością pędu poprzecznego. Odpowiednią wartością jest 20 GeV, efekt zastosowania jej jest widoczny na drugim z obrazków powyżej.


  • W widoku od strony wiązki możemy łatwo znaleźć ślad elektronu z dużym pędem poprzecznym oraz neutrino (na podstawie brakującej energii poprzecznej, MET=39 GeV) skierowane przeciwnie niż elektron. Odizolowany elektron jest też dobrze widoczny w widoku z boku.
  • Informacja na temat leptonu dowodzi, że rzeczywiście jest to elektron (zwróćmy uwagę na ujemny znak wartości PT)


Przypadki tła
  • Ten przypadek odróżnia się od przypadków sygnału na dwa sposoby: 1. widać strumienie cząstek oraz 2. wartość brakującego pędu poprzecznego jest niewielka, co oznacza, że nie było neutrina o wysokiej energii.
  • Oba rzuty zostały powiększone w części środkowej przez zastosowanie efektu "rybiego oka", dzięki czemu wyraźniej widzimy strumienie cząstek.
  • Na tym obrazku mamy powiększony widok z boku, na którym można rozpoznać dwa wierzchołki (oznaczone czerwonymi kółkami) odpowiadające dwóm zderzeniom, które zaszły w tym samym czasie w odległości ok. 60 cm od siebie. Daje to wyobrażenie, jak skomplikowana może być analiza przypadków.


  • Tutaj został przedstawiony przypadek z rozpadem cząstki Z, która jest elektrycznie obojętną cząstka pośredniczącą w oddziaływaniach słabych. Rozpadła się ona natychmiast po utworzeniu na mion i antymion.
  • Na tym powiększonym widoku od strony wiązki mion i antymion wylatują w przeciwnych kierunkach. Obie te cząstki pochodzą z rozpadu innej cząstki, który nastąpił zaraz po jej utworzeniu. Nie ma brakującego pędu poprzecznego, co oznacza, że nie powstało przy tym neutrino.
  • Zawsze warto sprawdzić swoje przypuszczenia. Zaobserwowane miony mają przeciwne znaki ładunku elektrycznego, co jest zgodne z powstaniem i oczekiwanym rozpadem cząstki Z.