Experiment D0

Spolupracujeme na experimentu D0 umístěném na urychlovači vstřícných svazků antiprotonů a protonů TEVATRON ve Fermiho národní laboratoři (FNAL, též Fermilab) v Batavii, Illinois, USA. Urychlovač ukončil svoji činnost v roce 2011. Fyzikální analýzy dat nabraných experimentem D0 však stále pokračují. Těžišťová energie srážek dosahovala 1,96TeV, což před spuštěním LHC činilo TEVATRON nejvýkonnějším urychlovačem. Na urychlovači TEVATRON byl společně v experimentech CDF a D0 objeven v roce 1995 v tzv. Run1 top kvark. Od roku 1996 proběhla rozsáhlá rekonstrukce experimentů CDF i D0, stejně jako urychlovače. Experiment D0 získal nový křemíkový vnitřní detektor pro přesné měření drah v blízkosti interakčního bodu, nový dráhový detektor „fiber tracker“, supravodivý magnet umožňující určení náboje částic, byl přidán detektor pro měření rozptylu na velmi malé úhly v dopředném směru, podstatně byl vylepšen mionový detektor pro hermetické měření mionů a byla instalována nová elektronika pro sběr dat schopná zaznamenat zvětšený datový tok. Obdobně byl zrekonstruován urychlovač TEVATRON, což umožnilo malé zvýšení energie a podstatné navýšení luminozity.

Od 1. března 2001 by modernizovaný komplex v provozu a začal tzv. Run 2a. Urychlovač byl každoročně zdokonalován s hlavním cílem zvýšit počet antiprotonů pro urychlování a zvýšit luminozitu urychlovače. Do září 2011, kdy byl ukončen provoz urychlovače, jsme nabrali 10,7 fb-1 dat. Získané množství dat umožnilo podrobné studium top kvarku, mnoho dalších nejpřesnějších měření, včetně prvních odhadů pro hledání hmotnosti Higgsova bosonu. Mezi nejdůležitější fyzikální výsledky experimentu D0 v Run2 patří přesná měření hmotnosti top kvarku a intermediálního bosonu W, pozorování nepárové produkce top kvarku nebo oscilace mezonu B_s.

Spolupracující týmy z České republiky (Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i., Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze a Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Českého vysokého učení technického v Praze) jsou aktivní především v oblasti studia produkce jetů, přesného měření hmoty top kvarku a studia difrakčních procesů. Dále jsme se podíleli na provozu experimentu, ať už jde o směny při nabírání experimentálních dat, o servisní úkoly spjaté s kalibrací a přesným porozuměním detektorů (např. energetická kalibrace jetů), vývoj software, či provádění hromadného zpracování dat.

Hlavní příspěvek oddělení je v oblasti zpracování dat. Elektronické experimenty potřebují pro fyzikální analýzu experimentálních dat srovnatelné množství případů získaných počítačovou simulací činnosti detektoru, kde jsou založeny všechny dosud známé fyzikální poznatky. Regionální výpočetní centrum pro fyziku částic využívá asi třetinu své kapacity pro simulace pro projekt D0. FZÚ je tak jedním z největších externích dodavatelů simulovaných případů pro experiment D0 (90 spolupracujících institucí, více než polovina z Evropy, 510 fyziků z 18 států).

Webové stránky českého týmu D0 jsou zde (pouze anglicky).