Mgr. Marek Taševský, Ph.D., DSc.
Mgr. Oldřich Kepka, Ph.D.
Marta Rážová
Výzkumná činnost oddělení se soustřeďuje na experimenty z oblasti fyziky částic, které probíhají v rámci mezinárodní spolupráce s předními světovými výzkumnými centry. Jde konkrétně o experimenty při nejvyšších energiích dosažených na urychlovači v CERN v Ženevě ve Švýcarsku a neutrinové experimenty ve FNAL (Fermi National Accelerator Laboratory – Fermilab) v Batavii v USA. Naše účast na tomto výzkumu zahrnuje příspěvky ve všech oblastech experimentální fyziky částic, od analýzy experimentálních dat po přípravu nových experimentů, jejich návrhy, konstrukci, jakož i provozování a údržbu aktuálně fungujících experimentálních aparatur.
Detektor ATLAS během své výstavby. Osm toroidních magnetů mionového detektoru obklopuje kalorimetr. Ten byl později zasunut do centra detektoru. Zdroj: CERN.
Nejvýznamnější oblast činnosti oddělení představuje experiment ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) na urychlovači LHC (Large Hadron Collider) v CERN. Naším cílem je plně využít vědecký potenciál tohoto unikátního experimentálního zařízení. Podílíme se i na dalším experimentu na LHC – experimentu TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement). Naše skupina působící ve Fermilab postupně přešla od experimentu D0 na tamním urychlovači Tevatron, který ukončil v roce 2011 činnost, k experimentům s neutriny. Podílíme se na v současnosti probíhajícím experimentu NOvA (NuMI Off-Axis νe Appearance) a účastníme se přípravy budoucího neutrinového experimentu DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment).
Podílíme se též na výzkumných programech zaměřených na vývoj nových typů detektorů a experimentálních technik. Oddělení je aktivně zapojeno do vývoje radiačně odolných polovodičových detektorů pro ATLAS, pixelových detektorů pro projekt MediPix, napěťových zdrojů různých typů pro kalorimentry a polovodičové dráhové detektory a také křemíkových padových detektorů pro elektromagnetický kalorimetr v rámci projektu CALICE. Tento výzkumný program je uskutečňován v rámci mezinárodního projektu AIDA2020 (Advanced European Infrastructures for Detectors and Accelerators) a projektů CERN RD50 (Radiation hard semiconductor devices for very high luminosity colliders) a MediPix.
Hrajeme také důležitou roli při organizování účasti české částicové komunity v mezinárodních projektech. Fyzikální ústav je hostitelskou institucí projektů velkých výzkumných infrastruktur CERN-CZ a Fermilab-CZ, které zastřešují aktivity českých výzkumných institucí v experimentech v těchto laboratořích. Zodpovědnými řešiteli obou projektů jsou vědci z našeho oddělení.
Všechny tyto výzkumné aktivity probíhají v úzké spolupráci s týmy pracovníků z oddělení vývoje detektorů a zpracování dat (ATLAS, NOvA, DUNE, D0, MediPix, RD50, AIDA2020) a oddělení teorie částic a kosmologie (TOTEM).
Technický koordinátor detektoru ATLAS AFP, Petr Šícho (v levo) z FZÚ AVČR, během instalačních prací v tunelu LHC