ATLAS實驗從二十世紀九十年代初開始設(shè)計實施

ATLASSimulationAndDataAnalysis1ATLAS實驗從二十世紀九十年代初開始設(shè)計實施，經(jīng)過十數(shù)年的制作，安裝，將計劃于2007年開始實驗，獲取數(shù)據(jù)。ATLAS安裝在質(zhì)心能量14TeV的LHC上，運行十余年，將能夠在更高的能區(qū)內(nèi)獲取大量的數(shù)據(jù)，進行標準模型的驗證和新物理的研究。一、ATLAS實驗2ATLAS的物理

1．尋找Higgs粒子，探索電弱對稱性破壞的機制，研究質(zhì)量的起源。2．尋找超對稱粒子以及新的波色子，研究超出標準模型的物理。3．B粒子衰變中CP破壞現(xiàn)象的研究；CKM矩陣參數(shù)的確定。4．W和t夸克質(zhì)量的精確測量。3

ATLAS探測器有大量的子探測器組成。探測器系統(tǒng)的信號道總數(shù)高達數(shù)百萬，而獲取數(shù)據(jù)的頻率則高達40MHz

LHC工作在高亮度工作時，每秒鐘可以產(chǎn)生十億個事例。經(jīng)過嚴格觸發(fā)判選后，每秒鐘仍有100兆的數(shù)據(jù)存儲在永久存儲器上。

對數(shù)目龐大的ATLAS數(shù)據(jù)的處理將是一個及其艱巨的任務，需要龐大的計算能力、良好的計算環(huán)境和全世界的合作。4山東大學從2000年就加入的ATLAS實驗組，為ATLAS生產(chǎn)Muon觸發(fā)探測器－TGC。迄今為止，完成的部分探測器已經(jīng)經(jīng)過嚴格的質(zhì)量測試，運往CERN等待最后的安裝。南京大學參加了ATLAS量能器的生產(chǎn)工作并高質(zhì)量完成了所有了的任務5

ATLAS試驗數(shù)據(jù)的分析，需要進行以下工作：建立ATLAS軟件環(huán)境模擬ATLAS探測器，產(chǎn)生模擬數(shù)據(jù)建立相應的分析軟件包

ATLAS探測器的模擬是整個模擬工作的第一步，是建立數(shù)據(jù)分析軟件包的基礎(chǔ)和前提。 山東大學和南京大學已經(jīng)在ATLAS軟件模擬方面做了部分工作，調(diào)試了ATLAS軟件環(huán)境，進行了部分探測器模擬工作。二、ATLAS數(shù)據(jù)分析6

tt^bar在LHC上有很高的產(chǎn)生率，為t物理研究提供了廣闊平臺。對t夸克衰變的測量將可以進一步驗證標準模型和探索新物理現(xiàn)象精確測量t夸克的質(zhì)量。用來尋找黑格斯粒子。通過tt^bar的自旋關(guān)聯(lián)的相關(guān)測量驗證標準模型……

三、tt^bar衰變道的研究7t夸克衰變 LHC上用來測量t夸克質(zhì)量的黃金衰變道是單舉tt^bar對的產(chǎn)生，其中一個t夸克進行半輕子衰變t→lb，另一個為強子衰變t→jjb。以半輕子衰變?yōu)榧s束條件而使用3jet事例測量t夸克的質(zhì)量。其關(guān)鍵問題是從背景jet事例中分揀出bjet，而u，s，c會產(chǎn)生大量的背景jets。因此我們的探測器模擬必須進行信號和背景的雙重模擬，特別是在量能器中的背景模擬。我們進行了一些最小偏差事例和疊加事例的模擬，但是對于實際的實驗數(shù)據(jù)分析，必須進行背景和信號的共同模擬，以確定最佳的分揀有用事例的方案并實現(xiàn)它。8山東大學理論物理研究組在tt^bar的產(chǎn)生和自旋關(guān)聯(lián)的研究中取得了顯著進展，并對實驗可觀測量進行了詳盡的計算，對t衰變道的分析將起到積極的推動作用。9四、軟件環(huán)境Grid：山東大學參加了Grid項目，并致力于Grid應用的研究。ATLAS的海量數(shù)據(jù)的分析處理可以充分利用Grid的優(yōu)勢。軟件模擬和數(shù)據(jù)分析的長期經(jīng)驗：山東大學已經(jīng)完成了和正在進行數(shù)個高能物理實驗的探測器模擬和數(shù)據(jù)分析工作，在軟件工作中積累了豐富的經(jīng)驗并培養(yǎng)了相應的人才。南京大學安裝了EDG1并與CERN聯(lián)網(wǎng)成功。模擬產(chǎn)生了10GB的miniumbias事例和60GB的pile－up事例，并傳CERNATLAS組。10計算資源除已經(jīng)建立的完善的包含數(shù)十臺單機的局域網(wǎng)外還組建了一個由10個CPU組成的PC－FARM,和1T的存儲陣列，用于數(shù)據(jù)的存儲和分析。南京大學調(diào)試安裝了LCG1環(huán)境，這是ATLAS數(shù)