E3 – Analyse von Z0-Zerfallsdaten von Experimenten an LEP/CERN

Mit dem Versuch soll ein Eindruck von den Arbeitsmethoden der experimentellen Elementarteilchenphysik vermittelt werden. Ein Einblick in folgende Bereiche der Physik wird gegeben:

·        Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen

·        Detektorphysik

·        Analysemethoden der Elementarteilchenphysik

Für die Versuchsdurchführung werden Messdaten benutzt, die bei e+e– – Kollisionen mit dem OPAL Detektor (Bild) am LEP-Speicherring am CERN aufgezeichnet wurden. Der FP-Versuch sieht weder den Aufbau eines Experimentierapparates noch die Aufnahme von Messdaten vor. Die Auswertung von Daten an einem typischen Großproject der modernen Elementarteilchenphysik steht im Vordergrund dieses FP-Versuchs, der in zwei Teile eingeteilt werden kann.

Teil I: Graphische Analyse von einzelnen Ereignissen
Das Ziel des ersten Teils des Versuches ist, mit den Charakteristika der verschiedenen Zerfallskanäle des Z0-Bosons vertraut zu werden und Ereignisse zu klassifizieren. Außerdem wird der Detektoraufbau verdeutlicht und die zur Verfügung stehenden Messgrößen eingeführt.

Teil II: Statistische Auswertung großer Datenmengen
Aufbauend auf den Kenntnissen, die im ersten Teil gewonnen wurden, sollen nun anhand von charakteristischen Größen die verschiedenen Zerfallskanäle des Z0-Bosons voneinander getrennt werden. Aus den Ereignisraten können die partiellen Wirkungsquerschnitte und daraus die Resonanzparameter des Z0-Bosons (Masse, Zerfallsbreite) bestimmt werden. Dies ermöglicht den Schluss auf die Anzahl leichter Neutrinogenerationen.

Die Betreuung dieses Versuches ist auf englisch.

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II. Physikalisches Institut

Ansprechpartner: Niels-Arne Rosien, Prof. Dr. A. Quadt

EMail: niels.arne (at) cern.ch, aquadt (at) uni-goettingen.de

Büro: D 01.126, Tel. 39-12214

Versuch: C 1.113