Universität Karlsruhe

Institut für Experimentelle Kernphysik (EKP)

Übungen zur Teilchenphysik für Fortgeschrittene

im Wintersemester 2008/2009



  Vorlesung: Prof. Dr. Thomas Müller , Priv.-Doz. Dr. Wolfgang Wagner

Übungsleitung: Dr. Philipp Schieferdecker, Dr. Frank-Peter Schilling, Dr. Jeannine Wagner-Kuhr

Betreuende Tutoren: Christoph Hackstein, Jasmin Kiefer

Vorlesungsmaterial



Termine

Die Übungen finden in der Vorlesungszeit am Donnerstag von 14:00 bis 15:30 Uhr im Raum FE/6 des Gebäudes 30.22 (Physik-Flachbau, 770 ) statt.

Anmeldung

Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt online vom 13.10 um 8:00 Uhr bis zum 23.10 um 12:00 Uhr.

Computer Accounts

Für die Computerübungen benötigen Sie einen Account auf dem Ausbildungspool der Fakultät für Physik, den Sie online beantragen können. Folgen Sie den Links Account, Benutzerantrag.

Virtuelle Maschine

Anleitung zur Installation



Inhalt

Die Übungen am Computer dienen dazu, die in der Vorlesung behandelten Themen zu vertiefen und gliedert sich wie folgt:

  1. Einführung (2 Termine: 23.10. und 30.10.2008)
    Kennenlernen der benötigten Werkzeuge: C/C++, Linux, Analysepaket ROOT.

  2. GEANT - Detector Description and Simulation Tool (2 Termine: 6.11 und 13.11.2008)
    Simulation von Teilchenschauern in einem einfachem Kalorimeter.

  3. Berechnung von Wirkungsquerschnitten mit CalcHEP (2 Termine: 20.11. und 27.11.2008)
    Berechnung von SM und SUSY Wirkungsquerschnitten in pp-Kollisionen, wobei im zweiten Schritt auch die Zerfallskaskaden der erzeugten primären Teilchen berücksichtigt werden.

  4. Analyseprojekt: D-Mesonen Projekt (2 Termine: 4.12 und 11.12.2008)
    Rekonstruktion von D0-Mesonen aus dem D*-Zerfall mit dem DELPHI Detektor. Hierbei wird der so genannten D*-Trick ausgenutzt.

  5. Analyseprojekt: Top Ereignisse (4 Termine: 18.12.2008, 8.01, 15.01, und 22.1.2009)
    Rekonstruktion von Top-Antitop-Ereignissen mit dem CDF Detektor. Neben der Signalextraktion wird auch die Masse von Top-Quarks bestimmt.

  6. Hardware Praktikum am FZK (2 Termine: 29.01 und 05.02.2009, jeweils von 13-18 Uhr)
    Moderne Experimente zur Elementarteilchenphysik an Beschleunigern sind ausgedehnte Aufbauten aus verschiedenen Subsystemen. Unter anderem besteht eine wichtige Aufgabe darin, die Spuren geladener Teilchen möglichst präzise zu vermessen. Eine Hauptaufgabe von Silizium-Detektoren ist die Identifizierung der B-Hadronen, was mit herkömlichen Gas betriebenen Drifkammern nicht möglich ist. In diesem Versuch soll ein Einblick in die technischen Möglichkeiten und auch in die Probleme der modernen Silizium-Detektor-Technologie gegeben weden.

  7. Präsentation der Resultate (1 Termin: 12.02.2009)


Arbeitsblätter und Musterprogramme

  1. Einführung
    Linux Exercise

    Root Tutorial


  2. GEANT

  3. CalcHEP

  4. D-Meson

  5. Top-Ereignisse

  6. Hardware-Praktikum am FZK (Abfahrt des KIT-Shuttles um 13:30)
    • Vorbereitung
    • Ablauf und Arbeitsblatt
    • Ankündigung in der Vorlesung

    • Einteilung der Gruppen:
    • - 29.1.2009:
         Fabian Keller
         Sebastian Fischer
         Johannes Schwarz
         Martin Redlof

      - 05.2.2009:
         Melanie Heil
         Conny Beskidt
         Rolf Schön
         Steffen Röcker
         Bastian Kronenbitter
         Daniel Stemmer
         Stefan Braun


  7. Präsentation der Resultate (Physikhochhaus, Seminarraum 9-1, 14:00 Uhr)
    • GEANT       : Conny Beskidt, Melanie Heil, Stefan Braun
    • D-Meson    : Rolf Schön, Steffen Röcker
    • Top-Quark : Daniel Stemmer, Bastian Kronenbitter




Nützliche Links zu weiterführender Dokumentation

ROOT
The CERN Root homepage   Root User's Guide Root educational resources at Fermilab
Introductory talk by Rene Brun
 
C/C++
C++ Basics for Root Users Thinking in C++ Introductory book C++ lectures by Paul Kunz
 
Linux / emacs
UNIX introduction  
by C.C. Taylor (1993)
C.C. Taylor's Web Site Xemacs Reference Card  (ver. 21.0)
 
Geant / Monte Carlo
GEANT VirtualMC
 
CalcHEP
CalcHEP Homepage CalcHEP Manual




by Dr. Jeannine Wagner-Kuhr