Difrakční procesy tvoří pozadí k většině studovaných procesů na LHC, nicméně jsou zajímavé i samy o sobě, tedy jakožto signál. Ty je možno vybrat pomocí dvou základních vlastností, a to prázdné oblasti v detektoru bez zjevné aktivity a pak také pomocí detekce protonů, jež ze srážky vycházejí neporušené a pod velmi malým úhlem k původním protonům. Ve zvláštní podmnožině difrakčních procesů, v tzv. exkluzivních procesech, je možno hledat i signály Nové Fyziky, a to pomocí hledání kandidátů na Temnou hmotu, či studiem vlastnosti Higgsova bosonu. Cílem práce je prohloubit si znalosti o difrakčních procesech, a to pomocí umělých i reálných dat. Student se pokusí popsat opublikovaná data pomocí existujících generátorů umělých případů, ale také se seznámí s experimentální procedurou výběru difrakce v experimentu ATLAS, a to s využitím jednak centrálního detektoru, jednak dopředného detektoru protonů. Předpokládají se krátkodobé pobyty v CERN, či ve spolupracujících institucích.
Osnova:
1. Srovnat předpovědi generátoru PYTHIA 8.2 pro různá nastavení parametrů s publikovanými daty experimentu ATLAS pro difrakční případy se dvěma jety.
2. Seznámit se s detektorem dopředných protonů AFP v experimentu ATLAS
3. Seznámit se se softwarovým rámcem v kolaboraci ATLAS pro práci na datech nabraných detektorem AFP a zapojit se do aktivit české skupiny v pracovní skupině ALFA-AFP diffraction v experimentu ATLAS.
4. Seznámit se s výpočetním systémem GRID a aktivně jej používat.
5. Práce s reálnými daty: vytvořit rozdělení základních vlastností případů se zadetekovaným protonem v detektoru AFP, jako jsou vlastnosti tohoto protonu (čtyř-impuls, frakce tohoto čtyř-impulsu nesená Pomeronem, …) a systému v centrálním detektoru (čtyř-impuls, hmota, multiplicita částic a čtyř-impuls jetů).
[1] M. Diehl a M. Arneodo, Diffraction for non-believers, arXiv: hep-ph/0511047.
[2] G. Aad et al. (ATLAS Collab.): Dijet production in cm energy = 7 TeV pp collisions with large rapidity gaps at the ATLAS experiment, Phys. Lett. B754, 214 (2016).
[3] C. O. Rasmussen and T. Sjöstrand: Hard Diffraction with Dynamic Gap Survival, JHEP 1602, 142 (2016).
[4] I. Helenius, J. R. Christiansen and C. O. Rasmussen: Recent PYTHA 8 developments: Hard diffraction, Colour reconnection and gamma-gamma collisions, arXiv:1604.07996 [hep-ph].
[5] L. Adamczyk et al.: Technical design report for the ATLAS Forward proton detector, 2015, ATLAS-TDR-024-2015.