Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына удк 539. 12 + 004. 942 + 530. 145
Скачать 0.62 Mb.
|
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ имени Д.В. Скобельцына УДК 539.12 + 004.942 + 530.145 № госрегистрации: 01200906560 Инв. № УТВЕРЖДАЮ Директор НИИЯФ МГУ ______________ М.И.Панасюк «___»__________2009 г. ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ «Создание программного обеспечения для калибровки измерительной аппаратуры и анализа доступных наблюдению физических процессов в эксперименте CMS на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН» Шифр «2009-0113-ВР012-005», Государственный контракт № 01.164.1 2.НВ05 от 27 июля 2009 г. по теме: «Экспериментальное и теоретическое исследование структуры и эволюции адронов в экстремальных состояниях при высоких энергиях» (итоговый)
Москва, 2009 Список исполнителей
УДК 539.12 + 004. 942 + 530.145 Ключевые слова: Монте-Карло генераторы, нейронные сети, базы данных, модели ядерных взаимодействий, топ-кварк, бозон Хиггса, кварк-глюонная плазма, адронные струи, калибровка калориметрических детекторов, триггер высокого уровня. Реферат Отчет 59 с., 35 рис., 4 табл. УДК 539.12 + 004. 942 + 530.145 Ключевые слова: Монте-Карло генераторы, нейронные сети, базы данных, MCDB, CMSSW, модели ядерных взаимодействий, Стандартная модель, топ-кварк, бозон Хиггса, кварк-глюонная плазма, адронные струи, калибровка калориметрических детекторов, триггер высокого уровня. Объект исследования: процессы множественного рождения частиц в соударениях тяжелых ионов в широком диапазоне энергий, которые могут быть использованы для экспериментального и теоретического исследования структуры и эволюции адронов в состояниях с предельно высокой плотностью и температурой в частности, эффектов, связанных с рождением одиночного топ-кварка и бозона Хиггса (как в рамках Стандартной модели, так и за её пределами), с формированием экстремального состояния сильно-взаимодействующей материи − кварк-глюонной плазмы (КГП), а также с появлением иных необычных физических объектов. Цель работы: Разработка универсального генератора протон-протонных и ядро-ядерных взаимодействий в рамках стандартного программного обеспечения CMSSW, создание библиотеки смоделированных событий и комплекта программного обеспечения для тестирования калибровочных задач и оптимизации методов регистрации, отбора, реконструкции и анализа физических процессов в эксперименте CMS на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН. Этап №1: Моделирование рождения одиночного топ-кварка и бозона Хиггса в Стандартной модели, разработка новой модели ядро-ядерных взаимодействий, включающей коллективные эффекты, и алгоритмов калибровки, реконструкции, и мюонного триггера высокого уровня, а также алгоритма контроля радиационных условий в области калориметра HF в эксперименте CMS на коллайдере БАК. Этап №2: Моделирование рождения одиночного топ-кварка и бозона Хиггса за пределами Стандартной модели, внедрение генератора (HYDJET++) в компьютерную базу эксперимента CMS и создание компьютерной базы смоделированных событий, тестирование алгоритмов калибровки, реконструкции и мюонного триггера, а также алгоритма контроля радиационных условий в области калориметра HF до фактического запуска БАК. Методы выполнения работы: Создание Монте-Карло генераторов событий одиночного рождения топ-кварка, аномальных взаимодействий в таких процессах и событий с рождением бозона Хиггса; детальное моделирование процессов рождения одиночного топ-кварка и бозона Хиггса как в рамках, так и вне рамок Стандартной модели. Оптимизация выделения исследуемых процессов методами многомерного анализа на основе метода нейронных сетей. Создание необходимого интерфейсного программного обеспечения для базы MCDB, предназначенной для публикации событий, смоделированных на высоком экспертном уровне и доступных для всех экспериментов на коллайдере БАК. Разработка теоретической модели ядро-ядерных взаимодействий, включающей коллективные эффекты, и создание на её основе Монте-Карло генератора событий (HYDJET++). Тестирование и оптимизация модели на базе сопоставления результатов моделирования с ускорительными данными, внедрение генератора (HYDJET++) в компьютерную базу эксперимента CMS Тестирование в рамках CMSSW методики коррекции энергии струй, калибровки адронного калориметра с помощью физических процессов и триггера высокого уровня для мюонов в условиях сильной загрузки. Разработка программного обеспечения для системы мониторирования радиационных условий в области калориметра HF установки CMS. Результаты работы: Монте-Карло генератор событий для моделирования рождения топ-кварка и бозона Хиггса (на основе пакета CompHEP); теоретическая модель ядро-ядерных взаимодействий, включающая коллективные эффекты, и основанный на ней генератор событий (HYDJET++); библиотека смоделированных событий MCDB–CMSSW; программное обеспечение для калибровки адронного калориметра по физическим процессам и для системы мониторирования радиационных условий; триггер высокого уровня для мюонов в условиях сильной загрузки. Основные характеристики разработанного программного обеспечения: Эффективность Монте-Карло моделирования событий «без веса» на уровне 1% для фона и 10% для сигнала рождения бозона Хиггса; а событий рождения дополнительных векторных (W′) и скалярных (H+) бозонов на уровне 10%. Эффективность генерации событий при Монте-Карло моделировании импульсов и координат мягких адронов, образующихся в процессе гидродинамического разлета в соударениях тяжелых ионов не хуже 99%. Программное обеспечение для калибровки адронного калориметра осуществляет непрерывный контроль и коррекцию энергетической шкалы с точностью не хуже 2%. Пакет программ для мюонного триггера повышает эффективность работы до 80 %. Программное обеспечение системы мониторирования радиационных условий в области переднего (HF) калориметра установки CMS осуществляет прием и передачу информации системы нейтронных мониторов и детекторов ионизирующих излучений и контроль функционирования самой системы. Степень внедрения: Разработана основа программного обеспечения для контроля измерительной аппаратуры, реконструкции и анализа физических объектов высокого уровня, доступных наблюдению в эксперименте CMS. База данных для массивов событий CMS, именуемая Monte Carlo events Data Base (MCDB, http://mcdb.cern.ch),. создана в стандарте Les Houches Accord. Разработанные модели (генераторы событий) и программное обеспечение внедрены в официальную компьютерную базу эксперимента CMS (CMSSW) в ЦЕРНе и уже успешно применяются российскими и зарубежными учеными для проведения физического моделирования различных каналов рождения частиц в соударениях тяжелых ионов на ускорителе БАК и разработки методов анализа экспериментальных данных, что является одной из приоритетных задач совместных работ, проводимых в рамках международной коллаборации CMS. Область применения: полученные в работе результаты могут найти применение как для развития теории ядерной материи в экстремальных состояниях при высоких энергиях, так и для интерпретации экспериментальных ускорительных данных, а также при планировании в России и за рубежом новых экспериментов на ускорителях тяжелых ионов.
Содержаниe |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына удк 004. 75+004. 722 Разработка технологий высокопроизводительных вычислений с использованием неоднородных территориально-распределённых вычислительных... | | Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына... «Развитие, исследование и внедрение средств высокопроизводительных вычислений на основе технологий Грид с поддержкой гетерогенных,... |
| Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына... «Разработка архитектуры и программных средств для обеспечения взаимодействия грид-инфраструктуры рдиг/egee и создаваемой системы... | | М. В. Ломоносова Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына |
| Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова» | | Реферат Отчет стр., рис., таблиц, список литературы 4 наименования Директор научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына мгу имени М. В. Ломоносова |
| Реферат Отчет 142 стр., 13 рис., 7 таблиц, список литературы 2 наименования Директор научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына мгу имени М. В. Ломоносова | | Научно исследовательский институт ядерной физики Г. В. Максимов, кафедра биофизики биологического факультета мгу (разделы 1, 2, 3, заключение) |
| Удк 004. 942 : 57. 026 Эволюционно стабильная информационная структура... Федеральный закон от 31. 05. 2001 №73-фз «О государственной судебно-экспертной деятельности» (выдержки) |  | Отчет о научно-исследовательской работе общие требования и правила... Федеральным государственным унитарным предприятием «Мытищинский научно-исследовательский институт радиоизмерительных приборов» и... |
| Б. П. Константинова 30 апреля в Петербургском институте ядерной физики... Данный элективный курс углубить знания по физической географии при изучении геологического прошлого своего края и увлечь учащихся... | | Программа обсуждена на Заседании ученого совета Федерального государственного... Программа обсуждена на Заседании ученого совета Федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-исследовательский институт... |
| Отчет за 2011 год открытого акционерного общества «центральный научно-исследовательский... Полное фирменное наименование: Открытое акционерное общество “Центральный научно-исследовательский институт «Дельфин» | | Российский научно-исследовательский институт Разработчик: С. В. Шмельков, преподаватель Российской академии музыки имени Гнесиных |
| Федеральное государственное бюджетное научно-исследовательское учреждение... Главный научный сотрудник отдела комплексных проблем исследования культуры, д-р истор наук, профессор | | Влияние залужения и сидерации почвы перед закладкой сада на урожайность... Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства имени И. В. Мичурина |
