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Partculas fundamentales Gluones (8) Quarks Mesones Bariones Ncleos Graviton ? Bosones (W,Z) Atomos Luz Qumica Electrnica Sisteme solar Galaxias Agujeros negros Desintegracin n Radioactividad beta Interacciones de los neutrinos Fusin en el sol Fuerte Fotn Gravitacional Dbil Grupo de Fsica Experimental de Altas Energas, U. Oviedo Electromagnetica Tau Muon Electron Tau Neutrino Muon Neutrino Electron Neutrino 0 0 0 Bottom Strange Down Top Charm Up 2/3 -1/3 cada quark: R, B, G 3 colores Quarks Carga elctrica Leptones Carga elctrica

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El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) Lago Leman CERN Aeropuerto Montes del Jura LHC El LHC es un colisionador circular protn-protn de 27 Km construido en el CERN, cerca de Ginebra

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LHC: Large Hadron Collider El complejo de aceleradores del CERN se usa para alcanzar la energa de colisin El campo magntico lo producen 1232 imanes dipolares superconductores Adems hay cientos de imanes focalizadores y correctores a lo largo del anillo. Hay 4 detectores operando en el LHC: 2 de propsito general: ATLAS y CMS 1 especializado en fsica de iones pesados: ALICE 1 especializado en fsica del quark b: LHCb

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CMS: Compact Muon Solenoid CMS es un detector de propsito general Muy compacto y relativamente pequeo nfasis en la deteccin de muones Un solenoide de alto campo magntico (4T) Componentes principales: Un sistema central de tracking de alta calidad: Pxeles y tiras (strips) de silicio Un calormetro electromagntico de alta resolucin: cristales de PbWO 4 Un calormetro hadrnico hermtico: Cu + centelladores Un solenoide superconductor de 4 Tesla (+ retorno del imn) Un espectrmetro de muones de alta eficiencia

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5 Cmaras de muones (Endcap) Detector de trazas de silicio (Silicon Tracker) Coil + inner vacuum tank Cristales del calormetro Electromagntico (ECAL) Cmaras de muones (Barrel) Calormetro Hadrnico (Barrel HCAL)

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CMS Detector de trazas: Detecta la huella de las particulas Ayuda a determinar el momento y trayectoria de las partculas cargadas Imn: Ayuda a determinar la relacin carga/masa de las partculas. Detector de Muones: Calormetro Electromagntico: Mide la energa electromagntica de partculas cargadas (electrones, piones, protones,) Calormetro hadrnico: Mide la energa hadrnica de los hadrones

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Toma de datos Si se corriese de manera continua durante un ao se producira 1 ZB de datos (Zettabyte = 2 70 bytes) Si se corriese de manera continua durante un ao se producira 1 ZB de datos (Zettabyte = 2 70 bytes) E l e c t r o n i c E m b e d d e d p r o c e s s o r s O n l i n e f a r m El tamao de un suceso en bruto es: 1-1.5 MB

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El software de un experimento AAEE El software de una experimento se suele dividir en dos grandes reas: Offline y online Online: El que es ejecutado durante la toma de datos Offline: El que es ejecutado sobre los datos recogidos y almacenados durante la toma de datos Tareas que debe realizar el software online: Operacin y monitorizacin del detector Trigger: Selecciona en un tiempo muy corto los sucesos que son interesantes para su almacenamiento (HLT) Almacenamiento de los datos y puesta a disposicin de los sistemas on-line Tareas que debe realizar el software offline: Simulacin de MC, con su correspondientes mecanismos de validacin Reconstruccin de los datos en bruto del detector para producir objetos de ms alto nivel: trazas, jets, identificacin Entorno de anlisis de datos, incluyendo los mecanismo de acceso a los mismos

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Resultado

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Computacin en Altas Energas: Computacin GRID - TAE 2009 Complejidad de los sucesos Esto es lo que estamos buscando: Un bosn de Higgs H ZZ 4 Se producir aproximadamente uno al da

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Complejidad de los sucesos Y sin embargo lo que tenemos es esto: Ms de 1000 partculas H 4 + UE + PU + ISR + FSR + Con todos sus fondos varios ordenes de magnitud por encima Esto es lo que estamos buscando: Un bosn de Higgs H ZZ 4 Se producir aproximadamente uno al da

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Computacin en Altas Energas: Computacin GRID - TAE 2009 Modelo de computacin AAEE simulacin reconstruction anlisis Anlsis interactivo Anlisis fsico no interactivo detector event summary data raw data Reprocesado de sucesos Simulacin de sucesos Objetos de anlisis Filtrado de suc. (Seleccin & reconstruccin) Filtrado de suc. (Seleccin & reconstruccin) Datos procesados les.robertson@cern.ch

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Computacin en Altas Energas: Computacin GRID - TAE 2009 La distribucin de los recursos WLCG Tier-0 The accelerator centre Toma de datos y procesado inicial de los datos en bruto (raw data) Distribucin de los datos a los distintos Tiers Canada Triumf (Vancouver) France IN2P3 (Lyon) Germany Forschunszentrum Karlsruhe Italy CNAF (Bologna) Netherlands NIKHEF/SARA (Amsterdam) Nordic countries distributed Tier-1 Spain PIC (Barcelona) Taiwan Academia SInica UK CLRC (Oxford) US FermiLab (Illinois) Brookhaven (NY) Tier-1 (11 centros ) online en el proceso de toma de datos Alta disponibilidad Gran capacidad de almacenamiento Soporte para cinta Anlisis que sean intensivos en datos Soporte nacional y regional Tier-2 ~100 centros in ~40 pases Simulacin Anlisis de usuario final batch (tambin interactivo) Tier-3 1 centro por instituto Simulacin (oportunista) Anlisis de usuario interactivo

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Computacin en Altas Energas: Computacin GRID - TAE 2009 Modelo de computacin AAEE simulacin reconstruction anlisis Anlsis interactivo Anlisis fsico no interactivo detector event summary data raw data Reprocesado de sucesos Simulacin de sucesos Objetos de anlisis Filtrado de suc. (Seleccin & reconstruccin) Filtrado de suc. (Seleccin & reconstruccin) Datos procesados les.robertson@cern.ch Tier-2 Tier-1 Tier-3 Tier-1 Tier-2 Tier-0

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Desintegracin del bosn Z 0

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Simulacin Drell-Yan La seccin eficaz de produccin diverge a masa baja Produccin a partir de m > 20 GeV Tenemos ficheros con 2 electrones o 2 muones P T >20 Generacin, Reconstruccin y Datos Intentaremos calcular el pico de masa de Z (media y anchura) viendo las diferencias

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Momento transverso y Pseudorapidez