Projecten

Abstract

Onze ontdekking van het Higgs deeltje met de LHC experimenten te CERN in 2012 voltooide de verzameling elementaire deeltjes die de materie rondom ons opbouwen. Om zijn centrale plaats in de deeltjesfysica te bevestigen, moeten we de sterkte van de interactie (of koppeling) van het Higgs deeltje met de drie families van quarks en leptonen meten en vergelijken met theoretische voorspellingen. Met behulp van de protonbotsingen verzameld door het CMS experiment bij de LHC, hebben we met succes bijgedragen aan de metingen van deze koppeling aan de zwaarste familie van quarks, i.e. de top en bottom quarks. De volgende stap is om de charm quark-Higgs koppeling te bepalen waarvan men dacht dat deze niet binnen het bereik van de LHC experimenten zou liggen. We stellen een coherent en innovatief experimenteel programma voor om een eerste glimp van deze koppeling mogelijk te maken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoek van elementaire deeltjes en hun interacties is een eeuwenoud streven van de mensheid. De Large Hadron Collider (LHC) bij CERN en de monumentale detectoren eromheen verschaffen wetenschappers wereldwijd toegang tot de meest geavanceerde middelen om deze verkenning verder te zetten. Een belangrijke verwezenlijking was de experimentele bevestiging van het Higgs-deeltje in 2012, zo'n 50 jaar nadat het was voorspeld door Robert Brout, François Englert en Peter Higgs. Er blijven echter fundamentele vragen over de werkelijkheid om ons heen, zoals bv. de aard van donkere materie, de asymmetrie tussen materie en antimaterie, de zwakte van gravitatie, of de unificatie van alle krachten. De Compact Muon Solenoid (CMS) detector, waaraan de Vlaamse deeltjesfysica-groepen hebben bijgedragen in het ontwerp, de constructie, het onderhoud, en de werking sinds de jaren '90, maakt het mogelijk om veel theoretische ideeën, voorgesteld om deze vragen te beantwoorden, te onderzoeken. Dit project is essentieel om deze deelname verder te zetten, zodat onze groepen "Run 3" gegevens kunnen verzamelen en analyseren en de CMS-detector kunnen voorbereiden voor de verbeterde High-Luminosity LHC.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een nauwkeurige en precieze kennis van PDFs is een belangrijke voorwaarde voor de interpretatie, alsook een cruciaal resultaat, van metingen bij hadron versnellers zoals de LHC. Huidige PDFs worden echter geconfronteerd met uitdagingen op verschillende fronten. Op experimenteel vlak draagt de grotere nauwkeurigheid van de metingen bij tot een toenemende spanning tussen datasets. Met het toenemende aantal, de complexiteit en de nauwkeurigheid van de metingen worden de uitdagingen op methodologisch vlak om schijnbare inconsistenties te begrijpen groter, wat het verder inperken van onzekerheden op de verkregen PDFs in de weg staat. De kleiner wordende experimentele fouten maken het tenslotte ook nodig om theoretische onzekerheden mee te nemen in de bepaling van de PDFs. Dergelijke uitdagingen zullen nog toenemen en kunnen, zonder toegewijde aanpak, een beperking vormen voor toekomstige analyses van LHC data. Het algemeen doel van mijn onderzoeksvoorstel is om deze uitdagingen aan te gaan en de volgende generatie van de toonaangevende MSHT PDFs te ontwikkelen: MSHT2025, met een ongeëvenaarde nauwkeurigheid en precisie. Ik zal ook de impact van deze PDFs bestuderen op een aantal essentiële experimentele metingen bij de LHC. Bovendien zal ik de toonaangevende collineaire PDFs combineren met het baanbrekende formalisme voor transverse-impuls afhankelijke PDFs dat ontwikkeld wordt aan de UAntwerpen, om zo, voor de eerste keer ooit, TMD PDFs te extraheren in een globale fit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Hautmann Francesco

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een cruciaal vraagstuk in de moderne deeltjesfysica is de driedimensionale structuur van het proton. Deze bouwsteen van alle zichtbare materie is, volgens de algemeen aanvaarde theorie van de kwantumchromodynamica, opgebouwd uit elementaire quarks en gluonen: de zgn. partonen. Veel versnellerexperimenten worden afdoende beschreven m.b.v. een eenvoudige ééndimensionale aanpak, waarbij men aanneemt dat partonen in dezelfde richting bewegen als het proton waar ze deel van uitmaken. Deze beschrijving faalt echter wanneer experimenten gevoelig zijn aan de interne dynamica of spin correlaties van de partonen, en laat ook niet toe om de belangrijkste eigenschappen: afmeting, massa, spin, van het proton te verklaren. Om deze fundamentele vragen te beantwoorden is het dus onontbeerlijk om de volledige 3D structuur van het proton in kaart te brengen. Deze wordt verkregen uit experimentele data en gekwantificeerd in zgn. transversale impuls afhankelijke partondichtheden (TMDs). In dit project wil ik spinafhankelijke TMDs bestuderen, die vooralsnog onbekend zijn, maar essentieel zijn om de bovenstaande problemen op te lossen. Ik zal hiervoor gebruik maken van een nieuwe methode, ontwikkeld aan de UAntwerpen i.s.m. DESY: de 'Parton Branching' die zijn succes al heeft bewezen in de beschrijving van niet-gepolariseerde TMDs. Dit project is bijzonder actueel aangezien TMDs een drijfveer zijn achter nieuwe vooropgestelde experimenten, o.a. de recent goedgekeurde Electron-Ion Collider (EIC).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Hautmann Francesco
• Mandaathouder: Taels Pieter

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De mogelijkheid om zwaartekrachtgolven (ZG) direct waar te nemen opent een heel nieuw venster om ons universum en zijn fundamentele natuurwetten te bestuderen. Dergelijke ZG zijn echter extreem zwak en om ze te detecteren hebben we zeer gevoelige interferometers nodig die verplaatsingen kunnen meten die 10000 keer kleiner zijn dan de grootte van een proton. Met de huidige generatie detectoren kunnen we meerdere ZG per jaar waarnemen, afkomstig van de coalescentie van compacte dubbelstersystemen. Maar om het potentieel van zwaartekrachtgolven volledig te benutten, is het cruciaal om de gevoeligheid van ZG observatoria met verschillende ordes van grootte te vergroten, vooral bij lage frequenties. Dit vereist het gebruik van nieuwe technologieën zoals andere spiegelmaterialen, lasergolflengten en cryogene temperaturen om ruis te minimaliseren. Deze concepten kunnen worden bestudeerd met ETpathfinder, een R&D-infrastructuur voor het testen en prototypen van nieuwe technologieën voor de Einstein Telescope: een toekomstig Europees ZG observatorium. Het doel van dit project is om bij te dragen aan de constructie en ontwikkeling van ETpathfinder, dat in Maastricht zal worden gebouwd. In het bijzonder zal de nadruk liggen op de ontwikkeling van detectorregelsystemen die cruciaal zijn om ETPathfinder met een minimaal ruisniveau aan te sturen. Om meer precies te zijn zullen we linear variable differential transformer (LVDT) positiesensoren construeren en verder ontwikkelen in combinatie met voice coil (VC) actuatoren. Deze zijn uiterst nauwkeurig en cruciaal om seismische dempingsystemen voor ZG detectoren te construeren. Het eerste doel is om bij te dragen aan de constructie van LVDT/VC systemen voor ETpathfinder Phase 1 met behulp van bestaande ontwerpen. Daarna zullen we ons concentreren op de ontwikkeling van nieuwe LVDT/VC ontwerpen voor toekomstige detectorimplementaties. Ten slotte zullen we deelnemen aan de installatie en werking van ETpathfinder Phase 1, en bijdragen aan eerste metingen van de detectorprestaties. Het onderzoek dat in dit project wordt uitgevoerd zal leiden tot significante bijdragen aan het ETpathfinder experiment, en zal onze kennis in LVDT/VC systemen consolideren. Het kan bovendien leiden tot verbeterde LVDT/VC ontwerpen die geschikt zijn voor toekomstige ZG observatoria.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Haevermaet Hans
• Mandaathouder: Kukkadapu Kumar Akhil

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De spectaculaire eerste waarnemingen van gravitatiegolven (GG) geven toegang tot hiertoe onbekende en extreme regio's van het heelal. Om het uitzonderlijke ontdekkingspotentieel met GGs via laser interferometrie te realiseren, is het cruciaal om nieuwe samenwerkingsverbanden uit te bouwen op het grensvlak van exacte en ingenieurswetenschappen. In dit projectvoorstel bundelen wij onze expertise en middelen rond zes uitdagingen in dit domein. Onze doelstellingen gaan van de realisatie van precisie tests van Einsteins relativiteitstheorie nabij zwarte gaten en in het jonge heelal tot grote doorbraken op het gebied van optische componenten en technieken binnen het GG instrumentarium. Zo smeden we een hechte sterke Vlaamse onderzoeksgemeenschap in dit nieuwe veld, stevig ingebed in het internationale samenwerkingsverband rond GG infrastructuur, opdat Vlaanderen de komende jaren een sleutelpositie kan verwerven in het ontrafelen van de donkere kant van het heelal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: Van Haevermaet Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Sinds April 2019 staat de Universiteit Antwerpen, in samenwerking met Vlaamse en Nederlandse kennisinstellingen, mee aan de wieg van het ETpathfinder R&D Fieldlab . Deze gedeelde onderzoeksinfrastructuur zal, na opbouw, gedurende meer dan twee decennia hoogtechnologische componenten ontwikkelen voor de zwaartekracht astronomie, met als ultieme doel de realisatie van de Einstein Telescoop, een 30km lange, ondergrondse laser interferometer voor de studie van zwaartekrachtsgolven, in de grensregio BE/DE/NL. De Universiteit Antwerpen heeft zich sterk geëngageerd in het Einstein Telescope project, omdat zij gelooft in het baanbrekend en innoverend karakter van het onderzoek dat daarbij zal worden uitgevoerd. Ook al beogen wij met Einstein Telescoop om fundamentele vragen over de kosmos te beantwoorden, is het industrieel/technologisch aanzuig effect als technologie driver onmiskenbaar, hetgeen staat beschreven in drie onafhankelijke socio-economische impact studies. Het ETpathfinder R&D project moet worden gezien als een platform voor de ontwikkeling van gespecialiseerde technologie en een versterking van de positie van onze regio in het finale site-bod van het Einstein Telescope project. Om de lokale industrie van bij de aanvang van het project nauw te betrekken, wordt het ETpathfinder consortium bijgestaan door een industriële adviesraad (IAR), met vertegenwoordigers van een 40-tal Vlaamse en Nederlandse bedrijven, werkgeversorganisaties en lokale stakeholders. Veel van deze zijn gevestigd in onze provincie en zijn actief op het gebied van openbare werken en tunneling, bodemonderzoek, kuiperij en machinebouw, sensor technologie en micro-elektronica, ICT en modellering, … Met behulp van de IOF financiering kan de Antwerpse universiteit personeel en middelen aanwenden om een expertise rol te verwerven in de controle en besturing van de interferometer en de daarbij behorende computing en elektronica infrastructuur. Het beheersen van de hardware-software infrastructuur van ET kan onze universiteit verder profileren in het globale ET project, met vooruitzichten op de uitbouw van noodzakelijke ET computing en controle infrastructuur in Vlaanderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Precisiemetingen hebben een prominente positie bij de LHC alsook in fysica van toekomstige versnellers. Ze maken gebruik van nauwkeurige theoretische voorspellingen. De Parton Branching (PB) methode is een recente methode om dit te verkrijgen. Deze is gebaseerd op de transversale impulsafhankelijke (TMD) factorisatie en beoogt de toepasbaarheid op exclusieve observabelen in een breed kinematisch regime. Het basiselement voor berekeningen van de werkzame doorsnede zijn parton distributiefuncties (PDFs). In tegenstelling tot de veelgebruikte collineaire benadering verwaarloost PB de driedimensionale structuur van het proton niet: de TMD PDFs worden bepaald dankzij de exacte kinematische berekening. In dit projectoverzicht wordt een uitgebreid theorieprogramma voorgesteld om een verbinding tussen de PB en andere benaderingen tot stand te brengen en de PB-nauwkeurigheid van de naaste logaritmische benadering (NLL) naar de eerstvolgende (NNLL) te leiden. De mogelijkheid om lage x samen met kleine qthersommatie in één benadering te voegen met behulp van "TMD splitting functies" zal worden onderzocht. De uitkomst van het project zal een grote stap voorwaarts zijn voor TMD-factorisatie en hersommatie. De theoretische ontwikkelingen zullen resulteren in de nieuwe TMD fit-procedure binnen het xFitter-pakket, met integratie van Drell-Yan data. De nieuwe TMD PDFs zullen worden gebruikt om precieze voorspellingen te doen voor cruciale DY precisiemetingen bij Run III en High Lumi.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Hautmann Francesco
• Mandaathouder: Lelek Aleksandra

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zwaartekrachtgolven waren voorspeld door Albert Einstein, maar eerste waarnemingen ervan dateren van de voorbije jaren en werden bekroond met de Nobelprijs Fysica 2017. Zwaartekrachtgolven vormen een totaal nieuwe bron van informatie over het universum die zal toelaten om het heelal op een geheel nieuwe manier te bestuderen, gaande van de omgeving van zwarte gaten tot de oerknal. Studie van de zwaartekrachtgolven vergt de bouw van een onderzoeksinfrastructuur (Einstein Telescoop genoemd) van grote omvang (bvb CERN, maar minder omvangrijk) die bijna volledig ondergronds ligt. Op Europees niveau is er een akkoord dat een dergelijke telescoop op Europees grondgebied zal gebouwd worden (de voorbereiding start in 2022) met steun van de Europese Commissie en net zoals CERN met de steun van alle leden lidstaten binnen de EU en waarschijnlijk wereldwijd. De design studie is reeds afgerond. Waar deze infrastructuur in Europa zal komen zal in 2021 worden beslist. De grensregio NL/BE/DE, en Sardinië worden in de design studie als goede/mogelijke plaatsen aangeduid. Een aantal technologieën nodig voor de Einstein Telescoop infrastructuur is wereldwijd nog niet voorhanden en vergen nog onderzoek, innovatie en ontwikkeling. De bedoeling is om een aantal van deze technologieën te ontwikkelen binnen het ET-Pathfinder Fieldlab. Het zal een gedistribueerd innovatiecentrum zijn waarin de wetenschappelijke en industriële wereld samenwerken gedurende een periode van 20 jaar. In Maastricht zal daarvoor een cleanroom met daarin een 20m lange gekoelde laser interferometer gebouwd worden waar de door de verschillende partners ontwikkelde technologieën zullen getest worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project heeft een primaire focus op de zoektocht naar en de mogelijke ontdekking van de astrofysische stochastische achtergrond van gravitationele golven (SAGG) gebruikmakend van nieuwe en state-of-the-art data-analyse software. Tijdens O4, die begint in december 2022 en een jaar zal duren, zal ik actief data nemen en die analyseren, zoekende naar de aanwezigheid van de SAGG. Mocht die niet aanwezig zijn, zullen we limieten kunnen zetten op de magnitude van de achtergrond. Daarnaast zal ik ook werken aan software die automatisch spectrale artefacten in de data zal linken aan de gemeten omgevingskanalen rondom Virgo, zoals magnetische ruis. Die tool zal onze mogelijkheid om zo'n artefacten te identificeren significant vergroten. Die ruis is één van de mogelijke ruisoorzaken die ik ook zal onderzoeken in het 'noise hunting' proces waarbij je rondom en in de Virgo detector op zoek gaat naar ruisbronnen die de data onbruikbaar kunnen maken. Ik zal ook helpen met de magnetische ruisinjecties in de Virgo data. Daarnaast zal ik ook voor het eerst het effect van de gebouwen rond de Virgo detector op de externe magnetische signalen onderzoeken. Op het einde van mijn project zal ik voor de 'science run' O5 bijdragen tot de upgrade van de detectiestatistiek en ook meewerken aan de analyse in het begin van O5. Tezamen met mijn werk in 'noise hunting' kan dat zorgen voor een betere sensitiviteit in de detector en dus een betere kans om de astrofysische SAGG te ontdekken in O5.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Mandaathouder: Lalleman Max

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De zoektocht naar fenomenen voorbij het Standaardmodel van de deeltjesfysica vereist een hoge precisie van voorspellingen van eindtoestanden die resulteren uit deeltjesbotsingen bij hoge energie. Eén van de belangrijkste onzekerheden in theoretische voorspellingen is afkomstig van parton-distributiefuncties, waarvan de evolutie beschreven wordt door kwantum-chromodynamica. The "Parton Branching" methode, die ontwikkeld werd door o.m. de UAntwerpen groep, laat toe om de state-of-the-art beschrijving, gebaseerd op collineaire factorisatie, te verbeteren door het invoeren van de transverse vrijheidsgraden van partonen in hadronen. Met dit project stellen we voor om deze methode toe te passen en fits te maken van transverse-impuls-afhankelijke parton-distributiefuncties aan data van diep-inelastische verstrooiing en Drell-Yan productie bij de HERA and LHC versnellers. Deze nieuwe fits zullen kleur-coherentie effecten beschrijven via een dynamische resolutie schaal voor gluonen bij lage energie en zullen transverse-impulse-afhankelijke splitting-functies gebruiken. Dit zal uiteindelijk bijdragen aan een hogere precisie van theoretische voorspellingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: Sadeghi Barzani Safura

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

We streven ernaar om nieuwe expertise op het gebied van gravitatie golven instrumentatie bij UAntwerpen op gang te brengen door bij te dragen aan de constructie en ontwikkeling van ETPathfinder, een prototype voor de Einstein Telescope: een toekomstig derde generatie gravitatiegolf observatorium. In het bijzonder zal de focus liggen op de ontwikkeling van detector regelsystemen die cruciaal zijn om ETPathfinder met een minimaal ruisniveau te bewaken en te sturen. We zullen een testsysteem opzetten om positiesensoren met lineaire variabele differentiële transformatoren (LVDT) op te bouwen en verder te ontwikkelen. Deze zijn uiterst nauwkeurig en noodzakelijk om seismische verzwakkingssystemen voor gravitatiegolf detectoren te construeren. Het uitgevoerde onderzoek en de resultaten ervan zullen ons in staat stellen een sleutelrol te spelen in de toekomstige instrumentatie van zwaartekracht golven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Haevermaet Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met deze wetenschappelijke opdracht wil ik drie doelstellingen verwezenlijken, hieronder onderverdeeld in werkpakketten (WP): - het up-to-date brengen van technische vaardigheden in data-analyse in experimentele deeltjesfysica; - studie van geavanceerde onderwerpen in theoretische deeltjesfysica (zowel binnen het standaardmodel (kwantum-chromodynamica) als voorbij het standaardmodel (supersymmetry); - uitwerken van ideeën i.v.m. de analyse en interpretatie van deeltjesbotsingen bij de LHC (near-side ridge, jet-analyses met CASTOR, …).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met deze wetenschappelijke opdracht wil ik drie doelstellingen verwezenlijken, hieronder onderverdeeld in werkpakketten (WP): - het up-to-date brengen van technische vaardigheden in data-analyse in experimentele deeltjesfysica; - studie van geavanceerde onderwerpen in theoretische deeltjesfysica (zowel binnen het standaardmodel (kwantum-chromodynamica) als voorbij het standaardmodel (supersymmetry); - uitwerken van ideeën i.v.m. de analyse en interpretatie van deeltjesbotsingen bij de LHC (near-side ridge, jet-analyses met CASTOR, …).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doelstelling om de onderzoeksactiviteiten van de onderzoeksgroep elementaire deeltjes fysica in het domein van de fundamentele interacties uit te breiden met een studie van gravitatie. Het sterk gekoppelde regime van Einstein's algemene relativiteitstheorie kan nu experimenteel worden getest met observatoria voor gravitatiegolven, waarvan er verschillende in de wereld operatief zijn. Wij stellen voor om ons aan te sluiten bij het VIRGO gravitatiegolven experiment om de gegevens van de gezamenlijke VIRGO/LIGO dataset te analyseren in functie van de detectie van stochastische gravitatiegolven, in analogie met de kosmische achtergrondstraling in ons universum. In tegenstelling tot de kosmische achtergrondstraling die ons enkel een blik laat werpen op de toestand van het heelal toen het al 370 duizend jaar oud was, kunnen we met signalen van primordiale gravitatiegolven terugkijken naar de barensweeën van ons heelal, bij de periode van kosmische inflatie. De zoektocht naar stochastische bronnen van gravitatiegolven moet op lange termijn worden ondersteund door een globaal netwerk van gravitatie telescopen met een verhoogde gevoeligheid. Een toekomstig observatorium van de derde generatie zal de gevoeligheid voor deze en ook andere soorten van gravitatiegolven drastisch verbeteren. Met dit project starten we ook een R&D programma dat sleutelcomponenten voor dit nieuwe observatorium zal ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met dit project zoeken we naar nieuwe bronnen van gravitatiegolven volgend op de ontdekking en eerste rechtstreekse waarneming in 2015. De gevoeligheid van de huidige generatie gravitatiegolf interferometers zal gestaag vergroot worden waardoor er elke 10 tot 20 dagen een samensmelting van zwarte gaten gedetecteerd zal worden. Nu wordt het interessant om naar zwakke signalen te zoeken die hun oorsprong kennen in zwakke, of verre bronnen zoals de samensmelting van verafgelegen zwarte gaten of neutronensterren. De vraag is of er ook gravitatiegolven bestaan van meer exotische bronnen zoals kosmische snaren of zwarte gaten van enkele zonsmassa's. Is het mogelijk om rimpelingen in het ruimtetijd continuüm afkomstig van de oerknal zelf te isoleren van de verschillende bronnen van gravitatiegolven? De huidige gravitatiegolf interferometers in de Verenigde Staten van Amerika en Europa zullen vanaf de lente van 2019 een jaar lang data opnemen om de huidige gevoeligheid met een factor 10 te verbeteren. Nadien zullen ze verdere verbeteringen ondergaan om de gevoeligheid verder te verhogen, gevolgd door nieuwe observatie periodes. Dit moet ons in staat stellen om in de nabije toekomst gravitatiegolven te meten van zwakke astrofysische bronnen zoals de samensmelting van verafgelegen zwarte gaten en neutronensterren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Mandaathouder: Janssens Kamiel

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Large Hadron Collider (LHC) laat deeltjefysici toe om te zoeken naar fysica voorbij het standaardmodel (SM). Hiertoe dienen theoretische modellen gebruikt te worden om meetbare observabelen te beschrijven. Monte Carlo (MC) generatoren zijn computationele middelen om interacties tussen deeltjes te beschrijven zoals die plaats hebben bij de LHC. Met dit project zullen modellen ontwikkeld worden voor de beschrijving van de productie van SM Z bosonen, alsook voorbij-het-SM Z' bosonen, en geïmplementeerd worden in een nieuwe MC generator. Deze generator zal gebruik maken van de recent ontwikkelde "Parton Branching" (PB) methode voor de evolutie van transvers momentum afhankelijke parton dichtheden (TMDs) en zal beschikbaar gemaakt worden als instrument voor de analyse door experimentele en fenomenogische samenwerkingsverbanden van fysici. Het TMD formalisme is uitermate geschikt voor de studie van niet-inclusieve observabelen zoals het transvers momentum en correlaties tussen deeltjes in de eindtoestand. De implementatie van de PB methode in een nieuwe MC generator is een van de grootste uitdagingen omdat verschillende componenten van de generator moeten gecombineerd worden in een consistent en correct geheel. En andere uitdaging is de berekening van verstrooiingsamplitudes voor de productie van Z en Z' bosonen gebruik makend van benchmark modellen. Dankzij de implementatie van deze matrix elementen in een generator gebaseerd op TMDs en de PB methode zullen hoge-precisie berekeningen mogelijk worden die zullen bijdragen tot een meer gedetailleerde zoektocht naar fysica voorbij het standaardmodel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: van Kampen Aron Mees

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het ontrafelen van de meest fundamentele bouwstenen van de materie en hoe ze op elkaar inwerken om het universum te vormen, behoren tot de meest fascinerende en uitdagende ambities van de mensheid. Deelname aan het CMS experiment bij de LHC deeltjesversneller te CERN biedt toegang tot de voorhoede van dit internationaal onderzoek. Met onze recente ontdekking van het Higgs deeltje zijn nu alle deeltjes van het Standaard Model van deeltjesfysica waargenomen. Dit was de start van een unieke verkenning hoe het Higgs deeltje in het model past. Daarenboven kan het CMS experiment op unieke wijze de voorspellingen van het model experimenteel verifiëren. De aanwezigheid van donkere materie in het universum is slechts een van de open vragen in de deeltjesfysica waarvoor we antwoorden zoeken door het Standaard Model uit te breiden met nieuwe deeltjes en interacties. Veel fenomenen met betrekking tot deze uitbreidingen kunnen met het CMS experiment worden ontdekt. De ambitie van de CMS collaboratie is perfect afgestemd op de Europese Strategie voor Deeltjesfysica, waarbij de verkenning met de LHC en binnenkort met de verbeterde versie als de hoogste prioriteit aangegeven staat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De observatie van gravitatiegolven in 2015 en de geboorte van het multi-messenger tijdperk in de astronomie hebben het wetenschappelijk potentieel van observatoria voor gravitatiegolven aangetoond en leggen een solide basis voor de toekomst van GW (astro-)fysica. Einstein Telescoop is de pionier van een nieuwe generatie van onderzoeksfaciliteiten. Een EU Conceptual Design Study van ET heeft het Belgisch - Duits - Nederlands grensgebied geïdentificeerd als één van de veelbelovende sites voor ET. Met deze aanvraag vragen we van onze regio, en België, om het ET voorstel voor de 2020 update van de ESFRI Roadmap ten volle te steunen. We roepen tevens op om gerichte en doortastende inspanningen te leveren om van onze regio een internationale hotspot te maken op het gebied van gravitatiegolven en om samen te werken om deze unieke opportuniteit voor België om als co-gastland op te treden van een belangrijke internationale onderzoeksfaciliteit, te realiseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zwaartekrachtgolven vormen een totaal nieuwe bron van informatie over het universum die zal toelaten om het heelal op een geheel nieuwe manier te bestuderen, gaande van de omgeving van zwarte gaten tot de oerknal. Studie van de zwaartekrachtgolven vergt de bouw van een onderzoeksinfrastructuur (Einstein Telescoop genoemd) van grote omvang (bv. CERN, maar minder omvangrijk) die bijna volledig ondergronds ligt. Een aantal technologieën nodig voor de Einstein Telescoop infrastructuur is wereldwijd nog niet voorhanden en vergen nog onderzoek, innovatie en ontwikkeling. De bedoeling is om een aantal van deze technologieën te ontwikkelen binnen het ET-Pathfinder Fieldlab. Het zal een gedistribueerd innovatiecentrum zijn waarin de wetenschappelijke en industriële wereld samenwerken gedurende een periode van 20 jaar.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksvoorstel beoogt de studie van hoog-energetische deeltjes-jets die bijna rug-aan-rug geproduceerd worden in proton botsingen in Run II van de LHC. Onze aanpak erkent dat theoretische voorspellingen in dit nieuwe kinematische gebied gevoelig zijn aan hogere-orde kleur-correlatie effecten, niettegenstaande de hoge transversale impuls van de jets. We zullen geavanceerde QCD factorizatie en hersommatie technieken gebruiken om deze kleurverstrengeling theoretische te beschrijven en om relevante observabelen te onderzoeken die kunnen gemeten door het CMS experiment. Met fenomenologische en experimentele studies kijken we naar de balans in transversale impuls van de jets, de azimutale afstand tussen jets, en de azimutale correlatie tussen de leidende jet en de jet impulsbalans. Het resultaat van deze studies is een set van methodes met grote inpak op de beschrijving van correlaties in eindtoestanden met meerder jets, wat noodzakelijk is voor precisie-studies van het Standaardmodel en voor de zoektocht naar fysica voorbij het Standaardmodel, zowel bij de LHC als bij toekomstige experimenten bij hogere luminositeit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Hautmann Francesco
• Co-promotor: Van Haevermaet Hans
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In 2012 werd een nieuw elementair deeltje ontdekt bij de LHC versneller van CERN. Tot op vandaag komen haar eigenschappen overeen met het Higgs boson zoals voorspeld binnen het Standaard Model, de huidige theorie van fundamentele interacties in de natuur. Deze ontdekking is de bekroning op 50 jaar onderzoek, met inbegrip van seminaal werk door Belgische pioniers Brout en Englert. De ontdekking heeft ook een nieuw tijdperk in de elementaire deeltjes fysica geopend, met zeer prangende vragen, waaronder de afwezigheid van nieuwe elementaire deeltjes behorende tot nieuwe fundamentele symmetrie in de natuur. De overkoepelende onderzoeksambitie van dit project, geleid door een consortium van theoretici en experimentatoren, is om het Higgs boson als middel te gebruiken om territoria buiten het Standaard Model te onderzoeken. Ten eerste mikken we hier op een precieze meting van de koppeling tussen het Higgs deeltje en de rest van het Standaard Model, inclusief de Higgs zelf-koppeling. We zullen ofwel nieuwe interacties ontdekken, of een reeks van mogelijke hypothesen in deze richting uitsluiten. Tegelijk zullen we naar nieuwe scalaire deeltjes zoeken die aan het reeds gevonden Higgs boson gerelateerd zijn. Tenslotte zullen we het Higgs deeltje gaan gebruiken als probe in een onontdekte wereld van nieuwe deeltjes en interacties die gerelateerd is aan het mysterieuze gedrag van donkere materie en neutrino's. Dit project brengt een groot aantal jonge academici samen die hebben bijgedragen tot de ontdekking van het Higgs boson die nu een brede en originele verderzetting van dit onderzoek wensen uit te voeren aan de grenzen van de hoge-energie fysica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Neutrino oscillatie experimenten hebben samen met cosmologische observaties en directe neutrino metingen ondubbelzinning aangetoond dat ten minste twee van de gekende neutrino soorten een kleine en beduidende massa hebben. Deze observatie levert als eerste tastbaar bewijs voor fundamentele eigenschappen van materie die niet door het Standaard Model van de deetjesfysica beschreven kunnen worden. Steriele neutrino's die geïntroduceerd worden in verschillende eenvoudige uitbreidingen van het Standaard Model, leveren een elegante verklaring voor deze waarnemingen via het zogenaamde see-saw mechanisme. Zulke steriele neutrino's interageren enkel met de reeds gekende deeltjes via hun mixing of quantum mechanische interferentie met de neutrino's uit het Standaard Model. Afhankelijk van het aantal van deze steriele neutrino's en hun massa kunnen verschillende andere pertinente onderzoeksvragen in het vakgebied van de deeltjesfysica worden toegelicht, o.a. een steriel neutrino van enkele keV is een heel plausibele kandidaat voor de donkere materie in ons heelal; CP schending geassocieerd met deze steriele neutrino's kan worden aangewend om de asymmetrie tussen materie en anti-materie in ons heelal te verklaren, en verschillende historische experimentele anomalieën binnen de neutrino fysica kunnen worden verklaard. Binnen dit project zal gezocht worden naar zware steriele neutrino's door gebruik te maken van de pas gebouwde SoLid detector bij de BR2 reactor van het SCK-CEN in Mol. Deze detector is uniek in zijn soort en is één van de verschillende nieuwe korte afstand reactor experimenten die overal ter wereld worden opgezet. De voorgestelde data analyse breidt het basis onderzoeksprogramma van de SoLid detector uit naar een beduidend hogere massa schaal voor steriele neutrino's. Solid is goed uitgerust voor de detective van de vervalproducten van zulke deeltjes in vergelijking met oudere experimenten omwille van de uitstekende afscherming voor straling en zuivere operatie van de BR2 reactor en de superieure instrumentatie en analyse technieken die gebruikt worden bij het SoLid experiment.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Mandaathouder: Verstraeten Maja

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het algemene doel van het project is het ontwikkelen van een algoritme met de bijhorende nuclidebibliotheken en calibratiemethodes om "true cascade summing" (TCS) correcties te kunnen integreren in de gammaspectrometrie en analysesoftware (bGAMMA). Doelstellingen: 1. Bestuderen van bestaande (gepubliceerde) implementaties en algoritmes voor TCS correcties in gammaspectrometrie. 2. Identificeren van toepassingen en de overeenkomstige lijst van nuclides en hun soort TCS correctie, volgens specifieke vervalschemas. Voor sommige gevallen het overnemen van restricties/vereenvoudigingen die van toepassing zijn. Resulterend in het creëren van radionuclidebibliotheken die de verschillende correctiefactoren voor TCS bevatten. 3. Het ontwikkelen (indien mogelijk) van een algemeen algortime voor TCS in gammaspectrometrie. Indien nodig moeten gedeeltelijke of volledige nuclide-bibliotheken worden gecreëerd. 4. Implementatie van validatietests, experimentele metingen en wiskundige Monte Carlo simulaties voor verschillende toepassingen, belangrijke nuclides, geometriëen van monsters, dichtheden en detectorefficiënties. 5. Implementatie van een calibratiemethode gebruikmakend van "Peak-to-Total" detectorefficiënties of "LS" calibratie-curves om de TCS correcties af te leiden 6. Implementatie van één of meer algoritmes en specifieke TCS bewuste nuclidebibliotheken voor TCS correcties in de generieke gammaspectrometrie en analysesoftware – bGAMMA Zie "Technisch voorstel voor VLAIO "Innovatie-mandaat" (fase II): "Ontwikkeling van methodologieën en algortimes voor cascade somcorrecties in gammaspectrometrie", voor verdere mijlpalen en prestatieindicatoren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Mandaathouder: Piñera Ibrahin

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onze huidige kennis van de elementaire bouwstenen van de materie en hun onderlinge interacties in vervat in het Standaard Model van de elementaire deeltjes fysica. Binnen deze theorie hebben de neutrino's uiterst merkwaardige eigenschappen. Decennia van experimentatie hebben aangetoond dat neutrino's een zeer kleine massa hebben. Omwille van hun kleine massa, kunnen de drie gekende neutrino 'flavors' oscilleren van de ene sort naar de andere, een puur quantum mechanisch effect dat zich op macroscopisch grote afstanden manifesteert. Oscillaties tussen de drie gekende soorten worden waargenomen op afstandsschalen van typisch meerdere tot honderden kilometer. Gedurende de laatste jaren werden er echter deficieten in de geobserveerde neutrino fluxen gemeten op afstanden korter dan 100m van de productiebron (typisch een kernrecator of een radioactieve beta straler). Dit fenomeen is niet compatible met het huidige 3 neutrino paradigm en kan een aanwijzing zijn van een oscillatie naar een vierde soort, hetgeen manifest onmogelijk is binnen het huidige Standarad Model. Het doel van recente meutrino oscillatie experimenten is dan ook om deze hypothese verder te testen. Een van de meest veelbelovende experimenten in deze sort is het SoLid experiment, dat wordt opgebouwd bij de BR2 reactor van het SCK-CEN in Mol. De technologie steunt op het gebruik van plastic scintillator voxels uitgerust met 6Li neutron gevoelige lagen. De technologie is gedurende het laatste jaar grondig getest via demonstrators en prototypes en er wordt momenteel gebouwd aan een 5-voudige opschaling van het laatste prototype. In dit onderzoeksproject willen we gegevens vergaren met de nieuwe SoLid detector, om binnen en periode van 4 jaar een sluitend antwoord te geven op het al dan niet bestaan van een vierde, steriele neutrino sort.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: De Roeck Albert

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is om een doorgedreven studie van QCD uit te voeren a.h.v. precieze en vernieuwende metingen met het CMS experiment aan de LHC gebruik makend van de Run-II data met een massamiddelpuntsenergie van 13 TeV. Hierbij licht de focus op experimentele metingen van processen die de gangbare collineaire benadering uitdagen, aangevuld met fenomenologische modellen. In het bijzonder zal de studie van correlaties tussen deeltjes-"jets" een uitstekende gevoeligheid opleveren voor de beoogde fysische effecten. Het resultaat van deze metingen is van nut voor theoretici en fenomenologen die Monte Carlo modellen ontwikkelen. Het doel is om een actieve bijdrage te leveren aan de ontwikkeling van het onderzoeksgebied, door nieuwe observabelen en analyse technieken voor te stellen die zullen leiden tot gereduceerde systematische onzekerheden en een betere gevoeligheid voor dynamische effecten in QCD.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: Van Haevermaet Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gemotiveerd door onze wetenschappelijke nieuwsgierigheid verkennen we zowel de grootste als de kleinste structuren in het universum. Met zijn omtrek van 27 km, laat de Large Hadron Collider in CERN protonen botsen bij de hoogste energieën. Hiermee bestuderen we de meest fundamentele bouwstenen van de materie. De recente ontdekking van het Higgs deeltje door de ATLAS en CMS experimenten werd internationaal bejubeld. De wereldwijde deeltjesfysica gemeenschap ziet de detailstudie van het Higgs deeltje alsook de zoektocht naar tot nog toe onbekende fenomenen in de proton botsingen als top prioriteit. Vanaf 2026 zal de High-Luminosity LHC in CERN tot 10 keer meer gegevens verzamelen. Om dit mogelijk te maken zijn nieuwe detectorsystemen nodig. De Belgische experimentele deeltjesfysici hebben de ervaring en zijn gemotiveerd om hun onderzoek en leiderschap in het CMS experiment verder te zetten. Dit Hercules project omvat de constructie van een innovatieve Tracker Endcap, wat een van de meest cruciale systemen is binnen het CMS experiment. Dit instrument zal de basis zijn van ons onderzoek voor de komende twee decennia.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met de ontdekking van het Higgs boson bij de Large Hadron Collider (LHC) bij CERN, aangekondigd in juli 2012, werd een zoektocht van tientallen jaren naar de hoeksteen van het Standaardmodel van de deeltjesfysica succesvol afgesloten. Ondanks de grote nauwkeurigheid waarmee dit model de experimentele gegevens beschrijft, bestaan er overtuigende redenen om nieuwe fysica, voorbij het Standaardmodel, te verwachten. Een van de meest bestudeerde uitbreidingen van dit Standaardmodel is Supersymmetrie (SUSY). Deze theorie beantwoordt meerdere van de fundamentele vragen in het vakgebied door nieuwe, tot nu to niet geobserveerde, deeltjes te voorspellen. De LHC is een unieke plek om SUSY deeltjes te zoeken bij een energie die nooit geëvenaard werd in een laboratorium. De LHC herstart met botsingen tussen protonen in de lente van 2015, met een energie van 13 TeV en een verhoogde intensiteit. De zoektocht naar nieuwe fysica, en in het bijzonder SUSY, is een top prioriteit voor de LHC experimenten. De Vlaamse universiteiten die participeren in het CMS experiment stellen een onderzoeksproject voor bestaande uit een coherente en complementaire set van analyses met als doel de ontdekking van "natuurlijke" SUSY. De resultaten zullen hoe dan ook een directe impact hebben op de toekomst van het vakgebied. Indien SUSY niet bevestigd wordt, verliest het zijn status als meest waarschijnlijke uitbreiding van het Standaardmodel. Bij een ontdekking begint er een nieuwe hoofdstuk voor de deeltjesfysica en ons fundamenteel begrip van ruimte, tijd, en materie, met mogelijk verstrekkende gevolgen voor andere onderzoeksdomeinen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Janssen Tahys

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Cosmodeeltjes fysica is een nieuwe fundamentele onderzoeksdiscipline die ontstaan is aan het einde van de 20e eeuw. Zij bestudeert de verbanden tussen de natuurfenomenen die zich afspelen op de grootste mogelijke afstandsschalen in ons Heelal en de kleinst mogelijke afstanden binnen de structuur van kerndeeltjes. Zij vormt op die manier een multi-disciplinair onderzoeksveld die de deeltjes fysica, kosmologie, algemene relativiteit en astrofysica met elkaar verbindt. Dit onderzoeksnetwerk heeft als doel de expertise te bundelen die aanwezig is in Belgie door middel van uitwisseling van onderzoekers, samenkomsten en colloquia en contacten met internationale excellentie centra.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: De Roeck Albert

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: Pisano Cristian

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De zoektocht naar steriele neutrino's kadert binnen het fundamenteel onderzoek naar elementaire deeltjes en hun wisselwerkingen. Met SoLid is een internationaal consortium opgericht van 11 onderzoekscentra verspreid over Europa en de Verenigde Staten. Samen ontwikkelen en exploiteren zij een nieuw soort neutrinodetector vlakbij de kern van de BR2 onderzoeksreactor van het SCK-CEN in Mol. Met het instrument wordt gezocht naar neutrino-oscillaties over zeer korte afstanden, een fenomeen dat meer inzichten kan opleveren over het bestaan van nieuwe soorten neutrino's en donkere materie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omwille van de hoge partondichtheid in proton-proton botsingen bij de LHC, is de kans op meerdere parton-interacties per botsingsgebeurtenis niet langer verwaarloosbaar. "Double Parton Scattering" (DPS) is de interactie waarbij elk proton 2 actieve partonen heeft die aanleiding geven tot twee subprocessen. Deze bijkomende interacties kunnen een schaal bereiken die vergelijkbaar is met de primaire interactie zodat ze bij hoge energie experimenteel onderscheidbaar worden. In een interactie met DPS worden twee paren van deeltjesjets verwacht met een specifieke angulaire en impulsdistributie, welke de correlatie tussen de partonen weergeeft. In mijn onderzoeksproject voer ik een meting uit met de CMS detector bij de LHC van observabelen die een directe meting van DPS in een 4-jet scenario mogelijk maken. Dit kanaal kan bestudeerd worden met een groot aantal gegevens en opent brede gebieden in de fase-ruimte waar een DPS signaal domineert t.o.v. achtergrond gebeurtenissen te wijten aan proton-proton botsingen met slechts 1 parton-interactie. Het uiteindelijke doel is om een effectieve werkzame doorsnede te bepalen die in verband staat met de interne structuur van het proton. Hiervoor is een definitie van sjabloondistributies voor signaal en achtergrond noodzakelijk a.h.v. Monte Carlo simulaties, zodat verschillende oplossingen en modellen kunnen getest worden en opdat er een universele keuze kan gemaakt worden. Een betrouwbare en zuivere definitie van de sjablonen kan dan gebruikt worden in alle DPS analyses.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De belangrijkste doelstelling van het project is een grondige studie van de kwantum-chromodynamica (QCD), door het uitvoeren van nauwkeurige en nieuwe metingen met het CMS experiment bij de LHC versneller in CERN. Met dit project willen we ons richten op de experimentele metingen van processen die het wijd verspreide beeld van enkelvoudige collineaire parton interacties kunnen uitdagen. De uitkomst van deze metingen is een directe input voor de theorie en geeft feedback aan fenomenologische groepen die verschillende MC model implementaties ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: Van Haevermaet Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Mandaathouder: Alderweireldt Sara

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: Knutsson Albert

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Belspo. UA levert aan Belspo de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het toepassingsdomein van embedded systemen is er nood aan ontwerptechnieken voor parallelle dataverwerking in FPGA's. In dit project zal, aan de hand van een case studie rond patroonherkenning, een ontwerpproces worden ontwikkeld met behulp van een high-level synthesis tool. Dit zal leiden tot nieuwe generieke inzichten in het ontwerpproces voor FPGA-code, alsook tot het efficiënter ontwikkelen van algoritmes te gebruiken binnen experimenteel onderzoek in de deeltjesfysica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: De Meulenaere Paul

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Fundamentele interacties bevatten de elektrozwakke en sterke wisselwerking en de zwaartekracht (en hun mogelijke uitbreidingen). De studie van deze krachten is gericht op inzicht van de mechanismen der natuur op het meest fundamentele niveau, maar voedt daarnaast ook ons begrip van het heelal en de evolutie daarvan, door werk aan de frontlinie van de huidige kennis. Deze zoektocht gebruikt de meest krachtige experimentele instrumenten (zoals de Large Hadron Collider op CERN) en innovatieve observatiemethoden (in het bijzonder in de context van de zoektocht naar donkere materie en multi-messenger astro- en kosmische deeltjes).. Het uiteindelijke doel van het project is het verbeteren van ons begrip van fundamentele interacties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Van Remortel Nick
• Mandaathouder: Azzurri Paolo

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Mandaathouder: Alderweireldt Sara

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

TERA-Labs, een overkoepelende onderzoeksgroep van de Karel De Grote Hogeschool, gespecialiseerd in Embedded Systems, datacommunicatie and ICT wil gezamenlijk met de Elementaire Deeltjes Fysica (EDF) groep van de Universiteit Antwerpen hoog-performante gedistribueerde FPGA-gebaseerde data acquisitiesystemen ontwerpen, gebaseerd op de nieuwe µTCA technologie. Dit onderzoek moet uitgroeien tot een expertise platform rond hard- en software co-design van complete data acquisitie systemen met toepassingen in het puur wetenschappelijk onderzoek en in de industriële automatisatie en regeltechniek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: Temmerman Marijn

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit projectvoorstel beoogt de studie van de zware-quarkinhoud van het proton via de meting van deeltjesjets geïnitieerd door een bottom quark samen met een Z boson in proton-proton botsingen, gebruik makend van de CMS detector bij de Large Hadron Collider. We stellen voor om de verkregen resultaten te vergelijken met theoretische voorspellingen op basis van verschillende factorisatie-schema's in perturbatieve quantum-chromodynamica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het op punt stellen van de werking van de opgebouwde CMS detector en de technieken om de proton botsingen te reconstrueren, is primordiaal voor een succesvolle exploitatie van de CMS detector bij de LHC te CERN. De laag energetische protonbotsingen die in 2009 en 2010 geregistreerd worden, zullen we gebruiken om zowel de verschillende subdetectoren te calibreren en om de performantie van diverse trigger-, simulatie- en reconstructietechnieken te bestuderen. Hiervoor gaan we uit van onze gecombineerde kennis van de detector en de fysica fenomenologie verworven via andere FWO projecten. Samen met deze andere projecten vormt dit project een natuurlijk en coherent geheel om tot een optimale exploitatie van de CMS detector te komen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project stel ik voor om het bestaan van gravitonen, zoals voorspeld in het ADD-model, te onderzoeken via de jet+MET ("missing transverse energy")-eindtoestand in proton-proton interacties bij de LHC-versneller. Gebruik makend van de CMS-detector, de Belgische GRID-infrastructuur en mijn eerdere ervaring in de experimentele hoge-energiefysica, opgedaan tijdens mijn opleidingen tot bachelor en master in de fysica,wil ik de botsingsgegevens die gekarakteriseerd worden door de mono-jet signatuur verzamelen en analyseren. Hiertoe wens ik een optimalisatie van de trigger- en analyse-algoritmes door te voeren gebaseerd op de eerste gegevens verzameld door de CMS-detector en het eerdere werk gebaseerd op Monte Carlosimulaties (uitgevoerd door o.a. Marco Cardaci) verder te zetten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: Maes Thomas

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Compact Muon Solenoïde experiment heeft bewust de nadruk gelegd op de detectie en identificatie van muonen, de enige geladen penetrerende deeltjes die we kennen. Bij de LHC zal de botsingsfrequentie 40 MHz bedragen hetgeen, bij de nominale luminositeit van 10^34cm-2s-1, overeen komt met 800 miljoen proton-proton botsingen per seconde. Om de 25 nsec worden aldus een duizendtal deeltjes uitgezonden in het hart van de CMS spectrometer. In minder dan 3 ¿sec (de trigger latency) dient een eerste niveau voorselectie (trigger) deze hoeveelheid terug te brengen tot ongeveer 100 kHz zonder potentieel interessante botsingen te verliezen voor verdere analyse. Bij deze taak, zonder dewelke het onderzoeksprogramma onmogelijk is, staat het muon detectiesysteem centraal. De bouw van het voorwaarts RPC systeem van CMS voor de eerste fase nadert zijn voltooiing en omvat 432 detectors. Alle gas gaps werden gebouwd en getest in Seoul waar een gas gap productie eenheid werd opgebouwd als alternatief voor de firma GT in Italië die tot dan het wereldmonopolie bezat voor deze taak en waar de RPC werden gebouwd voor L3, Babar, ATLAS en de CMS "barrel". Station 1 (144 RPC's) werd te CERN vervaardigd en getest met behulp van mankracht uit China. Stations 2 en 3 (288 RPC's) werden in Islamabad geassembleerd en te CERN getest. Voor het finale testen van de RPC's voor de CMS "endcaps", werd in CERN een kosmische hodoscoop opgebouwd waarin tot 10 RPC's gelijktijdig getest kunnen worden. Deze infrastructuur blijft voor de uitbouw van het voorwaarts RPC systeem operationeel. Intussen werden alle 432 kamers op het CMS juk gemonteerd en terug getest. De afwerking van het voorwaarts RPC systeem voor fase 2 vereist de bouw van 288 bijkomende RPCc's voor ! "1.6 en 180 RPC's voor 1.6 " ! " 2.1. De gas gap productie zal in Seoul verder gezet worden, terwijl detector assemblage in China, Pakistan, Indië en Belgie zou gebeuren. Het finale testen van het geleverd systeem zou verder in de CERN kosmische hodoscoop gebeuren. Zoals hoger vermeld wordt de kost voor afwerking van het voorwaarts RPC systeem op 6 MCHF geraamd en streeft men naar een gelijke verdeling tussen de partners hetgeen voor Vlaanderen ca. 1MCHF zou betekenen. In de praktijk zouden honderdzestig RPC kamers gebouwd worden te Gent en Brussel, terwijl Antwerpen zich zal toeleggen op de uitleeselectronica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Higgs mechanisme en het daarbij behorende Higgs boson is een van de enigma's van de laatste decennia in het elementair deeltjesonderzoek. Indirecte metingen wijzen erop dat, indien het Standaardmodel van de elementaire deeltjes standhoudt, het Higgs deeltje lichter is dan 144 GeV met een vertrouwensinterval van 95%. Ook minimale supersymmetrische uitbreidingen van het Standaard Model vereisen een licht neutral Higgs deeltje. Directe metingen bij de LEP versneller van CERN hebben Higgs deeltjes met een massa die lager is dan 114 GeV reeds uitgesloten. Het CMS (Compact Muon Solenoid) experiment bij de Large Hadron Collider van het CERN laboratorium heeft het potentieel om een licht neutral Higgs deeltje te ontdekken indien het vervalt in een paar van fotonen. Het voorspelde Higgs deeltje vervalt echter in de meeste gevallen (9B%) in een paar b-quarks, hetgeen experimenteel erg moeilijk te onderscheiden is van tal van achtergrondprocessen. In dit voorstel willen we dit verval van het Higgs boson naar b-quarks bestuderen door middel van geassocieerde productie met top quarks: ttH->bbWWbb. Een combinatie van de aanwezigheid van b-quarks en geïsoleerde leptonen uit het W verval zullen toelaten dit proces te onderscheiden van achtergrond en is een van de weinige manieren om Higgs verval naar b quarks te bestuderen (naast diffractieve productie en het vector boson fusie proces). De complexe topologie van deze eindtoestand vergt een lage termijn engagement en zal ook toelaten nagenoeg alle componenten van CMS experiment te benutten en te begrijpen. Het onderzoek is ook complementair t.o.v. reeds bestaande activiteiten in de onderzoeksgroep waarbij men het vervalkanaal van een neutrale Higgs naar twee vector bosonen bestudeert: H->WW, hetgeen meer gevoelig is voor intermediaire tot zware Higgs deeltjes met een massa groter dan 135 GeV.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick
• Co-promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met behulp van de CMS detector bij de LHC versneller van het Europees laboratorium voor deeltjesonderzoek, CERN, zullen we eindtoestanden van proton-proton botsingen met een energie van 14 TeV bestuderen. Een van de resulterende eindtoestanden bestaat uit een gecollimeerde deeltiesstroom en een grote hoeveelheid ontbrekende energie en is gevoelig aan mogelijke nieuwe fenomenen gerelateerd aan de productie van gravitonen die propageren binnen gecompactifieerde extra ruimtelijke dimensies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project maakt deel uit van de zg. Big Science financiering voor deelname aan grote internationale onderzoeksfaciliteiten. De financiering laat de deelname toe aan het CMS experiment in CERN en behelst logistieke steun onder de vorm van personeel, bijdragen tot de 'Maintenance and Operation' van de detector en uitbouw van lokale GRID infrastructuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

The Standaard Model van zwakke en sterke interacties voorspelt het bestaan van een uniek scalair deeltje, het Higgs boson, dat verantwoordelijk zou voor het verbreken van de zwakke symetrie en het genereren van massa. In het jaar 2008 zal de Large Hadron Collider(LHC) opstarten. Het Higgs vervalkanaal H->WW->2l2v is een van de belangrijkste kanalen voor de ontdekking van het Higgs boson aan het LHC en is hier voorgesteld als onderzoeksproject.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Delmeire Evelyne

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofddoelstelling van dit project is het vergroten van de kennis van de Fundamentele Krachten via een nauwere samenwerking tussen de Belgische onderzoeksgroepen betrokken in theoretisch of experimenteel onderzoek. Alle krachten kunnen herleid worden tot de elektro-zwakke kracht, de sterke kracht en de zwaartekracht. Hun studie stelt zich tot doel de meest fundamentele aspecten van de natuur, inclusief de oorsprong van ons heelal, te begrijpen door middel van de modernste theoretische en experimentele technieken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel de gegevens te analyseren die verzameld zullen worden met de CMS-detector bij de LHC-versneller. Het behelst voornamelijk het onderzoek naar de top-quark en naar zgn. "diffractie en voorwaartse fysica". Hiertoe zal bijgedragen worden tot de uitbouw van een Belgisch TIER-2 GRID rekencentrum.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: De Roeck Albert
• Co-promotor: De Wolf Eddi
• Co-promotor: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Large Hadron Collider, LHC, in CERN zal in 2007 opstarten. De onderzoeksgroep EDF van de UA neemt deel aan het experiment CMS. De belangrijkste doelstellingen van het experiment betreffen de electrozwakke symmetrie-breking, speurtocht naar 'Nieuwe Fysica' zoals Supersymmetrie of extra dimensies en de studie van sterke-wisselwerking processen. Het zg. 'Voorwaartse Fysica' programma, in dit project uiteengezet, stelt zich tot doel de detectiemogelijkheden van het CMS experiment aanzienlijk uit te breiden voor diffractieve and 'voorwaartse' fysica studies. Het project concentreert zich op de unieke mogelijkheden die detectie van voorwaartse protonen biedt in de speurtocht naar 'Nieuwe Fysica' signalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Co-promotor: De Roeck Albert
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project beoogt de studie van 'voorwaartse fysica' in pp botsingen bij 14 TeV (Tera-eV) massamiddelpuntsenergie met behulp van de CASTOR calorimeter, een subdetector van de CMS detector aan de LHC in CERN. Monte-Carlo studies van Drell-Yan lepton-paar productie zullen worden uitgevoerd om de detector efficienties, energie-resolutie en achtergronden af te schatten. Software modules zullen worden ontwikkeld om de energie-response van CASTOR te bepalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Experimenteel onderzoek in deeltjesfysica a.h.v. detectoren bij de HERA en LHC versnellers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre
• Mandaathouder: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

The primary objective of the project is the collection and analysis of data acquired from 2005 to 2007 with the H1 detector and the VFPS in order to study processes of the type e + p ¿ e p X, with jets or charmed particles in the final state. Diffractive dissociation in electron-proton collisions, in particular in association with final states containing jets or heavy quarks, can be described in Quantum Chromodynamics (QCD), the theory of the strong force. The phenomenon of diffraction is connected to fundamental properties of the strong force, including the confinement of quarks inside hadrons. The proposed measurements will provide novel information on the (diffractive) quark and gluon content of the photon and proton and further allow to test a variety of theoretical models and higher order QCD calculations. The project requires expertise on both the analysis of jets and of diffractive interactions, on the operation of the VFPS and on theoretical QCD calculations. In this respect the Prague and Antwerp groups are complementary and benefit both from a close collaboration. To achieve the project goals, regular exchanges between the institutes in Prague and Antwerp and the DESY laboratory in Hamburg are needed.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het betreft enkel de kosten voor onderhoud en werking ("maintenance & operation" hierna afgekort als: M&O) van de CMS detector in CERN. Het zijn sommen die we verplicht moeten betalen om deel te moger nemen aan het CMS experiment. De lidstaten van CERN hebben de bouw van de Large Hadron Collider LHC in de bestaande LEP-tunnel goedgekeurd. In deze supergeleidende proton-proton opslagringen zullen, vanaf 2007, frontale proton-proton botsingen verwezenlijk worden bij een massamiddelpuntsenergie van 14 TeVen een luminositeit van 10exp+34 cm-2 s-1. De LHC zal eveneens de studie van ion-ion botsingen mogelijk maken bij een massasmiddelpuntsenergie van 1148 TeV (Pb ioner met een luminositeit van -10exp+27 cm-2 s-1. Een uitgebreid onderzoeksprogramma zal nabij deze nieuwe versneller uitgevoerd worden vanaf 2007. Bij deze ongeëvenaarde energieën en luminositeiten verwacht men grensverleggende ontdekkingen o.a. met betrekking tot de elektrozwakke symmetriebreking en de oorsprong van massa, C P schending en het bestaan van een materietoestanc die men het quark-gluon plasma noemt. Ons huidig theoretisch inzicht in de subatomaire wereld is samengevat in het Standaard model. Dit model beschrijft met merkwaardige precisie een groot aantal waarneembare subatomaire fenomenen, en wordt door geen enkele experimentele waarneming weerlegd. Maar een van de essentiële ingrediënte van het Standaard Model, namelijk het bestaan het een Higgs deeltje, werd nog niet experimenteel bevestigd. Ook zij er theoretische gronden waarom men denkt dat het Standaard Modelonvolledig is. De meest populaire uitbreiding va het Standaard Model is het Minimaal Super Symmetrisch Model (MSSM). In dit model worden nieuwe symmetrieën gepostuleerd tussen fermionen en bosonen. Met elk deeltje wordt een supersymmetrische partner geassocieerd met een verschil in spin van 112. Volgens het MSSM model zouden veel van die deeltjes een massa hebben in het gebied 100 GeV -1 TeV. Dit betekent dat ze waarneembaar zouden moeten zijn in experimenten bij de LHC versneller.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De CMS-CASTOR calorimeter meet energie-afzettingen in botsingen tussen protonen en zware ionen, geproduceerd door de LHC in een rapiditeitsinterval tussen 5.2 and 6.6. Deze detector laat toe om de voorwaartse energiestroom te meten, alsook de productie van "jets" and "rapidity gaps" bij voorwaartse rapiditeit. De motivering voor de bouw van deze detector omvat de studie van de onderliggende gebeurtenis, QCD evolutie en parton dynamica en diffractie. In het kader van dit project wordt de CASTOR Monte Carlo simulatie-code, gebaseerd op GEANT, gevalideerd met test bundel gegevens verkegen in 2007, 2008 en 2009 met een prototype-versie van de detector. De eerste proton-proton botsingen verzameld in 2009 en 2010 worden geanalyseerd en de voorwaartse energiestroom wordt gemeten en vergeleken tussen minimaal gebiaseerde botsingsgebeurtenissen en botsingsgebeurtenissen met een harde schaal gegeven door een jet die centraal in rapiditeit wordt geproduceerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Mandaathouder: Tsurin Ilya

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Micro Gap Tellers zijn een nieuw type detectoren voor geladen deeltjes met volgende eigenschappen: hoge ruimtelijke resolutie, grote telsnelheid, stralingsbestendig. Verschillende parameters van dit type detectoren zal geoptimaliseerd worden en een groot prototype gebouwd, bestaande uit een 70-tal elementaire cellen van elk 10 bij 10 cm.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Co-promotor: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gedurende de laatste jaren kent de studie van diffractieve verstrooiing een ware heropleving. De uiterst gevarieerde experimentele programma's van huidge hadron versnellers zoals HERA en TEVATRON, samen met toekomstige versnellers zoals de LHC te CERN, bieden tal van nieuwe uitdagingen voor zowel theoretisch als experimenteel onderzoek op dit gebied. Diffractieve gebeurtenissen kunnen beschouwd worden als een subklasse van inelastische verstrooiingsprocessen waarbij één van de interagerende deeltjes de wisselwerking overleeft: A + B à A + X. Het H1 experiment bij de HERA versneller in het Duitse onderzoekscentrum DESY in Hamburg, waarmee de onderzoeksgroep elementaire deeltjes van de UA verbonen is, is gedurende het afgelopen jaar aanzienlijk uitgebouwd. De very forward proton spectrometer (VFPS), mede ontwikkeld door onze groep en ondermeer gefinancieerd met kredieten van het FWO, is hiervan een belangrijk onderdeel. Deze VFPS detector is complementair aan de bestaande proton spectrometer van H1 en heeft in tegenstelling tot het bestaande systeem een zeer hoge acceptantie en de mogelijkheid tot precieze calibratie. Tal van diffractieve processen, zoals di-jet productie, open charm en vector meson productie, zijn reeds met de bestaande H1 detector gemeten, zij het met beperkte statistiek en contaminatie door proton-dissociatie achtergrond. De nieuwe VFPS detector zal, in combinatie met een luminositeitsupgrade van de HERA versneller, bijdragen tot een nauwkeuriger meting van deze processen. Het ligt dan ook binnen de verwachtingen dat, in samenloop met nieuwe theoretische vooruitgang, nieuwe inzichten zullen worden verworven over de dynamica van diffractie binnen het kader van het quantum-chromodynamica formalisme. De ingebruikname van de nieuwe apparatuur en het verwerven van de eerste gegevens is gepland voor het einde van dit jaar.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Mandaathouder: Van Remortel Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Getracht zal worden meer inzicht te krijgen in deep inelastische elektron-proton botsingenop volgende wijze : a) via het gebruik van de uitgebreide gegevensset tussen 1996 en 2000 verzameld tijdens het H1 experiment in DESY zal een nieuwe, gedetailleerde anlyse worden gemaakt van de hadronische eindtoestanden in diffractieve DIS b) via het installeren van een nieuwe proton spectrometer 220-m.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Mandaathouder: Anthonis Tinne

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit projekt beoogt de studie van de fundamentele bouwstenen van de materie en van hun onderlinge wisselwerkingen. Met de constructie van de Large Hadron Collider in CERN, operationeel in 2006, wordt de weg geopend naar de mogelijke ontdekking van het fundamentele Brout-Englert-Higgs boson, supersymmetrische deeltjes en naar mogelijke evidentie voor extra dimensies. Een bundeling van de krachten van de partners in dit projekt, theoretici en experimentatoren, moet leiden tot een significante bijdrage van de belgische onderzoeksgemeenschap tot dit fundamentele domein van de hedendaagse fysica

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project behandelt de experimentele studie van de structuur en wisselwerking van het uitgewisselde foton in elektron-proton botsingen, als functie van de virtualiteit van het foton. Daartoe wordt de veeldeeltjes-eindtoestand geanalyseerd in fotoproductie en diep-inelastische interacties. De deeltjes- en transversale energiedichtheid, lokale en lange-afstandscorrelaties tussen deeltjes onderling en de distributie van de transversale impuls moeten inzicht verschaffen in de dynamiek van foton-proton botsingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Mandaathouder: Van Mechelen Pierre

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoek behelst studie van botsingen tussen mesonen, leptonen en baryonen bij hoge energie (> 100 GeV/c) uitgevoerd aan deeltjesversnellers in CERN, Serpukhov (USSR) en Fermilab (USA), met als doel de produktiemechanismen van hadronen in dit soort processen te toetsen aan bestaande theorieën (quantumchromodynamica en Weinberg-Salam theorie der elektro-zwakke wisselwerkingen).

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Mandaathouder: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Getracht zal worden meer inzicht te krijgen in deep inelastische elektron-proton botsingenop volgende wijze : a) via het gebruik van de uitgebreide gegevensset tussen 1996 en 2000 verzameld tijdens het H1 experiment in DESY zal een nieuwe, gedetailleerde anlyse worden gemaakt van de hadronische eindtoestanden in diffractieve DIS b) via het installeren van een nieuwe proton spectrometer 220-m.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Micro Gap Tellers zijn een nieuw type detectoren voor geladen deeltjes met volgende eigenschappen: hoge ruimtelijke resolutie, grote telsnelheid, stralingsbestendig. Verschillende parameters van dit type detectoren zal geoptimaliseerd worden en een groot prototype gebouwd, bestaande uit een 70-tal elementaire cellen van elk 10 bij 10 cm.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wolf Eddi
• Promotor: Verbeure Frans
• Co-promotor: De Wolf Eddi

Onderzoeksgroep(en)

• Elementaire-Deeltjesfysica

Project type(s)

• Onderzoeksproject