1DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

What is Particle Physics? - Dimensions

Crystal Molecule

Atom

NucleusProtonQuark /Electron

Macrocosm

101 m 10-2 m 10-9 m

10-10 m

10-14 m10-15 m<10-18 m

2DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

What is Particle Physics? - Big Bang

Tim

esc

ale

Tim

esc

ale

Big BangBig Bang

Elementary ParticlesElementary Particles

NucleiNuclei

NucleonsNucleons

Light AtomsLight Atoms

TodayToday

......

......

Heavy AtomsHeavy Atoms

En

erg

yE

ner

gy

3DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

Our Instruments – Accelerators - LINAC

SLAC Linear Accelerator

Length: 3,2 kmBeam Energy: 50 GeV

Some experiments:

SLC GLASTB Factory BaBar

SLAC Linear Accelerator

Length: 3,2 kmBeam Energy: 50 GeV

Some experiments:

SLC GLASTB Factory BaBar

PEP II RingsPositron Electron Project

PEP II RingsPositron Electron Project

SLACStanford Linear Accelerator Center

SLACStanford Linear Accelerator Center SLAC LINACSLAC LINAC

4DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

Our Instruments – Accelerators - LHC

Large Hadron Collider

Length: 27 kmBeam energy: 14 TeVBelow surface: 100 mTemperature: -271 °CEnergy use: 1 TWh/aBest vacuum between earthand andromeda galaxy

4 large experiments:

CMS ATLASLHCb ALICE

Large Hadron Collider

Length: 27 kmBeam energy: 14 TeVBelow surface: 100 mTemperature: -271 °CEnergy use: 1 TWh/aBest vacuum between earthand andromeda galaxy

4 large experiments:

CMS ATLASLHCb ALICE

Lake GenevaLake Geneva

CERNCERN AirportAirport

5DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

Our Instruments – Detectors - CMS

Compact Muon Solenoid - CMSCompact Muon Solenoid - CMS Technische Daten:

Gesamtgewicht:12 500 T

Durchmesser:15 m

Gesamtlänge:21,5 m

Magnetfeld (Solenoid):4 Tesla

Magnetfeld (Joch):2 Tesla

6DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

Our Instruments – Detectors - Event Display

7DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

Our Instruments – Detectors - Data Rates

~ 60 TB/sec~ 60 TB/sec~

150 GB

/sec~

150 GB

/sec

~ 225 MB/sec~ 225 MB/sec

CMS Collision Rate: ~ 40 MHz

Event size: ~1.5 MBEvent size: ~1.5 MB

for Offline-

Analysis

Tape & HDD

Storage

High Level

Trigger

Software Data Reduction

(PC Farm)

Level 1

Trigger

Hardware Data Reduction

8DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

Our Instruments – Detectors - Storage & CPU

9DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

CMS High Energy Physics Collaboration

CMS 38 Nations

160 Institutions

> 2000 Scientists &

(as of 2004)

Engineers

10DPG-Frühjahrstagung Dortmund Volker Büge 30. März 2006 IWR

CMS Software Framework & OS

• Long-term experiments, large fluctuations of collaborators

• Transparency for analyses

• Huge software framework (~ 10GB)

• Usage of external software (Pythia Monte Carlo Generator,

ROOT Analysis Framework, ...)

• High Energy Physics builds its own hardware drivers, ...

only reasonableanswer

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