LHC Análise de Datos

Achegándonos ao LHC

O LHC produce  arredor de 600 millións de collisións ( ~ 109 colisións) protón-protón en funcionamento nominal nos detectores ATLAS ou CMS.  A cantidade de datos promedio por evento supón unha media de 1 MB (1 Megabyte).

109 colisións/s  x  1 Mbyte/colisión = 1015 bytes/s  = 1 PB/s (1 Petabyte/segundo)

Dado que 1 DVD ~ 5 GB :   200000 DVDs por segundo farían falta para almacenar eses datos, ouarredor de 6000 IPods (cada un con 160 GB de capacidade) por segundo! 

Isto é varios ordes de magnitude máis grande do que calquera sistema de adquisición de datos dun detector actual pode manexar.

Un sistema trigger (disparo) tense deseñando para rexeitar os eventos non interesantes e manter só os interesantes (máis información sobre o trigger na seguinte páxina).

Por exemplo, o sistema trigger de ATLAS está deseñando para tratar uns 200 eventos por segundo.

200 eventos/s  x  1 Mbyte = 200 MB/s (200 Megabyte/segundo)

Considerando dous turnos de 10 horas por día, e uns 300 días no ano:

200 MB/s  x  2  x 10  x  3600  x  300  ~   4·1015 bytes/ano= 4 PB/ano

En conxunto, os experimentos LHC producen arredor de 15 petabytes de datos en bruto por ano que deben ser almacenados, procesados e analizados.

Un sistema trigger de tres niveis é utilizado para seleccionar eventos que amosan signos de procesos físicos de interese.

  • nivel-1 é un  trigger baseado en hardware que selecciona eventos con cantidades grande  de enerxía depositadas nos calorímetros, ou sinais nas cámaras de muóns ...
  • nivel-2 está baseado en software, e selecciona eventos a partir da análise preliminar dos datos de interese identificadas polo nivel-1.
  •  O  nivel-3 fai unha reconstrución inicial do evento completo, e se elecciona se é de interese. Entón é almacenado para análise posterior "offline".

Para realizar estes procesos, aplícanse sucesivamente sofisticados algoritmos aos datos en bruto, para extraer información física e observables de interese que podan seren comparadas con predicións teóricas.

A seguinte figura (tomada do libro The Large Hadron Collider: a Marvel of Technology editado por Lyndon Evans) mostra un esquema dos fluxos de datos e as principais etapas dos procesos involucrados.

Para máis información ver  EVANS L. (Ed). The Large Hadron Collider: a Marvel of Technology. CERN and EPFL Press (2009). Capítulo 5.6.

AUTORES


Xabier Cid Vidal, Doutor en Física de Partículas (experimental) pola USC. Research Fellow in experimental Particle Physics no CERN, desde xaneiro de 2013 a decembro de 2015. Actualmente está no Depto de Física de Partículas da USC  ("Ramon y Cajal", Spanish Postdoctoral Senior Grants).

Ramon Cid Manzano, profesor de Física e Química no IES de SAR de Santiago de Compostela, e Profesor Asociado no Departamento de Didáctica das Ciencias Experimentais da USC. É licenciado en Física e en Química, e é Doutor pola Universidade de Santiago (USC).

CERN


CERN WEBSITE

CERN Directory

CERN Experimental Program

Theoretical physics (TH)

CERN Physics Department

CERN Scientific Committees

CERN Structure

CERN and the Environment

LHC


LHC

Detector CMS

Detector ATLAS

Detector ALICE

Detector LHCb

Detector TOTEM

Detector LHCf

Detector MoEDAL

 


NOTA IMPORTANTE

Toda a Bibliografía que foi consultada para esta Sección está indicada na Sección de Referencias

 


© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es  | SANTIAGO |

···