[PPT] - S h o w e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e PowerPoint Presentation

SLIDE 1

S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r

A l e x a n d e r S c h u l z , K I T 2 1 . 9 . 2 1 6 H A P Wo r k s h

p

T

p

i c 2 E r l a n g e n , 2 1 – 2 3 / 9 / 2 1 6

( P h

t
b

y S . S a ffj )

SLIDE 2

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

2

T h e P i e r r e A u g e r O b s e r v a t

r

y

M e a s u r e me n t

f

U H E C R s u s i n g a h y b r i d a p p r

a

c h w i t h 5 F D b u i l d i n g s a n d ~ 1 7 S D WC D s F D b u i l d i n g S D w i t h u p g r a d e p r

t
t

y p e

H E A T

SLIDE 3

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

3

S t a n d a r d a i r s h

w

e r r e c

n

s t r u c t i

n

 S

t a n d a r d S D a i r s h

w

e r r e c

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s t r u c t i

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a n e m p i r i c a l d e s c r i p t i

n
f

t h e l a t e r a l d i s t r i b u t i

n

( U n g e r , 2 6 )

1 4 %

SLIDE 4

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

4

E v e n t d i s c r i m i n a t i

n
f

d i fg e r e n t e l e m e n t s



S e p e r a t i

n
f

d i fg e r e n t e l e m e n t s i n a p l a n e s p a n n e d b y X

m a x

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b

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v e n t p r

b

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a c e r t a i n p r i m a r y t y p e c a n b e c a l c u l a t e d



L a r g e

v

e r l a p

f

i n t e r m e d i a t e e l e m e n t s , b u t l i g h t a n d h e a v y c a n b e s e p e r a t e d



P l

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s u s i n g Q G S J e t

2

. 4 s i m u l a t i

n

s ; r e f e r e n c e m

d

e l : Q G S J e t

2

. 3 p r

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

U n i v e r s a l i t y g i v e s u s a w a y t

g

e t t h e i n f

r

m a t i

n

u s i n g

n

l y t h e S D

SLIDE 5

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

5

T h e b a s i c i d e a

f

s h

w

e r u n i v e r s a l i t y

 F

l u c t u a t i

n

s i n t h e s h

w

e r d e v e l

p

me n t a t U H E C R e n e r g i e s a r e s m a l l e n

u

g h t

a

c h i e v e a “ u n i v e r s a l ” s h

w

e r d e s c r i p t i

n

( U n g e r , 2 6 )

N

r

m a l i z e d w . r . t . t

t

a l e n e r g y d e p

s

i t

SLIDE 6

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

6

T h e p h y s i c s b e h i n d s h

w

e r u n i v e r s a l i t y

P r

t
n

@ E = 1

1 9

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u c t s h a d r

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g n e t i c s h

w

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L

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g i t u d i n a l d e v e l

p

me n t I n v i s i b l e t

u

r d e t e c t i

n

mu

n

s

SLIDE 7

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

7

S c a l i n g w i t h t h e m u

n

c

n

t e n t

SLIDE 8

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

8

S h

w

e r c

m

p

n

e n t s a t A u g e r

b

s e r v a t i

n

l e v e l

mu

n

s ma i n e l e c t r

ma

g n e t i c s h

w

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d e c a y p r

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u c t s h a d r

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j e t p r

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Q G S J e t

2

. 3 , E P O S

1

. 9 s i m u l a t i

n

s

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p r

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n

, c a r b

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, i r

n

a t e n e r g i e s > 5 E e V

SLIDE 9

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

9

S h

w

e r d e v e l

p

m e n t

f

t h e s i g n a l s

D i s t a n c e t

t

h e s h

w

e r m a x i m u m Δ X h a s m a i n i m p a c t

n

t h e s i g n a l s i z e

L

n

g i t u d i n a l s h a p e s a r e d e s c r i b e d w i t h G a i s s e r

h

i l l a s f u n c t i

n

s

SLIDE 10

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1

A d e t a i l e d d e s c r i p t i

n
f

a i r s h

w

e r s

S i g n a l a r r i v a l t i m e s

 M

d

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g i t u d i n a l a n d l a t e r a l s i g n a l d e v e l

p

m e n t

 T

t

a l s i g n a l : S u m

f

t h e 4 s i g n a l c

m

p

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e n t s T

t

a l s i g n a l s ( L D F )

 M

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f

p a r t i c l e a r r i v a l t i m e s f

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r c

m

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 F

i r s t p a r t i c l e a r r i v a l t i m e s : S p h e r i c a l s h

w

e r f r

n

t s (

r

i g i n d e p e n d s

n

p a r t i c l e t y p e )

SLIDE 11

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 1

A m

d

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s i g n a l a r r i v a l t i m e s

 D

e s c r i p t i

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f

a v e r a g e t i m e t r a c e s b y l

g
n
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m a l d i s t r i b u t i

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s ( m e a n m a n d w i d t h s )

 Q

G S J e t

2

. 3 , E P O S

1

. 9 s i m u l a t i

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s

f

p r

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, c a r b

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, e n e r g i e s . 1 – 1 E e V mu

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s ma i n e l e c t r

ma

g n e t i c s h

w

e r

m s

SLIDE 12

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 2

A v e r a g e t i m e d e l a y



S i m i l a r d e p e n d e n c i e s

f

t h e a v e r a g e t i m e d e l a y

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d i fg e r e n t p a r t i c l e c

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t h e d i s t a n c e t

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w

e r m a x i m u m ( w i d t h s e x h i b i t d i fg e r e n t b e h a v i

r

s ) mu

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s ma i n e l e c t r

ma

g n e t i c s h

w

e r

SLIDE 13

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 3

A i r s h

w

e r r e c

n

s t r u c t i

n

w i t h S D u n i v e r s a l i t y

 M

a k e u s e

f

f u l l S D d a t a t

e

x t r a c t ma s s i n f

r

ma t i

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n b i a s e d r e c

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s t r u c t i

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w

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e a n d a r r i v a l d i r e c t i

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s y m m e t r i e s i n t h e s h

w

e r d e v e l

p

m e n t n a t u r a l l y i n c l u d e d

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t e n e r g i e s > 1 E e V : u n b i a s e d r e c

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s t r u c t i

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f

t h e d e p t h

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w

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l y S D i n f

r

m a t i

n

! + R e l a t i v e m u

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n u m b e r

SLIDE 14

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 4

R e c

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q u a l i t y

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l

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

D e p e n d s

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p r i m a r y p a r t i c l e d u e t

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U n b i a s e d e s t i m a t i

n
f

t h e r e l a t i v e m u

n

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t e n t

SLIDE 15

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 5

F u r t h e r a p p l i c a t i

n

s

f

u n i v e r s a l i t y

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D e t e r m i n a t i

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t h e e n e r g y s p e c t r u m i n d e p e n d e n t

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t h e s t a n d a r d r e c

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S e a r c h f

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SLIDE 16

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 6

A u g e r P r i m e



M e a s u r e m e n t

f

d i fg e r e n t p a r t i c l e c

m

p

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e n t s w i t h t h e c

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WC D + S S D



We c a n c

n

s t r a i n a n d t u n e u n i v e r s a l i t y m

d

e l s w i t h d a t a ! → M

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w

e r f u l p h y s i c s

b

a s e d a i r s h

w

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s t r u c t i

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SLIDE 17

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 7

S u m m a r y a n d

u

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k

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F u l l d e s c r i p t i

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f

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w

e r s i g n a l s a n d t i m e s f

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w

i n g t h e p a r a d i g m

f

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w

e r u n i v e r s a l i t y

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I n d e p e n d e n t , p h y s i c s

b

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A c c u r a t e e s t i m a t i

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w

e r m a x i m u m , e n e r g y a n d r e l a t i v e m u

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

E s t i m a t i

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t h e p r i m a r y m a s s b a s e d

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s t a t i s t i c a l a v e r a g e s

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b

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v e n t b a s i s ( i . e . fj s h e r a n a l y s e s )



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f

t h e p r i m a r y fm u x i n d e p e n d e n t

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t h e s t a n d a r d m e t h

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

U n i v e r s a l i t y w i l l b e a p

w

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l

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g

e t h e r w i t h t h e u p g r a d e d d e t e c t

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A u g e r P r i m e



F u r t h e r a p p l i c a t i

n

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s

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s , n e u t r i n

s

e t c .

SLIDE 18

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 8

B a c k u p

SLIDE 19

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

1 9

S e p a r a t i

n
f

h a d r

n

j e t s

SLIDE 20

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

2

S i g n a l m

d

e l r e s i d u a l s

SLIDE 21

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p

2 1

T w

d

i fg e r e n t r e c

n

s t r u c t i

n

t y p e s

I t e r a t i v e r e c

n

s t r u c t i

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C l a s s i c r e c

n

s t r u c t i

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

Q u a n t i t i e s a r e fj t i n s e p a r a t e s t a g e s 1 ) e n e r g y , c

r

e 2 ) X m a x , t i m i n g 3 ) …



M a k e s u s e

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s t r a i n t s t

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d e n h y b r i d s



B e t t e r r e s

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f

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

A l l q u a n t i t i e s e x c e p t t h e p r i m a r y e n e r g y a r e s i m u l t a n e

u

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D r e s u l t )



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> 7

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R e c

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b i a s e s b e l

w

1 E e V , l a r g e r e s

l

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s

SLIDE 22

2 1 . 9 . 2 1 6 S h

w

e r u n i v e r s a l i t y @ A u g e r – H A P Wo r k s h

p