Istraživačka grupa katedre za fiziku

Voditelj grupe

doc. dr. sc. Damir Lelas

Suradnici

prof. dr. sc. Ilja Doršner
prof. dr. sc. Nikola Godinović
mag. phys. Mijo Matković
mag. phys. Toni Šarić
mag. ing. Ana Šćulac

Opis područja istraživanja i specifičnih aktivnosti

  1. Fizika elementarnih čestica – CMS grupa
  2. Astrofizika – MAGIC i CTA-LST grupa
  3. Teorijska fizika elementarnih čestica i polja

Opis laboratorija i opreme

Laboratorij za karakterizaciju fotodetektora osnovan je s ciljem da se ostvare preduvjeti za mjerenje svih relevantnih značajki i parametara rada fotodetektora, a posebno novih vrsta poluvodičkih fotodetektor s osjetljivošću od jednog fotona. Laboratorij je opremljen s računalom upravljanom temperaturnom komorom, 6485 Keithley pikoampermetrom, Keithley 6487 izvorom napona/pikometrom. Zatim, 2000 Keithley multimetrom, CAEN N478 programabilnim izvorom napajanja, te CAEN silicijskim fotomultiplikatorskim paketom. Postojeći laboratorij nadograđen je opremom za testiranje i preciznu kalibraciju dviju CCD kamera čija se vidna polja djelomično poklapaju (za potrebe konzorcija CTA, odnosno radne grupe LST).

Kontakti s akademskim i drugim institucijama

  • Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN), Ženeva, Švicarska
  • Institut polytechnique de Paris, École Polytechnique, Palaiseau, Francuska
  • Max-Planck-Institut für Innovation und Wettbewerb, München, Njemačka
  • Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Hrvatska
  • Sveučilište u Rijeci, Hrvatska
  • Institut “Ruđer Bošković”, Hrvatska
  • Institut “Jožef Stefan”, Slovenija
  • Univerza v Ljubljani, Slovenija
  • Université Paris-Sud, Laboratoire de Physique Théorique, Francuska
  • Sveučilište u Zagrebu, Hrvatska
  • Universität Basel, Švicarska
  • Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules (LAPP), Francuska
opis istraživanja

Čestična i astročestična fizika (ASTROHEP)

Opis istraživanja za razdoblje od 5 godina

Otkriće Higgsovog bozona od strane ATLAS i CMS kolaboracija na LHC-u otvorilo je novu eru u fizici elementarnih čestica. Precizna mjerenja svojstava otkrivene čestice idući su korak u istraživanjima u Higgs području. Precizna mjerenja parametara čestice od presudne su važnosti za fiziku unutar i izvan Standardnog modela elementarnih čestica. Planirane su aktivnosti grupe na razradi teorijskih i eksperimentalnih aspekata potrage za leptokvarkovima na LHC-u. Planiran je i nastavak rada na analizi procesa produkcije parova Higgsovih bozona, te aspekata LR simetrične teorije. U projektnom prijedlogu predviđa se analiza i mogućnost mjerenja navedenog procesa kojima bi se mogli potvrditi aspekti Lijevo-desno simetrične teorije uključujući najnovije podatke LHC sudara u tzv. run 3 fazi rada LHC-a (planirani integrirani luminozitet od 400 fb-1 do kraja 2025. godine). Predviđeno je da se proširi dosadašnji fazni prostor potrage za mase WR i N.

Navedena analiza bi velikim dijelom trebala profitirati od planirane uspostave teorijske grupe fizike elementarnih čestica na Sveučilištu u Splitu, tijekom 2024. i 2025. godine, gdje je predviđeno da nositelj grupe (tzv. chair pozicija) bude profesor G. Senjanović jedan od autora Lijevo-desno simterične teorije.

Usporedo s fizikalnom analizom, planiran je snažan nastavak rada na projektu HGCAL, budućeg prednjeg kalorimetra CMS-a. Aktivnosti grupe su posebno izražene u svezi s izvedbom okidača prve razine HGCAL-a, te rekonstrukcije i identifikacije elektrona i fotona. Posebno značajno je da su u projekt uključeni i stručnjaci s FESB-a u području elektronike i računarstva s Katedre za digitalne sustave i mreže.

Pored CMS aktivnosti, planirane su i aktivnosti na prikupljanju i analizi podataka MAGIC teleskopa.

Jednako tako, očekuje se i nastavak rada na analizi visokoenergetskih gama podataka koje je MAGIC prikupio iz izvora koji su kandidati za Pevatrone (izvore kozmičlkih zraka energije PeV). Naša grupa radi razvoju Large Size Telescope (LST), Cherenkov Telescope Array (CTA) opservatorija i odgovorna je za dizajn, izgradnju i puštanje u pogon sustava za precizno praćenje i korekciju usmjerenosti teleskopa. Sustav za precizno mjerenje usmjerenosti za   prvi izgrađeni teleskop LST-1 nedavno je uspješno pušten u rad. Planira se izgraditi, testirati i pustiti u rad isti ovaka  sustav  za preostala tri teleskopa LST-2,3,4, te se planira i rad na razvoju softvera  za analizu podataka koji će prikupljati ovim teleskopima.

Članovi grupe će također razmatrati fenomenološke scenarije fizike izvan Standardnog modela, a koji se mogu eksperimentalno provjeriti. Posebna pažnja će biti posvećena scenarijima koji mogu generirati neutrinske mase, prouzrokovati protonski raspad, utjecati na fiziku ukusa u leptonskom sektoru Standardnog modela kao i promijeniti anomalne magnetne momente elementarnih čestica poput elektrona i miona.