Visualisierung von Messungen des Belle II-Detektors Thema: Das Standardmodell der Teilchenphysik beschreibt die bisherigen Messungen elementarer Teilchen und ihrer Wechselwirkungen mit sehr hoher Präzision. Allerdings gibt es mehrere Gründe, weshalb dieses Modell nur eine Näherung einer allgemeineren Theorie sein kann. Deshalb wird in Experimenten wie dem Belle II-Experiment, das zur Zeit in Japan aufgebaut wird, nach Abweichungen von Vorhersagen des Standardmodells gesucht. Beim Belle II-Experiment werden Teilchen nachgewiesen, die in Kollisionen von hochenergetischen Elektronen und Positronen entstehen. Der Nachweis erfolgt indirekt über Energiedepositionen der Teilchen in unterschiedlichen Detektorkomponenten. Um aus den Detektorsignalen auf die Eigenschaften der Teilchen schliessen zu können, werden komplexe Rekonstruktionsalgorithmen eingesetzt. Für die Entwicklung der Rekonstruktionsalgorithmen ist es wichtig, eine gute Vorstellung von der Geometrie des Detektors, der Wechselwirkung der Teilchen mit dem Detektormaterial und den daraus resultierenden Messungen zu haben. Deshalb ist eine Visualisierung des Detektors und der Teilchenbahnen ein sehr hilfreiches Werkzeug für die Entwickler. Dies gilt umso mehr je besser die räumliche Wahrnehmung ist. Virtuelle Umgebungen ermöglichen es dem Benutzer, die Kollisionsereignisse immersiv zu analysieren und somit tiefgehendes Verständnis der Daten erlagen. Im Zentrum für Virtuelle Realität und Visualisierung (V2C) stehen Technologien wie eine 5-seitige Projektionsinstallation und eine großformatige, hochauflösende Powerwall zur Verfügung. Besonders die 5-seitige Projektionsinstallation (CAVE) ermöglicht mittels Head-tracking und stereoskopischer Darstellung das Erfassen von räumlichen Strukturen. Aufgaben: Die Belle II-Kollaboration verwendet ein in C++ geschriebenes Werkzeug (Event Display) zur Visualisierung der Detektorgeometrie, der Signale im Detektor und der Teilchenbahnen. Im Rahmen einer oder mehrerer Bachelorarbeiten können folgende Aufgaben bearbeitet werden: • Aufbau einer Netzwerkverbindung zwischen dem Belle II Event Display und der Cave • Implementierung der CAVE Visualisierung • Entwicklung von neuen Visualisierungstechniken (in der CAVE) • Entwicklung von neuen Interaktionstechniken (in der CAVE) Hierzu sind Grundkenntnisse im Bereich C++ und der Graphikprogrammierung (OpenGL) erwünscht. Kontakt: Prof. Dr. Thomas Kuhr LMU München Fakultät für Physik Excellence Cluster Universe Boltzmannstr. 2 85748 Garching b. München [email protected] 089 35831 7174 Dr. techn. Christoph Anthes Leibniz-Rechenzentrum Boltzmannstr. 1 85748 Garching b. München [email protected] 089 35831 8744
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