A CERN LHC nyaláb luminozitásának abszolút kalibrációja és a p+p szórás hatáskeresztmetszete a TOTEM kísérletben = Absolute calibration of LHC beam luminosity and determination of total proton - proton cross section in the TOTEM experiment

A kutatási támogatás segítségével két fiatal kutató tölthetett mintegy 1 éves szakmai gyakorlatot a CERN LHC TOTEM kísérleténél. Egy egyetemi hallgató pedig első konferencia kiadványát készíthette el a TOTEM kísérlet Roman Pot detektorainak nyaláb impedancia méréséről. Publikációs tevékenységük eredményes munkát takar, és nem tükrözi azokat a nehézségeket amellyel 2008 szeptemberében, az LHC gyorsító működésének leállása után kellett szembesülnünk, és amely helyzet várhatóan idén év végére normalizálódik az LHC újraindításakor. Az ütköző nyalábok hiánya miatt részben át kellett terveznünk a kutatásokat: azokat a feladatokat soroltuk előre, amelyek az új helyzetben a TOTEM számára a legfontosabbak voltak. Részt vettünk a TOTEM Roman Pot detektorok impedanciájának meghatározásában. Teszteltük a TOTEM Római Fazék detektorok hatékonyságát . A TOTEM Online Adatgyűjtő és monitorozó szoftverében új adatformátumot vezettünk be. A kísérlet kérésére bekapcsolódtunk a TOTEM Detektor Kontroll Rendszer (DCS) hardver kiépítésébe is. A tervben szereplő teljes hatáskeresztmetszet mérést, valamint az LHC nyaláb luminozitásának modell-független meghatározását üktözések híján, az LHC indulásának csúszása miatt nem tudtuk megvalósítani, ezekre várhatóan a 2009/2010-es akadémiai évben, az LHC újraindítása után fog majd sor kerülni, a publikációk az OTKA támogatásának feltüntetésével jelennek majd meg. | Two young postdocs received a practical training in high energy particle physics in the TOTEM experiment at CERN LHC on this grant. An MSc student completed her first scientific publication on TOTEM Roman Pot detectors. The publications of the participants report on successful research, and does not reflect the difficulties that arised soon after the start of the grant period due to the cessation of the operations of the CERN LHC accelerator in September 2008, a difficult situation that is expected to be normalized only by a successful restart of CERN LHC scheduled presently to the end of 2009. The lack of colliding beams in LHC resulted in a re-scheduling and re-planning of the proposed research: we had to give high priority to those topics that were most important for the TOTEM experiment in this situation. We participated in the beam impedance measurements of the TOTEM Roman Pot subdetectors. We introduced a new data format in the TOTEM online monitoring and data acquisition system. Upon the request of TOTEM we participated in the construction of hardware for the TOTEM Detector Control System. The planned measurement of total cross sections and the absolute calibration of the LHC beam luminosity was postponed due to lack of colliding proton beams and the cessation of LHC operations mentioned above. These measurements will take place after the successfull restart of LHC, expected in the 2009/10 academic year

A new and finite family of solutions of hydrodynamics: Part III: Advanced estimate of the life-time parameter

We derive a new formula for the longitudinal HBT-radius of the two particle Bose-Einstein correlation function from a new family of finite and exact, accelerating solution of relativistic perfect fluid hydrodynamics for a temperature independent speed of sound. The new result generalizes the Makhlin-Sinyukov and Herrmann-Bertsch formulae and leads to an advanced life-time estimate of high energy heavy ion and proton-proton collisions

A new and finite family of solutions of hydrodynamics: Part II: Advanced estimate of initial energy densities

We derive a new, exact formula for the estimate of the initial energy densities from a new family of finite and exact solution of relativistic perfect fluid hydrodynamics. The new formula depends non-trivially on the speed of sound and on the shape or width parameter of the measured (pseudo)rapidity distribution.Comment: Invited talk of G. Kasza at the WPCF 2018 conference in Cracow, Poland, May 22-26, 2018. Submitted to Acta Physica Polonica

Higher order anisotropies in the Buda-Lund model: Disentangling flow and density field anisotropies

The Buda-Lund hydro model describes an expanding ellipsoidal fireball, and fits the observed elliptic flow and oscillating HBT radii successfully. Due to fluctuations in energy depositions, the fireball shape however fluctuates on an event-by-event basis. The transverse plane asymmetry can be translated into a series of multipole anisotropy coefficients. These anisotropies then result in measurable momentum-space anisotropies, to be measured with respect to their respective symmetry planes. In this paper we detail an extension of the Buda-Lund model to multipole anisotropies and investigate the resulting flow coefficients and oscillations of HBT radii.Comment: 1 column format, 20 pages, 10 figure

HBT radii from the multipole Buda-Lund model

The Buda-Lund model describes an expanding hydrodynamical system with ellipsoidal symmetry and fits the observed elliptic flow and oscillating HBT radii successfully. The ellipsoidal symmetry can be characterized by the second order harmonics of the transverse momentum distribution, and it can be also observed in the azimuthal oscillation of the HBT radii measured versus the second order reaction plane. The model may have to be changed to describe the experimentally indicated higher order asymmetries. In this paper we detail an extension of the Buda-Lund hydro model to investigate higher order flow harmonics and the triangular dependence of the azimuthally sensitive HBT radii.Comment: 4 pages, 6 figures. Presented at the 11th Workshop on Particle Correlations and Femtoscopy (WPCF 2015), 03-07 Nov 2015, Warsaw, Polan

A nehézion ütközésekben létrehozott új anyag tulajdonságainak vizsgálata = Investigation of a new form of matter produced in heavy ion reactions

Eredményeinket két, igen jelentős nemzetközi visszhangot kiváltó publikáció foglalja mintegy keretbe. Az első a PHENIX kollaboráció működésének első 5 évét összefoglaló munka. Legfontosabb megállapítása, hogy a RHIC gyorsító Au+Au ütközéseiben egy új, igen forró és sűrű anyagforma jön létre, amely a várakozásokkal ellentétben nem az aszimptotikus szabadság következményeként várható, szinte kölcsönhatás mentes kvarkok és gluonok gázaként, hanem egymással erősen kölcsönható szabadsági fokok folyadékaként viselkedik. Ennek a cikknek és a tökéletes kvarkfolyadék felfedezésének kiemelkedő sikerét a kiemelkedő számú, a zárójelentés beadásáig beérkezett 869 hivatkozás is mutatja. A Phys. Rev. Lettersben 2010 elején publikált PHENIX-e cikkünk pedig az első szakfolyóiratban megjelent olyan cikk volt, amely a hadronok létezésének határhőmérsékletét lényegesen meghaladó 300 MeV-es hőmérséklet értékeket közölt szakmai folyóiratokban. Ezek az adatok a RHIC-nél előállított kvark-gluon plazma hőmérsékletének első kísérleti meghatározását jelentik. Ezeket a kísérleti eredményeket részletes elméleti hidrodinamikai publikációkkal is alátámasztottuk. Számos új és alapvető elméleti eredményt értünk el továbbá a nem-extenzív termodinamika elméletében és nehézion fizikai alkalmazásaiban, továbbfejlesztettük az ALCOR és a Buda-Lund modelleket, új eredményeket értünk el a kvantum-statisztikus korrelációk és kvantum-optikai módszerek nagyenergiás fizikai alkalmazásai területén. | Two renowned papers highlight the main results of this OTKA project. The first paper summarized the results of the first years of PHENIX measurements at RHIC. This paper reported, that in Au+Au collisions at RHIC a new, hot and dense form of matter is created. Expectations suggested that at high temperatures and energy densities a gas of quasi free quarks and gluons will be created. Instead, a fluid phase consisting of strongly interacting quarks and gluons has been observed. This paper and the discovery of a nearly perfect fluid at RHIC received 869 citations by the time of filing this grant report. Another milestone PHENIX paper was published in the Physical Review Letters in early 2010 about the direct photon spectrum in Au+Au collisions at RHIC. For the first time in a refereed scientific journal, initial temperatures of at least 300 MeV were reported. These data indicate the first experimental determination of the initial temperature of the quark-gluon plasma created in Au+Au collisions at RHIC. We have supplemented these results with detailed theoretical publications. We have published fundamental theoretical papers in the theory of non-extensive thermodynamics and its applications in high energy heavy ion physics, we have continued to develop the ALCOR and the Buda-Lund hydrodynamical models, and achieved several new results in the field of quantum-statistical correlations and the applications of quantum-optical methods to the field of high energy physics

Lifetime estimations from RHIC Au+Au data

We discuss a recently found family of exact and analytic, finite and accelerating, 1+1 dimensional solutions of perfect fluid relativistic hydrodynamics to describe the pseudorapidity densities and longitudinal HBT-radii and to estimate the lifetime parameter and the initial energy density of the expanding fireball in Au+Au collisions at RHIC with $\sqrt{s_{NN}}=130$ GeV and $200$ GeV colliding energies. From these exact solutions of relativistic hydrodynamics, we derive a simple and powerful formula to describe the pseudorapidity density distributions in high energy proton-proton and heavy ion collisions, and derive the scaling of the longitudinal HBT radius parameter as a function of the pseudorapidity density. We improve upon several oversimplifications in Bjorken's famous initial energy density estimate, and apply our results to estimate the initial energy densities of high energy reactions with data-driven pseudorapidity distributions. When compared to similar estimates at the LHC energies, our results indicate a surprising and non-monotonic dependence of the initial energy density on the energy of heavy ion collisions.Comment: 37 pages, substantially extended and accepted versio

Vadon élő madarak egyes vírusfertőzéseinek vizsgálata = Investigations on certain virus infections of wild birds

A projekt keretében végzett kutatásaink során kimutattuk a Nyugat-nílusi vírus (WNV) jelenlétét vadmadarak elhullott egyediből (2007.: 3 eset, 2008.: 25 eset, 2009.: 16 eset, 2010.: 3 eset, 2011. augusztusig: 1 eset). Megállapítottuk, hogy egyes, különösen érzékeny ragadozó madár fajok (pl. héják) mellett a vírus énekes madarakban is előfordul. Dokumentáltuk a vírus 2008-ban bekövetkezett jelentős hazai földrajzi terjedését és járványos jellegű megjelenését. Járványtani összefüggéseket találtunk a vadmadarakban, emberekben és lovakban kimutatott, WNV okozta megbetegedések között. Magyarországon elsőként diagnosztizáltunk WNV okozta agyvelőgyulladást lovakban, valamint bizonyítottuk a kórokozó jelenlétét Culex pipiens szúnyogokban. Szerológiai módszerekkel WNV ellenes ellenanyagokat mutattunk ki a vizsgált madársavók 26%-ában. Genetikai összehasonlító vizsgálatok segítségével megállapítottuk, hogy a 2004-ben Magyarországon felbukkant lineage 2 genetikai vonalhoz tartozó vírustörzs endémiássá vált az országban, majd 2008-ban átterjedt Ausztriába, és 2010-ben Görögországban is felbukkant. Meghatároztuk és elemeztük a hazánkban, 2005-ben felbukkant Usutu vírus (USUV) teljes genomszekvenciáját. Nyomon követtük a vírus közép-európai terjedését. Igazoltuk, hogy a Spanyolországban kimutatott USUV eltér a közép-európai törzstől. Elsőként határoztuk meg a Sedlec bunyavírus részleges genomszekvenciáját, valamint mutattunk ki madár bornavírusokat hazai kóresetekből származó mintákból. | Our studies demonstrated the presence of West Nile virus (WNV) in samples of dead birds collected in Hungary (in 2007. 3 cases, in 2008. 25 cases, in 2009. 16 cases, in 2010. 3 cases, and in 2011. until August 1 case). Besides particularly sensitive predatory birds (i.e. goshawks), the virus was detected in several other species, including songbirds. A significant geographic spread and an epidemic of West Nile fever were detected in 2008. in Hungary. Connections were found between the neuroinvasive WNV cases in wild birds, in horses and in humans. WNV-associated encephalitis was diagnosed for the first time in horses in Hungary, and the virus was also detected in Culex pipiens mosquitoes. Anti-WNV antibodies were detected in 26% of the investigated wild bird serum samples using different serological methods. Phylogenetic analyses revealed that the lineage 2 WNV strain, which emerged in Hungary in 2004, became endemic in the country and spread to Austria in 2008. The same strain emerged in Greece in 2010. The complete genome sequence of the Usutu virus (USUV) strain which have emerged in Hungary in 2005 was determined and analyzed. We have monitored the spread of the virus in Central-Europe. Our studies revealed that the USUV strain which was detected in Spain is different from the Central-European strain. Partial genome sequences of the Sedlec bunyavirus were determined for the first time. Avian bornaviruses were detected in samples collected from clinical cases in Hungary