Procura de acontecimentos raros: matéria escura e decaímento beta duple sem neutrinos
As análises de Física de Partículas permitem estudar as propriedades das partículas elementares e as suas interacções. O Modelo Padrão da Física de Partículas (SM) descreve com uma precisão espantosa os dados experimentais obtidos até à data. No entanto, não fornece respostas para o número de famílias ou a hierarquia de massas das partículas elementares, a natureza dos neutrinos, a existência de matéria e energia escuras ou a unificação de todas as forças conhecidas. Vários modelos de física para além do SM propõe soluções para estes problemas, como por exemplo a Supersimetria, Dimensões Extra, etc. As experiências ATLAS/LHC e LUX/LZ foram desenvolvidas para fornecer respostas a vários destes problemas: i) a matéria escura representa mais de 80% da massa do Universo, mas a sua natureza continua desconhecida. Os detectores LUX e LZ procuram detectar partículas que a possam constituir através do estudo dos recuos nucleares que se espera que produzam ao interagir com a matéria normal; ii) ainda não foi possível determinar se o neutrino é a sua própria anti-partícula (neutrino de Majorana) ou não (neutrino de Dirac). A observação do decaímento beta duplo sem neutrinos permitirá esclarecer esta questão em aberto do SM. Várias experiências, entre as quais LZ, procuram este decaímento extremamente raro.

Experiência : LUX/LZ
Local : Coimbra
Supervisor(s) : Alexandre Lindote, Cláudio Silva, Paulo Brás (alex@coimbra.lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 1 mês, Julho

Coincidence signals in SNO+ water phase
SNO+ is a multi-purpose neutrino experiment located deep underground in Sudbury (Canada). It started taking data in 2017. The work consists in searching the data for coincident events that caused by alpha decays, followed by a neutron capture. This coincidence signature is the same as for anti-neutrinos.

Experiência : SNO+
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Valentina Lozza, Sofia Andringa (vlozza@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Cosmic catcher
What are the best Cosmic Rays? The most energetic, the best acquired, the closer? How do you show all the info in a splash? Select and produce a viewer to be used in the LIP/IST Auger Shift Control Room

Experiência : Auger
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Ruben Conceição (ruben@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Junho-Septembro

Cosmic ray muons reconstruction in the SNO+ experiment
SNO+ is a multi-purpose neutrino experiment located deep underground in Sudbury (Canada). With about 60 muons/day crossing the detector, the project aims both to estimate the muon flux arriving 2 km  underground and, using water SNO+ data, the mapping of the cosmic muons direction as well as looking at the detector reconstruction performance.

Experiência : SNO+
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Fernando Barão, Gersende Prior (barao@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Exotics search of Boosted Dark Matter in the SNO+ experiment
SNO+ is a multi-purpose neutrino experiment located deep underground in Sudbury (Canada). The project aims to explore the experiment sensitivity to boosted dark matter signal coming from the

Experiência : SNO+
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Gersende Prior, Fernando Barão (gersende@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Hadron production at the highest energies
Cosmic Rays at Auger are the most energetic particles known (10x the LHC ones). How are the interactions governed? What’s the impact in the footprint measured? Study the effects and the theory involved.

Experiência : Auger
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Lorenzo Cazon (cazon@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Junho-Septembro

Looking for astrophysical gammas with a next generation detector
We are currently developing a new wide field-of-view hybrid detector experiment to measure astrophysical gamma-rays. One of the challenges of LATTES is to be able to distinguish the gamma-rays from the overwhelming hadronic background. This implies distinguishing patterns at ground using advanced discrimination methods such as deep neural networks or boosted decision trees. Think you up to it?

Experiência : LATTES
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Ruben Conceição (ruben@lip.pt)
Vagas : 3
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Multimessenger search
Objects emitting gravitational waves can also emit neutrinos and photons that could be seen in Auger. Is there an excess of events at that time from that region of the sky?

Experiência : Auger
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Sofia Andringa (sofia@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Junho-Septembro

Solar modulation of cosmic rays
The Sun emits a continuous stream of highly conductive plasma that permeates the entire Solar system, transporting Solar magnetic field lines with it. The Solar magnetic field changes the direction and energy of cosmic-rays inside the Solar system, creating an effect known as Solar modulation. Cosmic-ray flux is especially sensitive to this effect on the low energy range, up to 30 GV. The goal of this work is to explore the simulation of this phenomenon using a package named SOLARPROP which solves the cosmic ray transport equations using a 2D stochastic approach.

Experiência : AMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Fernando Barão (barao@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Test of the performance of the Pierre Auger Observatory
Auger is a complex detector with several features. Is the Cherenkov in the water attenuated? Are the reflecting walls ageing? How are all 1600 tanks responding? Is there a region ageing faster? Use the Auger data to get the performance maps evolution.

Experiência : Auger
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Bernardo Tomé (bernardo@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Junho-Septembro

The muon content at Auger
The muon content in Air showers from Cosmic Rays is very important to understand the primary mass and the interactions at the highest energies. Extract the muon content from Auger data.

Experiência : Auger
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Lorenzo Cazon (cazon@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Junho-Septembro

Reconstrução e visualização de acontecimentos no Observatório Pierre Auger
O Observatório Pierre Auger, na Argentina, consiste na maior experiência do mundo dedicada à detecção de raios cósmicos de energia extrema. O objectivo deste estágio é conceber e criar um visualizador gráfico 3D que permita acompanhar a detecção de raios cósmicos no Observatório Pierre Auger. Esta tarefa implica analisar as taxas de acontecimentos e os tempos de detecção das partículas relativistas produzidas nestes acontecimentos.

Experiência : Auger
Local : Minho
Supervisor(s) : Raul Sarmento, Henrique Carvalho (raul@lip.pt)
Vagas : 5
Duração/Datas : 3 semanas, 9-27 Julho

Detector de muões
A maioria dos raios co?smicos que chegam a? Terra sa?o produzidos por exploso?es de supernovas na nossa gala?xia. Cerca de 90% sa?o proto?es, 9% sa?o nu?cleos de he?lio e os restantes sa?o nu?cleos mais pesados. Quando estas parti?culas interagem com a atmosfera, da?o origem a um “chuveiro” de parti?culas, incluindo pio?es e kao?es que rapidamente decaem dando origem a muo?es (as u?nicas parti?culas resultantes da interacc?a?o dos raios co?smicos que chegam ao solo, para ale?m dos neutrinos). Os muo?es sa?o parti?culas fundamentais e pertencem a? classe dos lepto?es, tendo carga ele?ctrica +1 ou -1, uma massa cerca de 200 vezes maior que a do electra?o e sa?o tambe?m insta?veis: o seu tempo de vida em repouso e? de cerca de 2.2 ?s, decaindo para um electra?o, um neutrino e um anti-neutrino. Dado que sa?o produzidos a cerca de 10 km de altitude, na?o se esperaria que chegassem a? superfi?cie da Terra em grande nu?mero, de acordo com a fi?sica cla?ssica. No entanto, dada sua energia muito elevada, a dilatac?a?o relativista do tempo aumenta o seu tempo de vida, sendo possi?vel observar um fluxo de aproximadamente 1 mua?o/cm2 /min ao ni?vel do mar. Durante este esta?gio os alunos ira?o ter formac?a?o ba?sica em Fi?sica de Parti?culas e estudar a formac?a?o de chuveiros de parti?culas pela interacc?a?o de raios co?smicos na atmosfera. Em simulta?neo ira?o construir dois pequenos detectores de parti?culas, incluindo a electro?nica de controlo e aquisic?a?o de dados e respectivo software associado. Estes detectores ira?o depois ser usados para medir o fluxo de muo?es a? superfi?cie terrestre e a sua depende?ncia com o a?ngulo polar.

Experiência : LUX/LZ/ATLAS
Local : Coimbra
Supervisor(s) : Francisco Neves, Filipe Veloso, Alexandre Lindote, Vladimir Solovov, Paulo Brás (neves@coimbra.lip.pt)
Vagas : 3
Duração/Datas : 1 mês, Julho

Caracterização de materiais óticos para os upgrades do calorímetro hadrónico TileCa
Neste estágio caracterizar-se-ão materiais ópticos (cintiladores e fibras ópticas) que entram na composição do calorimetro hadrónico Tilecal de ATLAS. Durante os upgrades do detector ATLAS uma pequena parte destes materiais irá ser substituida. Porém a maior parte do detector não está acessivel impedindo a sua substituição. Torna-se fundamental, por tanto, reavaliar o envelhecimento de estes materiais em ambiente de radiação, para estimar o tempo de vida útil do detector ATLAS. A informação obtida também será útil para o planeamento de futuras aplicações em calorímetros hidrópicos com recurso a cintiladores e fibras óticas. O trabalho será desenvolvido no Laboratório de Ótica e Materiais Cintilantes (LOMAC) do grupo ATLAS do LIP. Estudar-se-ão as propriedades óticas de plásticos cintilantes e fibras de deslocamento de comprimento de onda em laboratório e utilizando dados do LHC.

Experiência : ATLAS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Agostinho Gomes, João Gentil (Agostinho Gomes )
Vagas : 1
Duração/Datas : Julho/1ª quinzena Agosto/Setembro

Desenvolvimento de um display de taxas de muões
Os muões são partículas criadas na interação dos raios cósmicos com a atmosfera. No Laboratório de Raios Cósmicos existem detectores de cintilação capazes de detectar estas partículas. O sinal resultante da passagem do muão assim como o instante de tempo da sua passagem, são determinados com o auxílio de uma placa de aquisição de dados desenvolvida em Fermilab (USA). O que se propõe neste trabalho é o desenvolvimento de software que permita monitorar em permanência a chegada de muões à Terra. Para isso será necessário calcular a sua taxa de deteção, e construir de seguida um gráfico (display) que permita mostrar a taxa ao longo do tempo num ecrâ de computador. Isto poderá ser realizado através da implementação de um servidor web.

Experiência : LabRC
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Fernando Barão (barao@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Develop an RPC - a gaseous particle detector
In Auger we use RPCs to detect muons. We have a small test one to be built. Several solutions can be tested in this system. It will be the base component of a precision telescope.

Experiência : Auger
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Pedro Assis (pedjor@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Junho-Septembro

Energy response calibration of the SNO+ neutrino experiment
SNO+ is a multi-purpose neutrino experiment located deep underground in Sudbury (Canada). A calibration source emitting gamma rays has been developed to study the energy response of the detector: how many optical photons we detect per MeV of energy of the interacting particles? The work consists in defining the optimal deployment plan (deployment time and positions) with the help of Monte Carlo simulations to minimise the uncertainties due to non uniform detector optics and event’s statistics.

Experiência : SNO+
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Valentina Lozza (vlozza@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Agosto

Estudo do desempenho do triggers de jactos difractivos em ATLAS
A produção central exclusiva de jactos de partículas (resultantes da hadronização de quarks e gluões) é um processo fundamental para o estudo da cromodinâmica quântica (QCD). O grupo português de ATLAS é responsável pelo desenvolvimento de algoritmos de análise e selecção de dados em tempo real (trigger) destes processos, utilizando os detectores de protões difractados (ATLAS Forward Proton tagging detectors). Este estágio visa contribuir para o estudo do desempenho destes algoritmos de triggers, utilizando dados da experiência ATLAS. Central exclusive jet production is a fundamental process to understand Quantum Chromodynamics (QCD). The Portuguese ATLAS group is responsible for the development of real time trigger selection algorithms for this process, using the ATLAS Forward Proton (AFP) tagging detectors. This project will be focused on the study of the performance of these trigger algorithms, using data collected by the ATLAS detectors.

Experiência : ATLAS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Patricia Conde Muíño, Luís Seabra (patricia.conde.muino@cern.ch)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Julho-Setembro

Measuring radiation effects in Space
Space missions present several challenges, one of which is related with the radiation environment present outside Earth's atmosphere, which has a strong impact on manned missions but also on the electronics used. This work will be performed with the LIP "Space Radiation Environment and Effects Group" and consists on developing a precursor of a prototype for an integrated radiation monitoring system on a board, customizable to fly in CubeSats. The prototype shall use COTS (Comercial Of The Shelf) components and measure in-flight Total Ionizing Dose and SEE rates for specific components.

Experiência : SpaceRad
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Patricia Gonçalves, Pedro Assis (patricia@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Muon Tomography
Cosmic ray muons are penetrating particles which can be used to look into the interior of big structures. The student will be involved in producing and analysing real muon tomographic images of a LIP building taken with muon telescopes and also simulated images of large geological structures.

Experiência : Auger
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Lorenzo Cazon, Sofia Adringa (cazon@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Junho-Septembro

Produção e caraterização de filmes finos
O sistema de alto vazio para a produção de filmes finos (espessuras na ordem das centenas do nanómetro) instalado no laboratório dedicado a este fim na Faculdade de Ciências pretende ser uma ferramenta de apoio à realização de experiências de reações nucleares com feixes estáveis e radioativos em instalações nacionáis e internacionais. O trabalho consiste na caraterização dos métodos de produção de filmes finos de prata com espessuras variáveis, assim como a caraterização dos filmes produzidos pelo estagiário via técnicas nucleares.

Experiência : NUC-RIA
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Daniel Galaviz, Pamela Teubig (galaviz@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1 mes, Julho, Setembro

Uso e automatização do código AlfaMC
O código AlfaMC, desenvolvido no LIP, permite a simulação da interação de partículas alfa com a matéria, sendo uma ferramenta utilizada tanto em aspetos de física fundamental como aplicações das radiações. Uma das suas possibilidades consiste na simulação do espectro de partículas alfa após a sua passagem por filmes de espessura fina. O trabalho do estágio consiste na utilização e desenvolvimento de ferramentas de programação para a descrição do espectro de partículas espectável após a passagem das partículas alfa por filmes de espessura fina e variável.

Experiência : NUC-RIA
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Luís Peralta, Daniel Galaviz (luis@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 6 semanas, Julho, Setembro

Utilização de fibras óticas em microdosimetria
A microdosimetria estuda os efeitos da radiação ao nível celular para inferir quais os seus efeitos à escala dos órgãos e tecidos. Por isso, em microdosimetria experimental é necessário conhecer a distribuição de energia à escala do tamanho de uma célula, onde quantidades como a energia depositada por unidade de comprimento e por unidade e massa têm um carácter estocástico. Neste projeto vamos estudar a utilização de fibras óticas para a construção de um microdosímetro uma vez que estas têm características importantes em microdosimetria: elevada resolução espacial e composição e densidade próximas da equivalência de tecido. As tarefas propostas são as seguintes: (i) concepção de um sistema baseado em fibras cintilantes arranjadas em planos de detecção com elevada resolução espacial; (ii) simulações de Monte Carlo da resposta e eficiência do sistema nas condições típicas de terapia com iões (protões e carbono) e para campos de radiação no espaço característicos; (3) Caracterização experimental de um conjunto de fibras cintilantes e electrónica associada.

Experiência : Dosimetria
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Jorge Sampaio, João Gentil (jsampaio@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

High-precision timing detectors for HL-LHC
The group is developing high precision timing detectors based on LYSO crystals, silicon photomultipliers and dedicated ASIC electronics (designed in collaboration with the Portuguese company PETsys) for the extended upgrade of the CMS experiment towards the future high-luminosity LHC (HL-LHC).

Experiência : TagusLIP
Local : TagusPark/Oeiras
Supervisor(s) : Tahereh Niknejad (tniknejad@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1 mes, Julho-Agosto

Propriedades do quark top e do bosão de Higgs
As análises de Física de Partículas permitem estudar as propriedades das partículas elementares e as suas interacções. O Modelo Padrão da Física de Partículas (SM) descreve com uma precisão espantosa os dados experimentais obtidos até à data. No entanto, não fornece respostas para o número de famílias ou a hierarquia de massas das partículas elementares, a natureza dos neutrinos, a existência de matéria e energia escuras ou a unificação de todas as forças conhecidas. Vários modelos de física para além do SM propõe soluções para estes problemas, como por exemplo a Supersimetria, Dimensões Extra, etc.  As experiências ATLAS/LHC e LUX/LZ foram desenvolvidas para fornecer respostas a vários destes problemas: i) o quark top é a partícula elementar mais pesada que se conhece e é um excelente objecto para testar o SM. Desvios das previsões do SM relativas às propriedades da produção e decaimento do quark top no detector ATLAS do Large Hadron Collider (LHC) fornecem testes independentes de modelos específicos para nova física;  ii) O bosão de Higgs é uma das manifestações do mecanismo de atribuição de massa às partículas elementares. O seu estudo detalhado pela experiência ATLAS permite determinar a natureza da quebra de simetria electrofraca.

Experiência : ATLAS
Local : Coimbra
Supervisor(s) : Filipe Veloso, Bruno Galhardo (filipe.veloso@cern.ch)
Vagas : 2
Duração/Datas : 1 mês, Julho

Acoplamentos do bosão de Higgs a quarks pesados 
A colaboração ATLAS observou o ano passado as primeira evidências directas dos acoplamentos do Higgs aos quarks top e bottom. Ambos estudos são fundamentais para a determinação das propriedades do bosão de Higgs e pesquisas de nova física. Este estudo visa melhorar a sensibilidade das análises experimentais, com foco nos eventos em que o bosão de Higgs é produzido com alto momento transverso e os produtos do seu decaimento estão muito colimados. Otimizar-se-ão os algoritmos de identificação do bosão de Higgs a partir da subestrutura de jactos hadrónicos, utilizando amostras de dados da experiência ATLAS. In 2017, the ATLAS collaboration observed the first direct evidence of couplings of the Higgs to the bottom and top quarks. Both studies are fundamental for the determination of the Higgs boson properties and for new physics searches. This project aims at improving the sensitivity of the experimental analysis, with focus on events where the Higgs is produced at high transverse momentum and the decay products are very collimated. The optimisation of the identification algorithms using hadronic jet substructure techniques will be done, using data from the ATLAS collaboration.

Experiência : ATLAS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Rute Pedro, Ricardo Gonçalo (rute.pedro@cern.ch)
Vagas : 3
Duração/Datas : 2 meses, Julho-Setembro

Di-Higgs searches with Machine Learning
Certain properties of the Higgs boson are best measured using processes in which two are created simultaneously, and indeed some properties can only be measured in such processes. The occurrence of such events, however, is extremely infrequent compared to those of other processes which appear to be similar to di-Higgs production. Because of this, detecting a statistically significant quantity of di-Higgs events is a challenging, but interesting, task. One which is likely only going to be possible through the use of cutting-edge deep learning methods. These include classifying collisions under several process hypotheses, regressing properties of the event data, and possibly using unsupervised-clustering approaches to search for more efficient event-categories

Experiência : CMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Giles Strong, Michele Gallinaro (giles.chatham.strong@cern.ch)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Julho-Setembro

Lepton universality test in top quark pair decays
Existing measurements indicate possible deviations from the hypothesis of equivalence between the three lepton flavors in particle interactions, usually referred to as Lepton Universality. W bosons produced in the decays of top-quark pairs provide a sensitive test of Lepton Universality that can be explored at the LHC. The students will be part of a team and will participate in the development of the analysis, using data collected in proton-proton collisions at 13 TeV by the CMS experiment.

Experiência : CMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Alex Toldaiev, Michele Gallinaro (alex.toldaiev@cern.ch )
Vagas : 2
Duração/Datas : 1 mes, Julho

Measurement of H -> 2 tau with Multivariate analysis tools
The major discovery of a Higgs boson at the LHC can be part of a theory beyond the Standard Model (SM) of particle physics where several Higgs bosons would exist at higher masses. In absence of direct observation of heavier Higgs bosons, measurements of the properties of the discovered boson are crucial to determine if it belongs to the SM, possibly opening the gate to new physics. The plan is to study and measure the decays of the discovered Higgs boson in pairs of two tau leptons with the highest signal purity. To this end, cutting edge tools such as multivariate analysis will be used. This will lead to a precise measurement of the couplings of the Higgs boson decaying into fermions, ultimately constraining its properties.

Experiência : CMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Pedrame Bargassa (pedrame.Bargassa@cern.ch)
Vagas : 3
Duração/Datas : 2 meses, Julho-Setembro

Rare beauty decays
The decays of the neutral B mesons to muon pairs are flavor changing neutral current (FCNC) transitions that can only proceed in the Standard Model via high-order diagrams, which are suppressed. The decays are further suppressed by spin conservation. This suppression can be lifted in new physics models with extra Higgs doublets or with leptoquarks. Studies of very rare B decays provide in this way an excellent way to search for physics scenarios Beyond the Standard Model and constrain their phase space. In this project, the student will integrate the team pursuing the search for these rare decays with the CMS experiment, and will use data recenly collected and/or simulated events to characterize signal and other physics processes (backgrounds that could challengingly mimmic our signal).

Experiência : CMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Ozlem Ozcelik, Nuno Leonardo (ozlem.ozcelik@cern.ch)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Julho-Setembro

Rare decays of the Higgs
The measurement of the couplings of the Higgs boson to quarks is challenging: how to distinguish quarks coming from the Higgs decay from all copious ways in which quarks are produced at the LHC? There´s a catch: the quark-antiquark pair originating from the Higgs decay may bind together (thus forming a quarkonium state). We carry out a search for decays of the Higgs and Z bosons into quarkonia using data collected by the CMS experiment. These processes will ultimately allow the determination of the Higgs couplings to light quarks and possibly indicate the presence of new physics. 

Experiência : CMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Eliza Melo, Nuno Leonardo (eliza@cern.ch)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Julho-Setembro

Exclusive top quark pair production

Although top quark pairs are mostly produced by the scattering of the proton constituents, in rare occasions they can be produced by elastic scattering of the protons. This exclusive production mode may be used to search for anomalous couplings of the top quarks, e.g. to photons. In this project the student will search for this rare production mode in >70/fb of data collected by CMS at 13 TeV.

More information here.

Experiência : CMS
Local : Lisboa/CERN
Supervisor(s) : Michele Gallinaro, Pedro Silva (pedro.silva@cern.ch)
Vagas : 1
Duração/Datas : 1 mes, Agosto,Setembro

Medidas de precisão e pesquisas em acontecimentos top/anti-top da experiência ATLAS do CERN 
A experiência ATLAS do CERN, em que o LIP participa activamente, fornece um conjunto significativo de dados para análise pública. No âmbito da presente proposta os alunos irão analizar estes dados, identificando a produção de pares de quarks top. Este quark é a partícula fundamental mais pesada conhecida até ao momento e fornece um excelente meio para efectuar testes de precisão e pesquisas de novos fenómenos de física. Ambos os aspectos irão ser desenvolvidos na presente proposta, que permitirá aos alunos um primeiro contacto com a análise de dados de física das altas energias, explorando um dos tópicos mais dinâmicos do programa de física da experiência ATLAS.

Experiência : ATLAS
Local : Minho
Supervisor(s) : Nuno Castro, Maria Ramos, Maura Teixeira, Ana Peixoto, Tiago Vale (nfcastro@lip.pt)
Vagas : 5
Duração/Datas : 3 semanas, 9-27 Julho (ajustes possíveis)

A hunt for kaons
COMPASS is a high energy physics experiment at the Super Proton Synchrotron at CERN, aimed at hadron structure and other QCD studies. Recently, COMPASS observed that the ratio of the numbers of produced negatively to positively charged particles called kaons does not follow the expectations based on common ansätze used in quantum chromodynamics. We do observe that this kaon charge multiplicity ratio varies with energy, and it is important to study this dependence in detail. Unfortunately, due to a limited detector performance we can identify kaons only in a limited region of energies. The aim of the student's work will be to attempt to improve the energy range in which the kaon identification is possible using deep neural networks.  The tools to be used are Keras (the open source neural network library written in Python) with Tensorflow.

Experiência : COMPASS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Marcin Stolarski (mstolars@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 2-6 semanas, Julho-Setembro

Hadrões como sondas do plasma primordial
Ao fazer-se colidir iões pesados a energias elevadas no LHC, procura recrear-se o estado da matéria extremamente quente e denso que existiu logo após o Big Bang. O plasma de quarks e gluões (QGP) resultante tem propriedades surpreendentes: A nossa equipa descobriu que estados ligados quark-antiquark (quarkonia) são derretidos sequencialmente pelo meio, dependendo da sua energia de ligação, e tamanho. Investigar-se-á aqui as propriedades do QGP, utilizando como sondas estados hadrónicos contendo o quark b, utilizando dados de colisões p+p e Pb+Pb da experiência CMS. 

Experiência : CMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Nuno Leonardo, João Seixas (nuno@cern.ch)
Vagas : 2
Duração/Datas : 2 meses, Julho-Setembro

Pesquisa do Plasma de Quarks e Gluões com jactos-bottom / Probing Quark Gluon Plasma with b-Jets
O principal objectivo do programa de iões pesados do LHC é a reprodução do estado da matéria que terá ocorrido logo após o Big Bang - o Plasma de Quarks e Gluões (QGP). Os jactos resultantes da fragmentação do quark “bottom” constituem uma sonda excelente para estudar esse estado da matéria, sendo actualmente um dos temas em destaque do programa de Iões Pesados em ATLAS. O trabalho consiste na exploração de técnicas de “Machine Learning” para identificação dos jactos-bottom produzidos em colisões Pb+Pb. Outro tópico será a análise dos jactos-bottom identificados, nomeadamente das suas distribuições cinemáticas. / The main goal of the Heavy Ion (HI) Program at LHC is to produce the state of matter that occurred just after Big Bang - The Quark Gluon Plasma. Jets that result from the bottom quark fragmentation are a golden probe to study the QGP. This topic is one of the most important of the ATLAS/LHC HI Program. Students will explore machine learning techniques for b-jet identification produced in Pb+Pb collisions. Another topic is the analysis of the identified b-jets, namely their kinematic distributions.

Experiência : ATLAS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Helena Santos, Rui Pereira (helena@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 1 mes, Agosto-Setembro

Quarkonia polarization method using a new fully unbinned fitting and background subtraction method
Measurement of polarization of S-wave and P-wave ccbar and bbbar states using state of the art probabilistic and computational methods and comparison with new theoretical predictions based on Non Relativistic QCD.

Experiência : CMS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : João Seixas, Pietro Faccioli (joao.seixas@ist.utl.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 2 semanas, 1-15 Julho

Quasi-online analysis of COMPASS Drell-Yan data
COMPASS is a high energy physics experiment at the Super Proton Synchrotron at CERN, aimed at hadron structure studies. From April to November this year, the experiment will be taking data on the Drell-Yan process, a quark-antiquark annihilation where a pair of opposite charge muons is produced in the final state. This process is used to access fundamental information on the colliding hadrons, a pion and a transversely polarized proton. In the proposed project, the student makes an express analysis of the data being taken at CERN. Extraction of detector efficiencies, monitoring of detectors timing and hit patterns and control of basic physics quantities will be done. The purpose of the project is to guarantee the good quality of the data being taken by the experiment.

Experiência : COMPASS
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Catarina Quintans, Ana Sofia Nunes (quintans@lip.pt )
Vagas : 2
Duração/Datas : 1-2 meses, Julho-Setembro

Reações nucleares com feixes radioactivos a energias relativistas
A experiência R3B (Reactions with Relativistic Radioactive Beams) do laboratório FAIR (Facility for Anti-protons and Ion Research) tem como objetivo o estudo de reações nucleares induzidas por núcleos exóticos a energias relativistas. O setup permite a caraterização de todos os elementos envolvidos na reação a estudar. O estágio consiste na análise de dados tomados durante uma das últimas experiências realizadas pela colaboração R3B, com especial atenção ao estudo da interação elástica de núcleos radioativos com vários elementos.

Experiência : NUC-RIA
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Daniel Galaviz, Elisabet Galiana (galaviz@lip.pt)
Vagas : 1
Duração/Datas : 6 semanas, Julho, Setembro

Understanding the Quark-Gluon Plasma in Heavy-ion Collisions
You can join our group in the preparation for the upcoming heavy-ion collision data taking period. As this experimental run will be followed by a long shutdown period of the LHC - the following heavy-ion run will only happen in late 2021 - it is more important than ever to identify what measurements have the largest potential for illuminating the inner workings of the dense, coloured and hot Quark-Gluon Plasma created in the collisions.

Experiência : Pheno
Local : Lisboa
Supervisor(s) : Liliana Apolinário, Guilherme Milhano (liliana@lip.pt)
Vagas : 2
Duração/Datas : 1-2 meses, Junho-Agosto