BES III - BES III

Hlavní driftová komora BES III s wolframovými dráty pozlacenými 6796 zlatem

The Pekingský spektrometr III (BES III) je částicová fyzika experimentovat na Peking Electron – Positron Collider II (BEPC II) na Ústav fyziky vysokých energií (IHEP). Je určen ke studiu fyziky kouzlo, Charmonium a světlo hadron rozpadá se. Provádí také studie tau lepton, zkoušky QCD a hledá fyzika nad rámec standardního modelu.[1] Experiment začal sbírat údaje v létě roku 2008.

Paprsek

Hlavní článek: Peking Electron – Positron Collider II

BES III přijímá elektron –pozitron kolize z BEPC II: oběžník urychlovač s obvodem 240 m. BEPC II udržuje proměnnou kolizní energii mezi 2 a 4,63 GeV, s a zářivost z 1033 cm−2· S−1. Každý z paprsky obsahuje 93 elektronových nebo pozitronových svazků o délce 1,5 cm a celkovém proudu 0,91 A.[2]

Detektor

Detektor BES III je válcově symetrický detektor dlouhý 6 metrů a průměr 7 metrů obklopující bod interakce 2 paprskových trubkových kroužků. Má 4 hlavní vrstvy detektoru: hlavní driftovou komoru (MDC), čítač doby letu (TOF), elektromagnetický kalorimetr cesium-jodid (CsI EMC) a čítač mionů (Muon Chamber, MC, µC).[3] Vnitřní tři vrstvy jsou uvnitř 1 Tesly supravodivé magnet elektromagnetu.

Hlavní driftová komora (MDC) je první vnitřní vrstva detektoru kolem trubky paprsku a kolizního bodu. Hlavním účelem MDC je měřit hybnost a energetické ztráty na jednotku vzdálenosti (dE / dx) od nabitých částic. Komora je dlouhá 2,4 metru a obsahuje signální vodiče wolframu o průměru 25 mikronů pokryté 6796 zlatem, které jsou uspořádány ve 44 válcových vrstvách.[4] Poloviční šířka vnitřních 8 vrstev je 6 mm a poloviční šířka vnějších vrstev je 8,1 mm. Mezi dráty je smíchána směs helia a propanu v poměru 60/40, navržená tak, aby minimalizovala vícenásobný rozptyl a udržovala vysokou dE / dx. Hliníkové 110-mikronové dráty jsou navlečené přes komoru pro tvarování pole. Jak nabitá částice prochází komorou, plyn se ionizuje podél dráhy částice a ionty se unášejí k nejbližším drátům. Dráha částic bude zakřivena kvůli magnetickému poli, které solenoid vytváří. Velikost zakřivení umožňuje vypočítat hybnost částice.

TOF, druhý vnitřní detektor, provádí měření času, která se používají k identifikaci částic a jako rychlá spoušť k odmítnutí kosmické paprsky. Detektor je vyroben ze dvou válcových vrstev z 88 2,4 metru dlouhého plastu scintilační pruhy. Tady je foto-násobící trubice (PMT) na každém konci tyčí. Dva PMT jsou zprůměrovány a doba jízdy fotonů je odstraněna. Hlavním účelem elektromagnetického kalorimetru je provádět měření energie a polohy pomocí Scintilační krystaly jodidu cesného. Geometrie krystalů je 44 prstenců se 120 krystaly podél osy válce s nakloněním o 1,5 stupně.[4] Dva koncové kryty zakrývající konec válce umožňují celkové pokrytí 93% prostoru. Foto detektory jsou umístěny na koncích každého krystalu. Energie fotonů a elektronů lze měřit v rozsahu 20 MeV až 4,6 GeV. Mionový identifikátor (MI) se skládá z devíti vrstev absorbérů železa a čítačů odporových desek (RPC). RPC se skládají ze dvou oddělených bakelitových plastových desek s plynem mezi nimi a uzavřených v hliníkové krabici. Mít umožňuje diskriminaci mezi miony a kaony.

Rozhodující součástí detektoru je spouštěcí systém který vybírá užitečná data o srážce a uloží se k analýze. Před spuštěním je detekováno 40 milionů událostí na pozadí za sekundu, což je sníženo na přibližně 4 tisíce zajímavých kolizí za sekundu. Spouštěč je založen na hardwaru a jeho design je předurčen Monte Carlo simulace.[2]

Reference

  1. ^ "Fyzika". Spolupráce BES III. Archivovány od originál dne 01.07.2018. Citováno 2017-03-08.
  2. ^ A b Chao, KT; Wang, Y, eds. (2009). "Fyzika na BES-III". Mezinárodní žurnál moderní fyziky A. 24 (Suppl 1). arXiv:0809.1869. Bibcode:2008arXiv0809.1869A.
  3. ^ „Domů - Agenda a zápisy - Forthco“. ihep.ac.cn.
  4. ^ A b „BESIII“. ihep.ac.cn.