Experiment NA61 - NA61 experiment

Super protonový synchrotron
(SPS)
LHC.svg
Klíčové experimenty SPS
UA1Podzemní oblast 1
UA2Podzemní oblast 2
NA31Experiment NA31
NA32Vyšetřování produkce kouzla v hadronových interakcích pomocí křemíkových detektorů s vysokým rozlišením
KOMPASSpolečné zařízení pro muon a proton pro strukturu a spektroskopii
LESKExperiment SPS Heavy Ion a Neutrino
NA62Experiment NA62
Předrychlovače SPS
p a PbLineární urychlovače pro protony (Linac 2) a Vést (Linac 3)
(neoznačeno)Proton Synchrotron Booster
PSProtonový synchrotron
Logo experimentu NA61 / SHINE

NA61 / SHINE (stojí za „Experiment SPS Heavy Ion a Neutrino") je částicová fyzika experimentovat na Super protonový synchrotron (SPS) na Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN).[1] Experiment studuje hadronic konečné stavy vznikající při interakcích různých částice paprsku (piony, protony a berylium, argon, a xenon jádra ) s řadou pevné jaderné cíle na energiích SPS.

Asi 135 fyziků ze 14 zemí a 35 institucí pracuje v NA61 / SHINE pod vedením Marek Gazdzicki. NA61 / SHINE je druhým největším experimentem s pevným cílem v CERNu.

Fyzikální program

Fyzikální program NA61 / SHINE byl navržen na míru hadron výroba ve třech různých typech kolizí:[1]

Detektor

Experiment NA61 / SHINE využívá velký akceptační hadron spektrometr nachází se na čáře paprsku H2 v severní oblasti CERNu.[1] Skládá se ze složek používaných těžkým iontem Experiment NA49 stejně jako ty, které jsou navrženy a vyrobeny pro NA61 / SHINE.[2]

Hlavními sledovacími zařízeními jsou čtyři velké objemy komory pro projekci času (TPC), které jsou schopné detekovat až 70% všech nabitých částic vytvořených ve studovaných reakcích. Dva z nich se nacházejí v magnetickém poli dvou supravodivé dipólové magnety s maximální ohybovou silou 9Tesla metrů. Dva další jsou umístěny za magnety symetricky vzhledem k linii paprsku. Navíc čtyři malé objemy TPC umístěné přímo podél oblasti paprsků se používají v případě paprsků hadronu a světelných iontů.[2][3]

Nastavení je doplněno o čas detektoru letu stěny, které rozšiřují identifikaci částic na nízkou hybnost (1 GeV / c kalorimetr ) je umístěn po proudu od času letových detektorů k měření energie fragmentů střel.

Shromážděná data

  • interakce pion-berylium v 120 GeV / c v roce 2016,
  • interakce pion-uhlík při 30 GeV / c, 60 GeV / c, 158 GeV / c a 350 GeV / c v letech 2009, 2012, 2016 a 2017,
  • interakce pion-hliník při 60 GeV / c v roce 2017,
  • interakce kaon-uhlík v 158 GeV / c v roce 2012,
  • interakce proton-proton ve 13, 20, 31, 40, 80, 158 a 400 GeV / c v letech 2009, 2010, 2011 a 2016,
  • interakce proton-beryllium v 60 GeV / c a 120 GeV / c v letech 2016 a 2017,
  • interakce proton-uhlík, proton- (replikovaný cíl T2K) a proton- (replikační cíl NOvA) při 31 GeV / c, 60 GeV / c, 90 GeV / c, a 120 GeV / c v letech 2007, 2009, 2010, 2012, 2016, 2017 a 2018,
  • interakce proton-hliník při 60 GeV / c v roce 2016,
  • interakce proton-olovo při 30, 40, 80 a 158 GeV / c v letech 2012, 2014, 2016 a 2017,
  • Interakce beryllium-berylium ve 13A, 19A, 30A, 40A, 75A a 150A GeV / c v letech 2011, 2012 a 2013,
  • uhlík-uhlík a uhlík- (CH2) interakce ve 13A GeV / c v roce 2018,
  • interakce argon-skandium ve 13A, 19A, 30A, 40A, 75A a 150A GeV / c v roce 2015,
  • interakce xenon-lanthan ve 13A, 19A, 30A, 40A, 75A a 150A GeV / c v roce 2017,
  • interakce olovo-olovo ve 13A, 30A a 150A GeV / c v letech 2016 a 2018.

Rozšířený program: po Dlouhé vypnutí 2

V roce 2018 zveřejnila spolupráce NA61 / SHINE dodatek představující záměr upgradovat experimentální zařízení a provést novou sadu měření po Long Shutdown 2.[4] Stejně jako v původním programu navrhuje nový pro studie interakce hadron-jádro a jádro-jádro těžké ionty, neutrino a kosmický paprsek fyzika.

The těžké ionty program se zaměří na studium kouzlo výroba hadronu (většinou D mezony ) v interakcích olovo-olovo.

V roce 2020 Výbor pro experimenty SPS a PS (SPSC) doporučil schválení času paprsku v roce 2021.[5] Vědecká rada tato doporučení schválila. [6]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Antoniou, N .; et al. (NA61 Collaboration) (2006). „Studie produkce hadronu při srážkách hadron – jádro a jádro – jádro v CERN SPS“. Návrh. SPSC-P-330, CERN-SPSC-2006-034. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  2. ^ A b Abgrall, N .; et al. (NA61 Collaboration) (2014). „Zařízení NA61 / SHINE v CERN SPS: paprsky a detekční systém“. Journal of Instrumentation. 9 (2–3): P06005. arXiv:1401.4699. Bibcode:2014JInst ... 9P6005A. doi:10.1088 / 1748-0221 / 9/06 / P06005.
  3. ^ Rumberger, B .; et al. (2020). „Systém Forward TPC experimentu NA61 / SHINE v CERNu: koncept tandemového TPC“. Journal of Instrumentation. 15 (7): P07013. arXiv:2004.11358. doi:10.1088 / 1748-0221 / 15/07 / p07013. S2CID  216080710.
  4. ^ Aduszkiewicz, A .; et al. (NA61 Collaboration) (2018). „Studie srážek Hadron-Nucleus a Nucleus-Nucleus v CERN SPS: Časná měření a plány do budoucna po LS2“. Dodatek (návrh). CERN-SPSC-2018-008, SPSC-P-330-ADD-10. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  5. ^ „Zápis ze 136. zasedání SPSC, úterý a středa 21. – 22. Ledna 2020“. Minut. 2020. CERN-SPSC-2020-003; SPSC-136. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  6. ^ „Zápis z 232. zasedání výzkumné rady, které se konalo dne 11. března 2020“. Minut. 2020. CERN-DG-RB-2020-495; M-232. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)

externí odkazy