ZEUS (detektor částic) - ZEUS (particle detector)

Pro další použití viz Zeus (disambiguation).
Jižní sál DESY, kde byl umístěn experiment ZEUS.

ZEUS byl detektor částic který operoval na HERA (Hadron Elektron Ring Anlage) urychlovač částic při DESY, Hamburg. Začalo to fungovat společně s HERA v roce 1992 a bylo funkční, dokud nebyla HERA vyřazena z provozu v červnu 2007. Vědecká spolupráce za ZEUS sestávala z přibližně 400 fyzici od 56 ústavy v 17 zemí.[1]

Detektor ZEUS zahrnoval mnoho komponent, včetně a ochuzený uran plastický-scintilátor kalorimetr, centrální sledovací detektor (což je drátěná komora ), a křemík mikrovertexový detektor a mionové komory. Kromě toho a solenoid poskytuje a 1.43 T magnetické pole.

Experiment ZEUS studoval vnitřní strukturu proton prostřednictvím měření hluboký nepružný rozptyl srážkou leptony (elektrony nebo pozitrony ) s proton v bod interakce ZEUS. Tato měření byla také použita k testování a studiu Standardní model z částicová fyzika, stejně jako hledání částic nad rámec standardního modelu.

Pozadí

DESY byla založena v roce 1959 a začala srážet elektronové paprsky v roce 1964 v experimentu DESY. Od té doby je velmi uznávaným centrem pro částicová fyzika. Návrhové úsilí pro ZEUS lze vysledovat až do roku 1982,[2] dopis o záměru byl předložen v roce 1985,[3]a urychlovač HERA zahájil provoz v roce 1992. Poslední srážky elektronů a protonů v ZEUS byly zaznamenány 30. června 2007.[4]Dalším víceúčelovým experimentem na urychlovači HERA byl konkurenční H1 experiment. Od května 2012 se bývalá detekční hala ZEUS používá jako laboratorní prostor pro mezinárodní Evropský XFEL projekt.[5]

Detektor

Demontovaný experiment ZEUS, červenec 2008

Hlavními komponentami detektoru ZEUS byly sledovací komponenty, kalorimetr a mionové detektory.[6] Účelem detektoru ZEUS bylo shromáždit data, která umožní konzistentní rekonstrukci fyzikálních událostí, aby je bylo možné analyzovat.

Kalorimetr

Sudový kalorimetr ZEUS prochází demontáží

ZEUS Kalorimetr byl uran scintilátor na základě vzorkovací kalorimetr a rozdělena do 3 hlavních sekcí: BCAL (barel CALorimeter), FCAL (Forward CALorimeter) a RCAL (Rear CALorimeter). Každá sekce byla rozdělena příčně na věže a podélně na EMC (elektromagnetický kalorimetr) nebo HAC (hadronický kalorimetr). Nejmenší členění v kalorimetru se nazývalo buňka. Každá buňka byla načtena dvěma fotonásobiče (PMT), což pomohlo zajistit, aby v pokrytí nebyly žádné díry, pokud by některý ze dvou PMT selhal.

Uran byl vybrán jako absorbér, takže kalorimetr bude kompenzovat.[3] Elektrony a fotony ukládat energii odlišně od hadrony, ale kompenzačně kalorimetr odezva (e) pro elektromagnetickou kaskádu se rovná odezvě (h) pro hadronovou kaskádu stejné energie (tj. e / h = 1).[7] V kalorimetru ZEUS neutrální piony interagoval s atomy uranu za vzniku pomalého pohybu neutrony které byly zachyceny scintilátorem a zvyšovaly hadronový signál. Další výhodou použití uranu jako absorbéru byla přirozenost radioaktivita umožnilo pohodlné sledování citlivosti kalorimetru.

Poznámky

  1. ^ „Instituce účastnící se spolupráce ZEUS“. Experiment ZEUS.
  2. ^ Experiment s interakcí elektron-proton (PDF) (Technická zpráva). FermiLab. Květen 1982.
  3. ^ A b Spolupráce ZEUS: K. Edwards; Edwards, K .; Kapitza, H. (červen 1985). ZEUS: Detektor pro HERA, Letter of Intent (Zpráva).
  4. ^ Harris, David (září 2007). „Konec éry HERA“. Symetrie Magazine. 04 (7). Citováno 10. listopadu 2011.
  5. ^ „Pokračuje výzkum na nejhlubším vědeckém pracovišti v Hamburku“. Evropský XFEL. Citováno 15. července 2015.
  6. ^ „Detektor ZEUS: Zpráva o stavu z roku 1993“. Experiment ZEUS.
  7. ^ Bock, Rudolf K. (9. dubna 1998). "Kompenzační kalorimetr". Citováno 10. listopadu 2011.

externí odkazy

Souřadnice: 53 ° 34'29 ″ severní šířky 9 ° 53'44 ″ východní délky / 53,574603 ° N 9,89555 ° E / 53.574603; 9.89555