Club Aurora

Твоят прозорец към космоса.

Детекторите на LHC
Засичането и идентифицирането на породените (и каскадно породените) от сблъсъци частици се осъществява с детекторни устройства. Според начина за идентификация на частиците, детекторните устройства... Детекторите на LHC

Засичането и идентифицирането на породените (и каскадно породените) от сблъсъци частици се осъществява с детекторни устройства. Според начина за идентификация на частиците, детекторните устройства са:

  • С магнитно поле – изкривяването на траекторията на електрически заредена частица в магнитно поле показва нейния импулс. Тези детектори не засичат неутрални частици.
  • Взаимодействие с веществото на детектора – частица, която преминава през вещество предава част (или цялата) си енергия на него посредством излъчване на електромагнитни вълни (в това число и светлина) или йонизация. Отделената енергия в детектора зависи от енергията и импулса на влязлата в него частица.
  • Време за полет – засичат се времената на частицата при влизане и напускане на детектора. Този вид детектори е ефективен при малки енергии на частиците, тъй като скоростта на частица с висока енергия е близка до скоростта на сигналите за събитие от самия детектор.

Комбинации на различни видове детектори с различни параметри прави възможна идентификацията на отделните частици и техните енергия, импулс и траектория. Както видяхме в предната статия тук, детекторите в които се събират двата снопа на LHC са четири:

ALICE (A Large Ion Collider Experiment)

Източник: CERN, http://www.cern.ch/

Детекторът тежи 10 000 тона, дълъг е 26 метра, висок и широк – 16 метра, и се намира на 100 метра под земята близо до френското село St Genis-Pouilly на земната повърхност. Сблъсъците в ALICE са между оловни йони или протони и оловни йони. Целта на експериментите с този детектор е да се изучават свойствата на кварк-глуонната плазма (фаза на силно-взаимодействащи елементарни частици при изключително високи енергии и плътности), от която се смята, че са се образували протоните и неутроните (нуклеосинтез) няколко микросекунди след Големия взрив.

ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus)

Източник: ATLAS Experiment © 2012 CERN, http://atlas.ch/

Детекторът тежи 7 000 тона, дълъг е 46 метра, висок и широк – 25 метра, и се намира на 100 метра под земята близо до швейцарското село Meyrin на земната повърхност. Това е най-обемният детектор конструиран досега и с него се изучават резултатите от сблъскването на протони с изключително висока енергия. С ATLAS се търсят произхода на масата, основните взаимодействия оформили нашата Вселена и определящи нейния край, допълнителни простанствени измерения, и кандидати за тъмната материя.

CMS (Compact Muon Solenoid)

Източник: CERN, http://www.cern.ch/

Детекторът тежи 14 000 тона, дълъг е 28 метра, висок и широк – 15 метра, и се намира на 100 метра под земята близо до френското село Cessy на земната повърхност. CMS е детектор с общо предназначение и научните цели са същите като тези на ATLAS. Въпреки това, CMS използва различни технически решения и конструкции – детекторът е построен около огромен свръхпроводящ соленоиден магнит. Двете български групи от Софийския университет и Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика към БАН участват в експериментите с CMS, като са разработили и сглобили детекторни утройства в България.

LHCb (Large Hadron Collider beauty)

Източник: CERN, http://www.cern.ch/

Детекторът тежи 6 500 тона, дълъг е 21 метра, висок – 10 метра, широк – 13 метра и се намира на 100 метра под земята близо до френското село Ferney-Voltaire на земната повърхност. За разлика от предните три детектора, които обгръщат мястото на сблъсъка, LHCb се състои от поредица от детекторни устройства, които започват близо до мястото на сблъсъка и са наредени по протeжение на LHC (като книги на рафт). Причината за този вид конструкция е засичането на определен вид частица (както и частиците и античастиците, на които се разпада), която обикновено остава близо до линията на LHC след сблъсъка на протоните. Целта на експеримента е изучаването на малките разлики между материята и антиматерията, откъдето може да се намерят следи защо природата “предпочита” материята пред антиматерията.

Следва продължение.

Albert Varonov

No comments so far.

Be first to leave comment below.

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *