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)

LRsaba_CERN_0212_3219-1024x682 Детекторите на LHC

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)

0511013_01-A4-at-144-dpi-1024x667 Детекторите на LHC

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 пространствени измерения, и кандидати за тъмната материя.

CMS (Compact Muon Solenoid)

0808022_10-A4-at-144-dpi-1024x681 Детекторите на LHC

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 устройства в България.

LHCb (Large Hadron Collider beauty)

0808017_01-A4-at-144-dpi-1024x535 Детекторите на LHC

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.

0 0 vote
Article Rating
Avatar

Albert Varonov

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x