ZEUS (детектор частиц) - ZEUS (particle detector)

Для использования в других целях см. Зевс (значения).
Южный зал DESY, где проводился эксперимент ZEUS.

ЗЕВС был детектор частиц который действовал на ГЕРА (Адронное электронное кольцо Anlage) ускоритель частиц на DESY, Гамбург. Он начал работать вместе с HERA в 1992 году и работал до тех пор, пока HERA не была выведена из эксплуатации в июне 2007 года. Научное сотрудничество, стоящее за ZEUS, насчитывало около 400 человек. физики от 56 институты в 17 страны.[1]

Детектор ZEUS состоял из множества компонентов, в том числе обедненный уран пластиксцинтиллятор калориметр, центральный детектор слежения (что является проволочная камера ), а кремний микровершинный детектор и мюонные камеры. Кроме того, соленоид обеспечивает 1.43 Т магнитное поле.

Эксперимент ZEUS изучил внутреннюю структуру протон через измерения глубоконеупругое рассеяние путем столкновения лептоны (электроны или же позитроны ) с протон в точка взаимодействия ЗЕВСА. Эти измерения также использовались для тестирования и изучения Стандартная модель из физика элементарных частиц, а также поиск частиц за пределами Стандартной модели.

Фон

DESY была основана в 1959 году и начала встречать электронные пучки в 1964 году в эксперименте DESY. С тех пор это был высоко оцененный центр физика элементарных частиц. Разработка ZEUS началась в 1982 году.[2] Письмо о намерениях было подано в 1985 году,[3]коллайдер HERA начал работу в 1992 году. Последние электрон-протонные столкновения на ZEUS были зарегистрированы 30 июня 2007 года.[4]Другой многоцелевой эксперимент на коллайдере HERA был конкурирующим H1 эксперимент. С мая 2012 года бывший зал детекторов ZEUS использовался в качестве лаборатории для международных Европейский XFEL проект.[5]

Детектор

Разборка эксперимента ZEUS, июль 2008 г.

Основными компонентами детектора ZEUS были отслеживающие компоненты, калориметр и мюонные детекторы.[6] Детектор ZEUS предназначен для сбора данных, позволяющих последовательно реконструировать физические события и анализировать их.

Калориметр

Разборка бочкового калориметра ZEUS

ЗЕВС Калориметр был уран сцинтиллятор основан калориметр для отбора проб и разделен на 3 основных раздела: BCAL (Barrel CALorimeter), FCAL (Forward CALorimeter) и RCAL (Rear CALorimeter). Каждая секция была разделена в поперечном направлении на башни, а в продольном направлении - на EMC (электромагнитный калориметр) или HAC (калориметр HAdronic). Самая маленькая часть калориметра называлась ячейкой. Каждую ячейку считывали двое. фотоумножители (PMT), что помогло гарантировать, что в покрытии не будет дыр в случае отказа одного из двух PMT.

Уран был выбран в качестве поглотителя, так что калориметр будет компенсировать.[3] Электроны и фотоны вкладывать энергию иначе, чем адроны, но в компенсирующем калориметр отклик (e) для электромагнитного каскада равен отклику (h) для адронного каскада той же энергии (т.е. э / ч = 1).[7] В калориметре ZEUS нейтральные пионы взаимодействует с атомами урана, создавая медленно движущиеся нейтроны которые улавливались сцинтиллятором и увеличивали адронный сигнал. Еще одним преимуществом использования урана в качестве поглотителя было то, что естественный радиоактивность позволяли удобно контролировать чувствительность калориметра.

Примечания

  1. ^ «Институты, участвующие в коллаборации ZEUS». Эксперимент ЗЕВС.
  2. ^ Эксперимент по электрон-протонному взаимодействию (PDF) (Технический отчет). FermiLab. Май 1982 г.
  3. ^ а б Сотрудничество ZEUS: К. Эдвардс; Эдвардс, К .; Капица, Х. (июнь 1985 г.). ZEUS: Детектор для HERA, письмо о намерениях (Отчет).
  4. ^ Харрис, Дэвид (сентябрь 2007 г.). «Конец эры HERA». Журнал Симметрия. 04 (7). Получено 10 ноября 2011.
  5. ^ «Исследования в самой глубокой научной лаборатории Гамбурга - резюме». Европейский XFEL. Получено 15 июля 2015.
  6. ^ "Детектор ZEUS: отчет о состоянии за 1993 год". Эксперимент ЗЕВС.
  7. ^ Бок, Рудольф К. (9 апреля 1998 г.). «Компенсирующий калориметр». Получено 10 ноября 2011.

внешняя ссылка

Координаты: 53 ° 34′29 ″ с.ш. 9 ° 53′44 ″ в.д. / 53,574603 ° с. Ш. 9,89555 ° в. / 53.574603; 9.89555