Jump to content

Компактный мюонный соленоид

Координаты : 46 ° 18'34 "N 6 ° 4'37" E  /  46,30944 ° N 6,07694 ° E  / 46,30944; 6,07694

46 ° 18'34 "N 6 ° 4'37" E  /  46,30944 ° N 6,07694 ° E  / 46,30944; 6,07694

Большой адронный коллайдер
(БАК)
План экспериментов БАК и преускорителей.
эксперименты на БАКе
АТЛАС Тороидальный аппарат БАК
система управления контентом Компактный мюонный соленоид
LHCb БАК-красота
АЛИСА Эксперимент на большом ионном коллайдере
ТОТЕМ Полное сечение, упругое рассеяние и дифракционная диссоциация
БАКф LHC-вперед
МОЭДАЛ Монополь и детектор экзотики на БАКе
ФАЗЫ эксперимент с прямым поиском
СНД Детектор рассеяния и нейтрино
Преускорители LHC
р и Pb Линейные ускорители протонов свинца (Linac 4) и ( Linac 3)
(не отмечено) Протонный синхротронный ускоритель
ПС Протонный синхротрон
СПС Суперпротонный синхротрон
Вид на торцевую крышку CMS через секции ствола. Лестница в правом нижнем углу создает впечатление масштаба.

Эксперимент Компактный мюонный соленоид» ( CMS ) « общего назначения, физики элементарных частиц — один из двух крупных детекторов построенных на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРН в Швейцарии и Франции . Целью эксперимента CMS является исследование широкого спектра физических явлений, включая поиск бозона Хиггса , дополнительных измерений и частиц, которые могут составлять темную материю .

CMS имеет длину 21 метр, диаметр 15 метров и вес около 14 000 тонн. [1] Более 4000 человек, представляющих 206 научных институтов и 47 стран, составляют коллаборацию CMS, которая построила и теперь управляет детектором. [2] Он расположен в пещере в Сесси во Франции , прямо через границу с Женевой . В июле 2012 года вместе с ATLAS CMS предварительно обнаружила бозон Хиггса . [3] [4] [5] К марту 2013 года его существование было подтверждено. [6]

Недавние эксперименты на коллайдерах, такие как ныне демонтированный Большой электрон-позитронный коллайдер и недавно отремонтированный Большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРН, а также (по состоянию на октябрь 2011 г.) ) недавно закрытый Тэватрон в Фермилабе предоставил замечательные знания и точные испытания Стандартной модели физики элементарных частиц. Главным достижением этих экспериментов (в частности, БАКа) является открытие частицы, соответствующей бозону Хиггса Стандартной модели , частицы, возникающей в результате механизма Хиггса , которая обеспечивает объяснение масс элементарных частиц. [7]

Однако остается еще много вопросов, на которые надеются ответить будущие эксперименты на коллайдере. К ним относятся неопределенности в математическом поведении Стандартной модели при высоких энергиях, проверка предложенных теорий темной материи (включая суперсимметрию ) и причины дисбаланса наблюдаемого во Вселенной материи и антиматерии.

Цели по физике

[ редактировать ]
Панорама детектора CMS на глубине 100 метров под землей.

Основными целями эксперимента являются:

Эксперимент ATLAS , расположенный на другой стороне кольца БАК, преследует схожие цели, и оба эксперимента призваны дополнять друг друга как для расширения охвата, так и для подтверждения результатов. CMS и ATLAS используют различные технические решения и конструкцию магнитной системы детектора для достижения поставленных целей.

Обзор детектора

[ редактировать ]

CMS спроектирован как детектор общего назначения, способный изучать многие аспекты столкновений протонов при 0,9–13,6 ТэВ центра масс энергии ускорителя частиц LHC .

Детектор CMS построен на основе огромного соленоидного магнита. Он имеет форму цилиндрической катушки сверхпроводящего кабеля, генерирующей магнитное поле силой 4 тесла, что примерно в 100 000 раз больше, чем на Земле. Магнитное поле удерживается стальным «ярмом», составляющим основную часть детектора весом 12 500 тонн. Необычной особенностью детектора CMS является то, что вместо того, чтобы строиться под землей, как другие гигантские детекторы экспериментов БАК, он был построен на поверхности, а затем спущен под землю на 15 секций и снова собран.

предназначенные для измерения энергии и импульса фотонов Он содержит подсистемы , , электронов , мюонов и других продуктов столкновений. Самый внутренний слой представляет собой трекер на основе кремния. Его окружает сцинтилляционный электромагнитный , калориметр который сам окружен калориметром для отбора проб адронов. Трекер и калориметр достаточно компактны, чтобы поместиться внутри соленоида CMS , генерирующего мощное магнитное поле силой 3,8 Тл . Снаружи магнита расположены большие детекторы мюонов, которые находятся внутри возвратного ярма магнита.

Схема детектора CMS в разрезе.

CMS по слоям

[ редактировать ]

Полную техническую информацию о детекторе CMS можно найти в отчете о техническом проекте . [8]

Точка взаимодействия

[ редактировать ]

Это точка в центре детектора, в которой происходят протон -протонные столкновения между двумя вращающимися в противоположных направлениях лучами БАК . На каждом конце магниты детектора фокусируют лучи в точку взаимодействия. При столкновении каждый луч имеет радиус 17 мкм, а угол пересечения между лучами составляет 285 мкрад.

При полной расчетной светимости каждый из двух лучей БАК будет содержать 2808 сгустков размером 1,15 × 10 11 протоны. Интервал между пересечениями составляет 25 нс, хотя количество столкновений в секунду составляет всего 31,6 миллиона из-за пропусков в пучке при активации и деактивации магнитов инжектора.

При полной светимости каждое столкновение будет производить в среднем 20 протон-протонных взаимодействий. Столкновения происходят при энергии центра масс 8 ТэВ. Но стоит отметить, что при изучении физики на электрослабом уровне события рассеяния инициируются одним кварком или глюоном каждого протона, и поэтому фактическая энергия, участвующая в каждом столкновении, будет ниже, чем полная энергия центра масс. является общим для этих кварков и глюонов (определяется функциями распределения партонов ).

Ожидалось, что первое испытание, проведенное в сентябре 2008 года, будет работать при более низкой энергии столкновения - 10 ТэВ, но этому помешало останов 19 сентября 2008 года. На этом целевом уровне светимость БАК будет значительно снижена как из-за меньшего количества сгустков протонов в каждом пучке, так и из-за меньшего количества протонов в сгустке. Однако уменьшенная частота сгустков позволяет уменьшить угол пересечения до нуля, поскольку сгустки расположены достаточно далеко друг от друга, чтобы предотвратить вторичные столкновения в экспериментальной звуковой трубке.

Уровень 1 – Трекер

[ редактировать ]

Импульс частиц имеет решающее значение, помогая нам составить картину событий, лежащих в основе столкновения. Один из методов расчета импульса частицы — отслеживать ее путь через магнитное поле; чем более изогнута траектория, тем меньший импульс имела частица. Трекер CMS фиксирует пути, пройденные заряженными частицами, определяя их положение в ряде ключевых точек.

Трекер может реконструировать пути мюонов, электронов и адронов высоких энергий (частиц, состоящих из кварков), а также видеть следы распада очень короткоживущих частиц, таких как красавица или «b-кварки», которые будут использоваться для изучить различия между материей и антиматерией.

Трекер должен точно записывать траектории частиц, но при этом быть легким, чтобы как можно меньше беспокоить частицу. Это достигается за счет настолько точных измерений положения, что треки можно надежно восстановить, используя всего несколько точек измерения. Каждое измерение имеет точность до 10 мкм, что составляет долю ширины человеческого волоса. Это также самый внутренний слой детектора, поэтому он принимает наибольший объем частиц: поэтому конструкционные материалы были тщательно выбраны, чтобы противостоять радиации. [9]

Трекер CMS полностью изготовлен из кремния: пиксели, находящиеся в самом центре детектора и работающие с частицами самой высокой интенсивности, и кремниевые микрополосковые детекторы окружающие его . Когда частицы проходят через трекер, пиксели и микрополоски производят крошечные электрические сигналы, которые усиливаются и обнаруживаются. В трекере используются датчики, охватывающие площадь размером с теннисный корт, с 75 миллионами отдельных электронных каналов считывания: в пиксельном детекторе имеется около 6000 соединений на квадратный сантиметр.

Кремниевый трекер CMS состоит из 14 слоев в центральной части и 15 слоев в торцах. Самые внутренние четыре слоя (радиусом до 16 см) состоят из пикселей 100 × 150 мкм, всего 124 миллиона. Детектор пикселей был модернизирован в рамках обновления CMS фазы 1 в 2017 году, в результате которого как на корпусе, так и на торцевой крышке был добавлен дополнительный слой. и сместил самый внутренний слой на 1,5 см ближе к линии луча. [10]

Следующие четыре слоя (радиусом до 55 см) состоят из кремниевых полосок размером 10 см × 180 мкм , за которыми следуют оставшиеся шесть слоев из полосок размером 25 см × 180 мкм до радиуса 1,1 м. Всего имеется 9,6 миллиона полосовых каналов.

Ожидается, что во время столкновений полной светимости заполнение слоев пикселей на одно событие составит 0,1%, а в полосовых слоях - 1–2%. Ожидаемая модернизация HL-LHC увеличит количество взаимодействий до такой степени, что чрезмерная занятость значительно снизит эффективность поиска следов. Планируется модернизация для повышения производительности и радиационной устойчивости трекера.

Эта часть детектора является крупнейшим в мире кремниевым детектором. Имеет 205 м. 2 кремниевых датчиков (приблизительно площадь теннисного корта) в 9,3 миллионах микрополосковых датчиков, состоящих из 76 миллионов каналов. [11]

Уровень 2 – Электромагнитный калориметр

[ редактировать ]

Электромагнитный калориметр (ECAL) предназначен для измерения с высокой точностью энергии электронов и фотонов .

ECAL состоит из кристаллов вольфрамата свинца PbWO 4 . Это чрезвычайно плотный, но оптически чистый материал, идеально подходящий для остановки частиц высокой энергии. Кристалл вольфрамата свинца состоит в основном из металла и тяжелее нержавеющей стали, но с примесью кислорода в этой кристаллической форме он очень прозрачен и мерцает, когда через него проходят электроны и фотоны. Это означает, что он излучает свет пропорционально энергии частицы. Эти кристаллы высокой плотности излучают свет быстрыми, короткими и четко выраженными фотонными всплесками, что позволяет создать точный, быстрый и довольно компактный детектор. Он имеет длину излучения χ 0 = 0,89 см и обладает быстрым световыходом: 80% световыхода за одно время прохождения (25 нс). Однако это уравновешивается относительно низким световыходом — 30 фотонов на МэВ падающей энергии. Использованные кристаллы имеют лицевой размер 22×22 мм и глубину 230 мм. Они помещены в матрицу из углеродного волокна для обеспечения оптической изоляции и покрыты кремнием. лавинные фотодиоды для считывания.

ECAL, состоящий из цилиндрической части и двух «торцевых крышек», образует прослойку между трекером и HCAL. Цилиндрическая «бочка» состоит из 61 200 кристаллов, объединенных в 36 «супермодулей», каждый из которых весит около трех тонн и содержит 1700 кристаллов. Плоские торцевые крышки ECAL закрывают корпус с обоих концов и состоят из почти 15 000 дополнительных кристаллов.

Для дополнительной пространственной точности ECAL также содержит датчики предварительного душа, которые расположены перед торцевыми крышками. Это позволяет CMS различать одиночные фотоны высокой энергии (часто признаки захватывающей физики) и менее интересные близкие пары фотонов низкой энергии.

На торцевых крышках внутренняя поверхность ECAL закрыта субдетектором предварительного душа, состоящим из двух слоев свинца , чередующихся с двумя слоями кремниевых полосковых детекторов. Его цель — помочь в различении пионов и фотонов.

Уровень 3 – Адронный калориметр

[ редактировать ]
Половина адронного калориметра

Адронный калориметр (HCAL) измеряет энергию адронов , частиц, состоящих из кварков и глюонов (например , протонов , нейтронов , пионов и каонов ). Кроме того, он обеспечивает косвенное измерение присутствия невзаимодействующих незаряженных частиц, таких как нейтрино .

HCAL состоит из слоев плотного материала ( латуни или стали ), чередующихся с пластинками пластиковых сцинтилляторов , считываемых через сдвигающие длину волны волокна гибридными фотодиодами . Эта комбинация была создана для того, чтобы обеспечить максимальное количество поглощающего материала внутри магнитной катушки.

высокой псевдобыстроты Область оборудован детектором Hadronic Forward (HF). Расположенный на расстоянии 11 м по обе стороны от точки взаимодействия, он использует несколько иную технологию стальных поглотителей и кварцевых волокон для считывания, предназначенную для лучшего разделения частиц в перегруженной передней части.HF также используется для измерения относительной онлайн-системы яркости в CMS.

Около половины латуни, используемой в торцевых крышках HCAL, раньше представляло собой российские артиллерийские снаряды. [12]

Слой 4 – Магнит

[ редактировать ]

Магнит CMS — это центральное устройство, вокруг которого построен эксперимент, с магнитным полем в 4 Тесла, которое в 100 000 раз сильнее земного. CMS имеет большой соленоидный магнит. Это позволяет определять соотношение заряда и массы частиц по изогнутому пути, по которому они следуют в магнитном поле. Его длина 13 м, диаметр 6 м, а его охлаждаемые сверхпроводящие ниобий-титановые катушки изначально предназначались для создания магнитного поля напряженностью 4 Тл . Рабочее поле было уменьшено до 3,8 Т вместо полной расчетной прочности, чтобы максимизировать долговечность. [13]

Индуктивность магнита составляет 14 Гм , а номинальный ток для 4 Тл составляет 19 500 А , что дает общую запасенную энергию 2,66 ГДж , что эквивалентно примерно полутонне тротила . Существуют схемы сброса для безопасного рассеивания этой энергии в случае гашения магнита . Сопротивление цепи (по сути, только кабелей от преобразователя питания до криостата ) имеет значение 0,1 мОм, что приводит к постоянной времени цепи почти 39 часов. Это самая длинная постоянная времени среди всех цепей ЦЕРН. Рабочий ток для 3,8 Т составляет 18 160 А , что дает запасенную энергию 2,3 ГДж .

Задача большого магнита — искривлять пути частиц, возникающих в результате высокоэнергетических столкновений на БАКе. Чем больше импульс имеет частица, тем меньше ее путь искривляется магнитным полем, поэтому отслеживание ее пути дает меру импульса. CMS началась с цели создать максимально сильный магнит, потому что более сильное поле сильнее искривляет траектории, и в сочетании с высокоточными измерениями положения в трекере и мюонных детекторах это позволяет точно измерять импульс даже частиц высокой энергии.

Детекторы трекера и калориметра (ECAL и HCAL) плотно прилегают внутри магнитной катушки, в то время как мюонные детекторы чередуются с 12-сторонней железной структурой, которая окружает магнитные катушки, удерживает и направляет поле. Это «возвратное ярмо», состоящее из трех слоев, достигает 14 метров в диаметре и действует как фильтр, пропуская только мюоны и слабо взаимодействующие частицы, такие как нейтрино. Огромный магнит также обеспечивает большую часть структурной поддержки эксперимента и сам должен быть очень сильным, чтобы противостоять силам собственного магнитного поля.

Слой 5 – Детекторы мюонов и возвратное ярмо.

[ редактировать ]

Как следует из названия «Компактный мюонный соленоид», обнаружение мюонов является одной из наиболее важных задач CMS. Мюоны — это заряженные частицы, похожие на электроны и позитроны , но в 200 раз массивнее. Мы ожидаем, что они возникнут в результате распада ряда потенциальных новых частиц; например, одной из наиболее ярких «подписей» бозона Хиггса является его распад на четыре мюона.

Поскольку мюоны могут проникать через железо на несколько метров, не выделяя при этом значительного количества энергии, в отличие от большинства частиц, их не останавливает ни один из калориметров CMS. Поэтому камеры для регистрации мюонов размещаются на самом краю эксперимента, где они являются единственными частицами, способными зарегистрировать сигнал.

Для идентификации мюонов и измерения их импульсов CMS использует три типа детекторов: дрейфовые трубки (DT), камеры с катодными полосками (CSC), камеры с резистивными пластинами (RPC) и газовый электронный умножитель (GEM). DT используются для точных измерений траектории в центральной части ствола , а CSC используются в торцевых крышках . RPC обеспечивают быстрый сигнал, когда мюон проходит через мюонный детектор, и установлены как в корпусе, так и в торцевых крышках.

Система дрейфовой трубки (ДТ) измеряет положение мюонов в цилиндрической части детектора. Каждая трубка шириной 4 см содержит натянутую проволоку внутри объема газа. Когда мюон или любая заряженная частица проходит через объем, он выбивает электроны из атомов газа. Они следуют за электрическим полем и попадают на положительно заряженный провод. Регистрируя, где вдоль проволоки встречаются электроны (на диаграмме провода выходят на страницу), а также вычисляя исходное расстояние мюона от проволоки (здесь показано как горизонтальное расстояние и рассчитывается путем умножения скорости электрона на трубку к затраченному времени) ДТ дают две координаты положения мюона. Каждая камера ДТ размером в среднем 2 х 2,5 м состоит из 12 алюминиевых слоев, расположенных в трех группах по четыре, в каждой из которых находится до 60 трубок: средняя группа измеряет координату в направлении, параллельном лучу, а две — снаружи. группы измеряют перпендикулярную координату.

Катодные полосовые камеры (CSC) используются в торцевых дисках, где магнитное поле неравномерно и скорость частиц высока. CSC состоят из массивов положительно заряженных «анодных» проводов, пересекаемых отрицательно заряженными медными «катодными» полосками в объеме газа. Когда мюоны проходят сквозь них, они выбивают электроны из атомов газа, которые стекаются к анодным проводам, создавая лавину электронов. Положительные ионы движутся от проволоки к медному катоду, также вызывая импульс заряда в полосках под прямым углом к ​​направлению проволоки. Поскольку полоски и проволоки перпендикулярны, мы получаем две координаты положения для каждой проходящей частицы. Помимо предоставления точной информации о пространстве и времени, близко расположенные провода делают CSC быстрыми детекторами, пригодными для срабатывания. Каждый модуль CSC содержит шесть слоев, что позволяет точно идентифицировать мюоны и сопоставлять их треки с трекерами.

Камеры с резистивными пластинами (RPC) представляют собой быстрые газовые детекторы, которые обеспечивают мюонную триггерную систему, параллельную системам DT и CSC. RPC состоят из двух параллельных пластин, положительно заряженного анода и отрицательно заряженного катода, изготовленных из пластика с очень высоким удельным сопротивлением и разделенных объемом газа. Когда мюон проходит через камеру, электроны выбиваются из атомов газа. Эти электроны, в свою очередь, ударяются о другие атомы, вызывая лавину электронов. Электроды прозрачны для сигнала (электронов), который вместо этого улавливается внешними металлическими полосками после небольшой, но точной задержки по времени. Структура полос попаданий позволяет быстро измерить импульс мюона, который затем используется триггером для принятия немедленных решений о том, стоит ли сохранять данные. RPC сочетают хорошее пространственное разрешение с временным разрешением всего в одну наносекунду (одну миллиардную долю секунды).

Детекторы газового электронного умножителя (GEM) представляют собой новую мюонную систему в CMS, дополняющую существующие системы в торцевых крышках. Передняя область — это часть ЦМС, наиболее подверженная большим дозам радиации и высокой частоте событий. Камеры GEM обеспечат дополнительные точки резервирования и измерения, что позволит лучше идентифицировать треки мюонов, а также расширить охват в очень дальней области. Детекторы CMS GEM состоят из трех слоев, каждый из которых представляет собой полиимидную фольгу, плакированную медью, толщиной 50 мкм. Эти камеры заполнены газовой смесью Ar/CO 2 , где происходит первичная ионизация из-за падающих мюонов, что впоследствии приводит к электронной лавине, обеспечивающей усиленный сигнал. [14]

Сбор и сопоставление данных

[ редактировать ]

Распознавание образов

[ редактировать ]

Новые частицы, обнаруженные с помощью CMS, обычно нестабильны и быстро трансформируются в каскад более легких, более стабильных и лучше изученных частиц. Частицы, проходящие через CMS, оставляют после себя характерные узоры или «подписи» на разных слоях, что позволяет их идентифицировать. Затем можно сделать вывод о наличии (или отсутствии) каких-либо новых частиц.

Триггерная система

[ редактировать ]

Чтобы иметь хорошие шансы на создание редкой частицы, такой как бозон Хиггса , требуется очень большое количество столкновений. Большинство событий столкновений в детекторе являются «мягкими» и не производят интересных эффектов. Объем необработанных данных от каждого пересечения составляет примерно 1 мегабайт , что при скорости пересечения 40 МГц приведет к передаче 40 терабайт данных в секунду - объем, который эксперимент не может надеяться сохранить, не говоря уже о правильной обработке. Полная система триггеров снижает частоту интересных событий до управляемых 1000 в секунду.

Для этого используется ряд «триггерных» стадий. Все данные каждого пересечения хранятся в буферах внутри детектора, а небольшой объем ключевой информации используется для выполнения быстрого приближенного расчета для выявления интересующих особенностей, таких как струи высоких энергий, мюоны или недостающая энергия. Этот расчет «Уровня 1» завершается примерно за 1 мкс, а частота событий снижается примерно в 1000 раз до 50 кГц. Все эти расчеты выполняются на быстром специализированном оборудовании с использованием перепрограммируемых вентильных матриц (FPGA).

Если событие передается триггером уровня 1, все данные, все еще буферизованные в детекторе, передаются по оптоволоконным каналам на триггер «высокого уровня», который представляет собой программное обеспечение (в основном написанное на C++ ), работающее на обычных компьютерных серверах. Более низкая частота событий в триггере высокого уровня дает время для гораздо более детального анализа события, чем в триггере уровня 1. Триггер высокого уровня снижает частоту событий еще в 100 раз до 1000 событий в секунду. Затем они сохраняются на ленте для дальнейшего анализа.

Анализ данных

[ редактировать ]

Данные, прошедшие этапы запуска и сохраненные на ленте, дублируются с помощью Grid на дополнительные сайты по всему миру для облегчения доступа и резервирования. Затем физики смогут использовать Grid для доступа к данным и проведения анализа.

В CMS проводится огромный спектр анализов, в том числе:

  • Выполнение прецизионных измерений частиц Стандартной модели, что позволяет как углубить знания об этих частицах, так и сотрудничать в калибровке детектора и измерении характеристик различных компонентов.
  • Поиск событий с большим количеством недостающей поперечной энергии, что подразумевает наличие частиц, прошедших через детектор, не оставивших сигнатуры. В Стандартной модели только нейтрино могли бы пройти через детектор, не будучи обнаруженными, но широкий спектр теорий за пределами Стандартной модели содержит новые частицы, которые также приводят к потере поперечной энергии.
  • Изучение кинематики пар частиц, образующихся в результате распада родительского элемента, таких как Z-бозон, распадающийся на пару электронов, или бозон Хиггса, распадающийся на пару тау-лептонов или фотонов , для определения различных свойств и массы родительского элемента.
  • Глядя на струи частиц, мы изучаем, как взаимодействуют партоны ( кварки и глюоны ) в сталкивающихся протонах, или ищем свидетельства новой физики, которая проявляется в адронных конечных состояниях.
  • Поиск конечных состояний с высокой множественностью частиц (предсказываемых многими новыми физическими теориями) является важной стратегией, поскольку распады частиц обычной Стандартной модели очень редко содержат большое количество частиц, а те процессы, которые это делают, хорошо изучены.
1998 Начинается строительство наземных зданий для CMS.
2000 ЛЭП закрывается, начинается строительство пещеры.
2004 Пещера завершена.
10 сентября 2008 г. Первый луч в CMS.
23 ноября 2009 г. Первые коллизии в CMS.
30 марта 2010 г. Первые протон-протонные столкновения с энергией 7 ТэВ в CMS.
7 ноября 2010 г. Первые столкновения ионов свинца в CMS. [15]
5 апреля 2012 г. Первые протон-протонные столкновения с энергией 8 ТэВ в CMS. [16]
29 апреля 2012 г. Объявление об открытии в 2011 году первой новой частицы, генерируемой здесь, — возбужденного нейтрального бариона Xi-b .
4 июля 2012 г. Представитель Джо Инкандела ( Калифорнийский университет в Санта-Барбаре ) объявил на семинаре и в интернет-трансляции о доказательствах существования частицы с энергией около 125 ГэВ. Это «согласуется с бозоном Хиггса». Дальнейшие обновления в последующие годы подтвердили, что недавно открытая частица является бозоном Хиггса. [17]
16 февраля 2013 г. Завершение «Забега 1» БАКа (2009–2013 гг.). [18]
3 июня 2015 г. Начало «Запуска 2» БАКа с увеличенной энергией столкновения 13 ТэВ. [19]
28 августа 2018 г. Наблюдение распада бозона Хиггса на пару нижних кварков . [20]
3 декабря 2018 г. Конец второго запуска БАКа и начало длительного останова 2. [21]
3 марта 2021 г. Конец длительного закрытия ЦЕРН 2. [22]
март-апрель 2022 г. Начало «Запуска 3» БАКа с увеличенной энергией столкновения 13,6 ТэВ. [23]
25 ноября 2024 г. Планируемый запуск в конце 2024 года. [23]
2025 Запланировано начало длительного останова 3 и установки HL-LHC . [24]
2028 Планируемое завершение длительного отключения 3 и начало «запуска 4». [24]

Этимология

[ редактировать ]

Термин «компактный мюонный соленоид» возник из-за относительно компактного размера детектора, того факта, что он обнаруживает мюоны, и использования в детекторе соленоидов. [25] «CMS» также является отсылкой к системе центра масс , важной концепции в физике элементарных частиц.

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 18 октября 2014 г. Проверено 18 октября 2014 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  2. ^ «Сотрудничество с CMS — эксперимент с CMS» . cms.cern . Проверено 28 января 2020 г.
  3. ^ Бивер, К. (6 июля 2012 г.). «Это бозон! Но нам нужно знать, Хиггс ли это» . Новый учёный . Проверено 9 января 2013 г. «Как непрофессионал, я бы сказал: я думаю, что он у нас есть», — сказал Рольф-Дитер Хойер, генеральный директор ЦЕРН, на семинаре в среду, объявляющем результаты поиска бозона Хиггса. Но когда впоследствии журналисты стали настаивать на том, что именно «это» было, все усложнилось. «Мы открыли бозон – теперь нам нужно выяснить, что это за бозон»
    Вопрос: «Если мы не знаем, что новая частица является бозоном Хиггса, что мы о ней знаем?» Мы знаем, что это какой-то бозон, говорит Вивек Шарма из CMS [...]
    Вопрос: «Учёные ЦЕРН просто слишком осторожны?» Каких доказательств будет достаточно, чтобы назвать это бозоном Хиггса?» Поскольку бозонов Хиггса может быть много разных типов, однозначного ответа нет.
    [курсив в оригинале]
  4. ^ Зигфрид, Т. (20 июля 2012 г.). «Истерия Хиггса» . Новости науки . Проверено 9 декабря 2012 г. В терминах, обычно относящихся к спортивным достижениям, в новостях это открытие описывалось как монументальная веха в истории науки.
  5. ^ Дель Россо, А. (19 ноября 2012 г.). «Хиггс: Начало исследования» . Бюллетень ЦЕРН . Проверено 9 января 2013 г. Даже в самых специализированных кругах новую частицу, открытую в июле, пока не называют «бозоном Хиггса». Физики до сих пор не решаются назвать его так, пока не определили, что его свойства соответствуют свойствам бозона Хиггса, предсказываемым теорией Хиггса.
  6. ^ О'Луэнай, К. (14 марта 2013 г.). «Новые результаты указывают на то, что новая частица является бозоном Хиггса» . ЦЕРН . Проверено 9 октября 2013 г.
  7. ^ «Бозон Хиггса» . ЦЕРН: Ускорение науки . ЦЕРН . Проверено 11 июня 2015 г.
  8. ^ Акоста, Дарин (2006). CMS Physics: Отчет о техническом проекте, том 1: Производительность детектора и программное обеспечение . Отчет о техническом проекте. Система управления контентом. ISBN  9789290832683 .
  9. ^ «Трекер-детектор — CMS Эксперимент» . cms.web.cern.ch. ​Проверено 20 декабря 2017 г.
  10. ^ Вебер, Ханнсйорг (2016). «Первое обновление пиксельного детектора CMS». Симпозиум IEEE по ядерным наукам 2016 года, конференция по медицинской визуализации и семинар по полупроводниковым детекторам комнатной температуры (NSS/MIC/RTSD) . стр. 1–4. дои : 10.1109/NSSMIC.2016.8069719 . ISBN  978-1-5090-1642-6 . ОСТИ   1475062 . S2CID   22786095 .
  11. ^ CMS устанавливает самый большой в мире кремниевый детектор , CERN Courier, 15 февраля 2008 г.
  12. ^ "Использование снарядов ВМФ России - эксперимент CMS" . cms.web.cern.ch. ​Проверено 20 декабря 2017 г.
  13. ^ Точное картирование магнитного поля в ярме ствола CMS с использованием космических лучей.
  14. ^ «Детектор» . cms.cern . Архивировано из оригинала 19 февраля 2021 г. Проверено 20 июня 2021 г.
  15. ^ «Первые столкновения ионов свинца на БАКе» . ЦЕРН . 2010 . Проверено 14 марта 2014 г.
  16. ^ «Новый мировой рекорд — первые pp-столкновения при энергии 8 ТэВ» . ЦЕРН . 2012 . Проверено 14 марта 2014 г.
  17. ^ «Эксперименты ATLAS и CMS проливают свет на свойства Хиггса» . ЦЕРН . 2015 . Проверено 13 сентября 2018 г. ...распад бозона Хиггса на тау-частицы теперь наблюдается со значимостью более 5 сигм...
  18. ^ «Отчет БАК: Запуск 1 — последний шквал» . ЦЕРН . 2013 . Проверено 14 марта 2014 г.
  19. ^ «Эксперименты БАК снова в деле с рекордной энергией» . ЦЕРН . 2015 . Проверено 13 сентября 2018 г.
  20. ^ «Расписание БАК на 2018 год» (PDF) . ЦЕРН . 2018 . Проверено 13 сентября 2018 г.
  21. ^ «Обнаружен долгожданный распад бозона Хиггса» . ЦЕРН . 2018 . Проверено 13 сентября 2018 г.
  22. ^ «ГЛАВНЫЙ РАСПИСАНИЕ ДОЛГОГО ОСТАНОВКИ 2 (2019–2020 гг.)» (PDF) . ЦЕРН . 2018 . Проверено 13 сентября 2018 г.
  23. ^ Перейти обратно: а б «Отчет ускорителя: БАК значительно опережает график» . ЦЕРН . 18 июля 2024 г. Проверено 24 июля 2024 г.
  24. ^ Перейти обратно: а б «Изменение расписания LS3 | Проект БАК высокой светимости» . hilumilhc.web.cern.ch . Проверено 24 июля 2024 г.
  25. ^ Аксель, Аммир Д. «Присутствие при сотворении мира: открытие бозона Хиггса». Случайный дом, 2012 г.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: af3bd5f128b16c09b03a783b6ad381e1__1721841900
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/af/e1/af3bd5f128b16c09b03a783b6ad381e1.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Compact Muon Solenoid - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)