эксперимент UA1
 | |
| Ключевые эксперименты Sp p S | |
|---|---|
| UA1 | Подземная зона 1 |
| UA2 | Подземная зона 2 |
| UA4 | Подземная зона 4 |
| UA5 | Подземная зона 5 |
| Sp p S Преускорители | |
| ПС | Протонный синхротрон |
| АА | Антипротонный аккумулятор |
Эксперимент UA1 (аббревиатура « Подземная зона 1 ») представлял собой эксперимент по физике высоких энергий , который проводился на ( CERN Протон-антипротонном коллайдере Sp p S ) , модификации однолучевого суперпротонного синхротрона ( SPS ). Данные были записаны в период с 1981 по 1990 год. Совместное открытие W- и Z-бозонов в ходе этого эксперимента и эксперимента UA2 в 1983 году привело к Нобелевской премии по физике присуждению Карло Руббиа и Саймону ван дер Мееру в 1984 году. Питер Калмус и Джон Доуэлл из британских групп, работавших над этим проектом, был совместно награжден в 1988 году медалью Резерфорда и премией Института физики за выдающуюся роль в открытии частиц W и Z.
Он был назван первым экспериментом в «Подземной зоне» (UA) ЦЕРН, то есть расположенной под землей, за пределами двух основных площадок ЦЕРН, в точке взаимодействия на ускорителе SPS, который был модифицирован для работы в качестве коллайдера .Центральный детектор UA1 сыграл решающую роль в понимании сложной топологии протон-антипротонных столкновений. Он сыграл важнейшую роль в идентификации нескольких частиц W и Z среди миллиардов столкновений. [1]
После открытия W- и Z-бозонов коллаборация UA1 приступила к поиску топ-кварка . Физики ожидали его существования еще в 1977 году, когда был открыт его партнер — нижний кварк . Считалось, что открытие топ-кварка неизбежно. В июне 1984 года Карло Руббиа в эксперименте UA1 сообщил газете New York Times , что свидетельства существования высшего кварка «выглядят действительно хорошо». [2] В течение следующих месяцев стало ясно, что UA1 упустил из виду важный источник информации. [3] Топ-кварк был наконец открыт в 1994–1995 годах физиками Фермилабы с массой около 175 ГэВ.
Для своего времени UA1 был огромным и сложным детектором. Он был разработан как детектор общего назначения. [4] Детектор представлял собой 6-камерную цилиндрическую сборку длиной 5,8 м и диаметром 2,3 м, самую большую камеру дрейфа изображения на тот момент. Он записал треки заряженных частиц, изгибающихся в магнитном поле напряженностью 0,7 Тесла , измеряя их импульс, знак их электрического заряда и скорость потери энергии (dE/dx). Атомы газовой смеси аргона , с этаном заполняющей камеры, ионизировались за счет прохождения заряженных частиц . Высвободившиеся электроны дрейфовали вдоль электрического поля, сформированного полевыми проводами, и собирались на сенсорных проводах. Геометрическое расположение 17 000 полевых проводов и 6 125 сенсорных проводов позволило создать впечатляющее трехмерное интерактивное отображение реконструированных физических событий. [5]
Детектор UA1 был задуман и спроектирован в 1978/9 году, а предложение было представлено в середине 1978 года. [6]
После окончания эксперимента магнит, использованный в эксперименте UA1, использовался и в других экспериментах по физике высоких энергий, в частности, в экспериментах с нейтрино NOMAD и T2K .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Центральный детектор ua1: Темы WorldWideScience.org» . Архивировано из оригинала 3 октября 2011 г.
- ^ Салливан, Уолтер. «Физики, возможно, отследили последний кварк до логова» . Нью-Йорк Таймс . № 25 июня 1984 года . Проверено 23 июня 2017 г.
- ^ Стейли, Кент В. (2004). Доказательства существования высшего кварка: объективность и предвзятость в совместных экспериментах . Издательство Кембриджского университета. п. 80.
- ^ «Детектор UA1 — ЦЕРН Курьер» . Архивировано из оригинала 19 марта 2012 г.
- ^ «Центральный детектор ua1: Темы WorldWideScience.org» . Архивировано из оригинала 3 октября 2011 г.
- ^ «Когда ЦЕРН увидел конец алфавита» . ЦЕРН Курьер . 1 мая 2003 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Магнит UA1 отправляется во вторую новую жизнь» . ЦЕРН Курьер . 13 марта 2008 г.
- «Частицы W и Z: личные воспоминания» . ЦЕРН Курьер . 1 апреля 2004 г.
- «Нейтральные токи и W и Z: праздник» . ЦЕРН Курьер . 9 декабря 2003 г.
- изображение - детектор UA1
- изображение центральной части детектора UA1