эксперимент NA61
Формирование | Сбор данных начался 18.04.2008. |
---|---|
Штаб-квартира | Женева , Швейцария |
Лидер эксперимента | Марек Газджицкий |
Веб-сайт | https://shine.web.cern.ch/ |
Ключевые эксперименты по СФС | |
---|---|
UA1 | Подземная зона 1 |
UA2 | Подземная зона 2 |
NA31 | NA31 Эксперимент |
NA32 | Исследование образования шарма в адронных взаимодействиях с использованием кремниевых детекторов высокого разрешения |
КОМПАС | Общий мюонный и протонный аппарат для структурной и спектроскопии |
СВЕТИТЬ | Эксперимент SPS с тяжелыми ионами и нейтрино |
NA62 | NA62 Эксперимент |
Преускорители СПС | |
р и Pb | Линейные ускорители протонов ( (Linac 2) и свинца Linac 3) |
(не отмечено) | Протонный синхротронный ускоритель |
ПС | Протонный синхротрон |
NA61/SHINE (расшифровывается как « SPS Heavy Ion and Neutrino Experiment ») — эксперимент по физике элементарных частиц на суперпротонном синхротроне (SPS) Европейской организации ядерных исследований (CERN). [1] В эксперименте изучаются конечные состояния адронов, возникающие при взаимодействии различных частиц пучка ( пионов , протонов и бериллия , аргона и ксенона ядер ) с различными неподвижными ядерными мишенями при энергиях SPS.
В NA61/SHINE под руководством Марека Газджицкого работают около 135 физиков из 14 стран и 35 институтов . NA61/SHINE — второй по величине эксперимент с фиксированной мишенью в ЦЕРН.
Программа по физике
[ редактировать ]Физическая программа NA61/SHINE была разработана для измерения образования адронов в трех различных типах столкновений: [1]
- В столкновениях ядро -ядро ( тяжелый ион ), в частности измерение флуктуаций и дальнодействующих корреляций, с целью выявить свойства начала деконфайнмента и найти доказательства критической точки материи сильно взаимодействующей .
- В протон -протонных и протон-ядерных взаимодействиях необходимы в качестве справочных данных для лучшего понимания ядерно-ядерных реакций; в частности, что касается корреляций, флуктуаций и высоких поперечных импульсов.
- В адрон-ядерных взаимодействиях, необходимых для нейтринных ( T2K , NOvA и будущая DUNE ) и с космическими лучами экспериментов ( Обсерватория Пьера Оже и KASCADE ).
Детектор
[ редактировать ]В эксперименте NA61/SHINE используется адронный спектрометр большого акцепта , расположенный на линии луча H2 в северной части ЦЕРН. [1] Он состоит из компонентов, использованных в эксперименте с тяжелыми ионами NA49, а также компонентов, разработанных исоздан для NA61/SHINE. [2]
Основными устройствами слежения являются четыре временные проекционные камеры (ВПК) большого объема, способные регистрировать до 70% всех заряженных частиц, образующихся в изучаемых реакциях. Два из них расположены в магнитном поле двух сверхпроводящих дипольных магнитов с максимальной изгибающей силой 9 Тесла метров. Два других расположены после магнитов симметрично относительно линии луча. четыре ТПК небольшого объема, расположенные непосредственно вдоль области канала пучка. Кроме того, в случае пучков адронов и легких ионов используются [2] [3]
Установка дополнена стенками детектора времени пролета , которые расширяют идентификацию частиц до низких импульсов ( 1 ГэВ/с < p). Кроме того, детектор-наблюдатель снарядов ( калориметр ) расположен после детекторов времени полета для измерения энергии фрагментов снаряда.
Собранные данные
[ редактировать ]Тип взаимодействия | Импульс луча | Год | Цитирование |
---|---|---|---|
π + Be | 120 | 2016 | ЦЕРН-SPSC-2017-038 [4] |
π + С | 30, 60, 158 и 350 | 2009, 2012, 2016 и 2017 годы. | ЦЕРН-SPSC-2016-038, [5] ПР Д100 112004, [6] и ПР Д100 112001 [7] |
π + Ал | 60 | 2017 | ЦЕРН-SPSC-2016-038 [5] и ПР Д98 052001 [8] |
Есть + С | 158 | 2012 | ЦЕРН-SPSC-2016-038 [5] и МПЛ А34 1950078 [9] |
п + п | 13, 20, 31, 40, 80, 158 и 400. | 2009, 2010, 2011 и 2016 гг. | ЭПР C80 460, [10] 2019 315 кв.м., [11] и EPJ C74 2794 [12] |
р + быть | 60 и 120 | 2016 и 2017 годы | ЦЕРН-SPSC-2017-038, [4] и ПР Д100 112001 [7] |
р + С p + (цель реплики T2K) p + (цель реплики NOvA) | 31, 60, 90 и 120 | 2007, 2009, 2010, 2012, 2016, 2017 и 2018 годы. | ЦЕРН-SPSC-2017-038, [4] ЦЕРН-SPSC-2016-038, [5] ЦЕРН-SPSC-2019-041, [13] ПР Д100 112001 [7] и EPJ C76 617 [14] |
р + Ал | 60 | 2016 | ЦЕРН-SPSC-2017-038 [4] и НП В732 1 [15] |
п + Пб | 30, 40, 80 и 158 | 2012, 2014, 2016 и 2017 гг. | ЦЕРН-SPSC-2015-036 [16] |
Быть + Быть | 13А, 19А, 30А, 40А, 75А и 150А. | 2011, 2012 и 2013 гг. | ЦЕРН-SPSC-2013-028, [17] PoS 364 305, [18] и EPJ C80 961 [19] |
С + С и С + СН | 13А | 2018 | ЦЕРН-SPSC-2019-041 [13] |
Ар + СК | 13А, 19А, 30А, 40А, 75А и 150А | 2015 | ЦЕРН-SPSC-2015-036, [16] PoS 364 305, [18] Акта Физ. Пол. Б. Учеб. Доп. 10 645 [20] и EPJ C81 397 [21] |
Ксе + The | 13А, 19А, 30А, 40А, 75А и 150А. | 2017 | ЦЕРН-SPSC-2018-029 [22] и PoS 364 305 [18] |
Пб + Пб | 13А, 30А и 150А | 2016 и 2018 годы | ЦЕРН-SPSC-2016-038, [5] Дж.Физ. Конф. Сер. 1690 012127 [23] и пр C77 064908 [24] |
Расширенная программа: после длительного отключения 2
[ редактировать ]В 2018 году коллаборация NA61/SHINE опубликовала приложение, в котором изложено намерение модернизировать экспериментальную установку и провести новый набор измерений после длительного остановки 2. [25] Как и в оригинальной программе, новая предлагает исследования адрон-ядерных и ядерно-ядерных взаимодействий тяжелых ионов , нейтрино и физики космических лучей .
Программа тяжелых ионов будет сосредоточена на изучении образования очаровательных адронов (в основном D-мезонов ) во взаимодействиях свинец-свинец.
В 2020 году Комитет экспериментов SPS и PS (SPSC) рекомендовал утвердить время луча в 2021 году. [26] Исследовательский совет одобрил эти рекомендации. [27]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Антониу, Н.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2006). «Исследование образования адронов в адроно-ядерных и ядро-ядерных столкновениях в CERN SPS» . Предложение. SPSC-P-330, ЦЕРН-SPSC-2006-034.
- ^ Перейти обратно: а б Абграл, Н.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2014). «Объект NA61 / SHINE в CERN SPS: лучи и система детекторов». Журнал приборостроения . 9 (2–3): P06005. arXiv : 1401.4699 . Бибкод : 2014JInst...9P6005A . дои : 10.1088/1748-0221/9/06/P06005 . S2CID 49214489 .
- ^ Румбергер, Б.; и др. (2020). «Система Forward TPC эксперимента NA61 / SHINE в ЦЕРН: концепция тандемного TPC». Журнал приборостроения . 15 (7): P07013. arXiv : 2004.11358 . Бибкод : 2020JInst..15P7013R . дои : 10.1088/1748-0221/15/07/p07013 . S2CID 216080710 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (4 октября 2017 г.). Отчет об эксперименте NA61/SHINE в CERN SPS (Отчет). Отчет о состоянии. Том. ЦЕРН-SPSC-2017-038. дои : 10.17181/CERN.0KV8.20KE .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (8 октября 2016 г.). Отчет об эксперименте NA61/SHINE в CERN SPS (Отчет). Отчет о состоянии. Том. ЦЕРН-SPSC-2016-038. doi : 10.17181/CERN.SD0Z.RJ9V .
- ^ Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (11 декабря 2019 г.). «Измерения образования адронов в π + +С и π + +Be взаимодействия при 60 ГэВ/ c ». Physical Review D. 100 ( 11): 112004. arXiv : 1909.06294 . Bibcode : 2019PhRvD.100k2004A . doi : 10.1103/PhysRevD.100.112004 . S2CID 20257 3079 .
- ^ Перейти обратно: а б с Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2 декабря 2019 г.). «Измерения производственных и неупругих сечений p+C, p+Be и p+Al при 60 ГэВ/ c и p+C и p+Be при 120 ГэВ/ c ». Физический обзор D . 100 (11): 112001. arXiv : 1909.03351 . Бибкод : 2019ФРвД.100к2001А . doi : 10.1103/PhysRevD.100.112001 . S2CID 202540178 .
- ^ Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (10 сентября 2018 г.). «Измерения полных производственных сечений для π + +С, р + +Ал, К + +С и К + +Al при 60 ГэВ/ c и π + +С и π + +AL в 31 GEV/ C ". Физический обзор d . 98 (5): 052001. Arxiv : 1805.04546 . Bibcode : 2018 Phrvd..98e2001a . DOI : 10.1103/ physrevd.98.052001 . S2CID 53657928 .
- ^ Али, Ю.; Улла, С.; Хаттак, Ю.А.; Аджаз, М. (28 марта 2019 г.). «Исследование пиона-каона и протона во взаимодействиях протон-углерод при энергии 158 ГэВ/с с использованием моделей образования адронов». Буквы по современной физике А. 34 (10): 1950078. Бибкод : 2019МПЛА...3450078А . дои : 10.1142/S0217732319500780 . S2CID 127251073 .
- ^ Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (май 2020 г.). "К ∗ (892) 0 Образование мезонов в неупругих p+p-взаимодействиях при импульсе пучка 158 ГэВ/ c , измеренном с помощью NA61/SHINE в CERN SPS». Европейский физический журнал C. 80 ( 5): 460. arXiv : 2001.05370 . Bibcode : 2020EPJC...80 ..460N / doi : 10.1140/epjc . S2CID 210718327 s10052-020-7955-1
- ^ Тефельска, Анжелика (2020). «Производство $$K^{*}(892)^0$$ в взаимодействиях p$$+$$p из NA61/SHINE». XVIII Международная конференция «Странности в кварковой материи» (SQM 2019) . Спрингеровские труды по физике. Том. 250. С. 315–318. arXiv : 1911.01818 . дои : 10.1007/978-3-030-53448-6_49 . ISBN 978-3-030-53447-9 . S2CID 207870670 .
- ^ Абграл, Н.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (март 2014 г.). «Измерение спектров отрицательно заряженных пионов в неупругих p+p-взаимодействиях при p lab = 20, 31, 40, 80 и 158 ГэВ/с» . Европейский физический журнал C . 74 (3): 2794. arXiv : 1310.2417 . doi : 10.1140/epjc/s10052-014-2794-6 . S2CID 56103527 .
- ^ Перейти обратно: а б Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2019). Отчет об эксперименте NA61/SHINE в CERN SPS (Отчет). Отчет о состоянии. Том. ЦЕРН-SPSC-2019-041. дои : 10.17181/CERN.E3JY.7Z6E .
- ^ Абграл, Н.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (ноябрь 2016 г.). «Измерения π ± дифференциальные выходы с поверхности мишени-реплики T2K для входящих протонов с энергией 31 ГэВ/c с помощью спектрометра NA61/SHINE в CERN SPS» . The European Physical Journal C. 76 ( 11): 617. arXiv : 1603.06774 . Bibcode : 2016EPJC. ..76..617A .doi - : 10.1140/epjc/s10052-016-4440 y S2CID 55382653 .
- ^ Катанези, Миннесота; и др. (2006). «Измерение сечения рождения положительных пионов в p-Al-столкновениях». Ядерная физика Б . 732 (1–2): 1–45. arXiv : hep-ex/0510039 . дои : 10.1016/j.nuclphysb.2005.10.016 . S2CID 119507867 .
- ^ Перейти обратно: а б Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2015). Отчет об эксперименте NA61/SHINE (Отчет). Отчет о состоянии. Том. ЦЕРН-SPSC-2015-036. doi : 10.17181/CERN.38K1.4QRP .
- ^ Абграл, Н.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2013). Отчет об эксперименте NA61/SHINE в CERN SPS (Отчет). Отчет о состоянии. дои : 10.17181/CERN.91DL.3G3V .
- ^ Перейти обратно: а б с Дэвис, Николаос (2020). «Поиск критической точки сильно взаимодействующей материи в ядерно-ядерных столкновениях в CERN SPS». Конференция Европейского физического общества по физике высоких энергий (EPS-HEP2019) . Труды науки. Том. 364. с. 305. дои : 10.22323/1.364.0305 . S2CID 228963987 .
- ^ Ачарья, А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (октябрь 2020 г.). «Измерения π − производство в 7 Будь + 9 Be-столкновения при импульсах пучка от 19 А до 150 А ГэВ/ c в эксперименте NA61/SHINE в CERN SPS». Европейский физический журнал C. 80 ( 10): 961. arXiv : 2008.06277 . Bibcode : 2020EPJC...80 ..961A .doi / : 10.1140/epjc . S2CID 222277028 s10052-020-08514-6
- ^ Левицкий, М. (2017). «Пионные спектры во взаимодействиях Ar + Sc при энергиях SPS». Приложение к материалам Acta Physica Polonica B. 10 (3): 645. arXiv : 1612.01334 . doi : 10.5506/APhysPolBSupp.10.645 . S2CID 119011438 .
- ^ Ачарья, А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (май 2021 г.). «Спектры и средние кратности π − в центральном 40 С + 45 Столкновения Sc при импульсах пучка 13 А , 19 А , 30 А , 40 А , 75 А и 150 А ГэВ/ c , измеренных спектрометром NA61/SHINE в CERN SPS» . Европейский физический журнал C. 81 ( 5): 397 . Бибкод : 2021EPJC...81..397A doi : 10.1140 /s10052-021-09135-3 . epjc . /
- ^ Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2018). Отчет об эксперименте NA61/SHINE в CERN SPS (Отчет). Отчет о состоянии. Том. ЦЕРН-SPSC-2018-029. doi : 10.17181/CERN.XNSX.G8FK .
- ^ Каширин Е; Селюженков И; Голосов О; Клочков В. (декабрь 2020). «Направленное измерение потока при столкновениях Pb + Pb при p lab = 13 А ГэВ/c, собранное с помощью NA61/SHINE на SPS» . Физический журнал: серия конференций . 1690 : 012127. doi : 10.1088/1742-6596/1690/1/012127 . S2CID 234506920 .
- ^ Альт, К.; и др. (30 июня 2008 г.). «Бозе-эйнштейновские корреляции π — π — пар в центральных столкновениях Pb+Pb при 20 А, 30 А, 40 А, 80 А и 158 А ГэВ» . Физический обзор C . 77 (6): 064908. arXiv : 0709.4507 . дои : 10.1103/PhysRevC.77.064908 . S2CID 119200777 .
- ^ Адушкевич А.; и др. (Сотрудничество NA61/SHINE) (2018). «Исследование адроно-ядерных и ядерно-ядерных столкновений в CERN SPS: ранние измерения после LS2 и планы на будущее» . Приложение (Предложение). ЦЕРН-SPSC-2018-008, SPSC-P-330-ADD-10.
- ^ «Протокол 136-го заседания SPSC, вторник и среда, 21–22 января 2020 г.» . 2020. ЦЕРН-SPSC-2020-003; СПСК-136.
- ^ «Протокол 232-го заседания Научного совета, состоявшегося 11 марта 2020 г.» . 2020. ЦЕРН-DG-RB-2020-495; М-232.