تجربة أليف

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

كان جهاز ALEPH كاشفًا للجسيمات في مصادم الإلكترون-بوزيترون الكبير (LEP) في مركز CERN . وقد صُمم لاستكشاف الفيزياء التي تنبأ بها النموذج القياسي والبحث عن فيزياء تتجاوزه. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

كاشف

كان كاشف ALEPH مزودًا بغرفة إسقاط زمني في قلبه لرصد اتجاه وزخم الجسيمات المشحونة بدقة متناهية. في المقدمة من اليسار: جاك ليفرانسوا، جاك شتاينبرغر ، لورينزو فوا، وبيير لازيراس. كان ALEPH تجربة أُجريت على مُسرِّع LEP، لدراسة التصادمات عالية الطاقة بين الإلكترونات والبوزيترونات (1989-2000).

صُمم كاشف ALEPH لقياس الأحداث الناتجة عن تصادمات الإلكترون والبوزيترون في مصادم الإلكترون -بوزيترون (LEP). عمل الكاشف من عام 1989 إلى عام 1995 في نطاق طاقة جسيم Z (حوالي 91 جيجا إلكترون فولت)، ثم لاحقًا (من عام 1995 إلى عام 2000) فوق عتبة إنتاج أزواج W (حتى 200 جيجا إلكترون فولت) . تتميز الأحداث النموذجية بوجود العديد من الجسيمات موزعة في نفاثات على كامل حجم الكاشف. تراوح معدل الأحداث من حوالي 1 هرتز عند ذروة طاقة جسيم Z إلى أقل من ذلك بمئة مرة على الأقل عند أعلى الطاقات. لذلك، صُمم كاشف ALEPH لتجميع أكبر قدر ممكن من المعلومات لكل حدث، على أكبر مساحة ممكنة من الزاوية المجسمة . 

تم تحقيق ذلك من خلال ترتيب أسطواني حول أنبوب الحزمة، مع وجود نقطة تفاعل الإلكترون-بوزيترون في المنتصف. تم توليد مجال مغناطيسي بقوة 1.5 تسلا بواسطة ملف فائق التوصيل بطول 6.4 متر وقطر 5.3 متر. كان نير الإرجاع الحديدي عبارة عن أسطوانة ذات اثني عشر ضلعًا مزودة بلوحين طرفيين يتركان فتحات لمغناطيس التركيز (رباعي الأقطاب) الخاص بجهاز LEP. بلغ سمك الحديد 1.2 متر، وقُسِّم إلى طبقات وفرت مساحة لإدخال طبقات من أنابيب التدفق. وبهذه الطريقة، كان نير الحديد بمثابة مقياس حراري هادروني مُجهز بالكامل (HCAL)، والذي تمت قراءته في 4608 برج إسقاط. خارج الحديد، كانت هناك طبقتان مزدوجتان من حجرات أنابيب التدفق لتسجيل موضع وزاوية الميونات التي اخترقت الحديد. [ 4 ]

كان داخل الملف مقياس السعرات الحرارية للإلكترونات والفوتونات (ECAL)، المصمم لتحقيق أعلى دقة زاوية ممكنة وتحديد هوية الإلكترونات. ويتكون من طبقات متناوبة من الرصاص وأنابيب تناسبية تُقرأ في 73728 برجًا إسقاطيًا، كل منها مقسم إلى ثلاث مناطق عمق. أما الكاشف المركزي للجسيمات المشحونة فكان غرفة الإسقاط الزمني (TPC)، بطول 4.4 متر وقطر 3.6 متر. وقد وفرت قياسًا ثلاثي الأبعاد لكل جزء من المسار . بالإضافة إلى ذلك، وفرت ما يصل إلى 330 قياسًا للتأين لكل مسار؛ وهو ما كان مفيدًا لتحديد هوية الجسيمات. أحاطت غرفة الإسقاط الزمني بغرفة المسار الداخلية (ITC)؛ وهي غرفة انجراف سلكية محورية بقطر داخلي 13  سم وقطر خارجي 29  سم وطول 2 متر. وقد وفرت 8 إحداثيات للمسار وإشارة تشغيل للجسيمات المشحونة القادمة من نقطة التفاعل. وكان أقرب كاشف رأسي من شريط السيليكون إلى أنبوب الشعاع. لكل مسار، تم قياس زوجين من الإحداثيات، على بُعد 6.3  سم و11  سم من محور الشعاع على امتداد 40  سم على طول خط الشعاع. كان قطر أنبوب الشعاع، المصنوع من البريليوم، 16  سم. وكان الفراغ داخله حوالي 10⁻¹⁵ ضغط جوي. [ 5 ] [ 6 ]

مراجع

  1. ↑ تعاون أليف (15 مايو 1983). أليف  : التقرير الفني 1983 (PDF) (تقرير). سيرن. CERN-LEPC-83-2؛ LEPC-P-1 . تاريخ الاسترجاع: 29 يناير 2020 .
  2. ↑ جروبن، كلاوس؛ هيوز، إيان؛ لينش، جيمس جي؛ سيتلز، رون. "تجربة" أليف : 25 عامًا من الذكريات (ملف PDF) . جنيف: سيرن. ISBN  9290832339.
  3. ↑ موقع سيرن الإلكتروني ، سيرن.
  4. ↑ ديكامب، د.؛ وآخرون (مجموعة أليف) (1990). "أليف: كاشف لتفاعلات إفناء الإلكترون-بوزيترون في مصادم الإلكترون-بوزيترون الكبير" . مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 294 ( 1-2 ): 121-178 . doi : 10.1016/0168-9002(90)91831-U . ISSN 0168-9002 .  
  5. ↑ موقع أليف الإلكتروني
  6. ↑ بوسكوليتش، د.؛ وآخرون (مجموعة ALEPH) (1995). "أداء كاشف ALEPH في مصادم الإلكترونات والبوزيترونات الكبير" . مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 360 (3): 481-506 . رمز Bibcode : 1995NIMPA.360..481B . doi : 10.1016/0168-9002(95)00138-7 . ISSN 0168-9002 . S2CID 120315427 .