تجربة أطلس

يُعدّ ATLAS ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} أكبر تجربة كاشف جسيمات للأغراض العامة في مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، وهو مُسرِّع جسيمات تابع للمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية ( CERN ) في سويسرا. ^{[ 4 ]} صُمِّمت التجربة للاستفادة من الطاقة الهائلة غير المسبوقة المُتاحة في مصادم الهادرونات الكبير، ولرصد الظواهر التي تتضمن جسيمات ذات كتلة عالية لم تكن قابلة للرصد باستخدام مُسرِّعات الجسيمات السابقة ذات الطاقة المنخفضة . كان ATLAS أحد تجربتي مصادم الهادرونات الكبير اللتين ساهمتا في اكتشاف بوزون هيغز في يوليو 2012. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} كما صُمِّمت أيضًا للبحث عن أدلة تدعم نظريات فيزياء الجسيمات التي تتجاوز النموذج القياسي .

التجربة عبارة عن تعاون يضم 6003 أعضاء، منهم 3822 فيزيائياً (آخر تحديث: 26 يونيو 2022) من 243 مؤسسة في 40 دولة. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]}

تاريخ

نمو مسرعات الجسيمات

بُني أول سيكلوترون ، وهو نوع مبكر من مسرعات الجسيمات، على يد إرنست أو. لورانس عام 1931، بنصف قطر لا يتجاوز بضعة سنتيمترات وطاقة جسيمات تبلغ 1 ميغا إلكترون فولت (MeV) . ومنذ ذلك الحين، شهدت مسرعات الجسيمات تطورًا هائلًا سعيًا لإنتاج جسيمات جديدة ذات كتلة متزايدة . ومع تطور هذه المسرعات، اتسعت قائمة الجسيمات المعروفة التي يمكن استخدامها لدراستها.

تعاون أطلس

تأسس تعاون أطلس، وهو مجموعة دولية من الفيزيائيين المنتمين إلى جامعات ومراكز بحثية مختلفة، والذين قاموا ببناء وتشغيل الكاشف، في عام 1992 عندما اندمج تعاونا إيجل (تجربة القياسات الدقيقة لأشعة غاما واللبتونات والطاقة) وأسكوت (جهاز ذو حلقات فائقة التوصيل) المقترحين لبناء كاشف جسيمات واحد متعدد الأغراض لمسرع جسيمات جديد ، وهو مصادم الهادرونات الكبير . ^{[ 8 ]} يضم تعاون أطلس حاليًا 6003 أعضاء، منهم 3822 فيزيائيًا (آخر تحديث: 26 يونيو 2022) من 257 مؤسسة في 42 دولة. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]}

تصميم وبناء أجهزة الكشف

كان التصميم مزيجًا من مشروعين سابقين لمصادم الهادرونات الكبير (LHC)، وهما إيجل (EAGLE) وأسكوت (ASCOT)، كما استفاد من أبحاث وتطوير أجهزة الكشف التي أُجريت لمصادم الهادرونات الفائق التوصيل (Superconducting Super Collider )، وهو مشروع أمريكي توقف عام 1993. طُرحت تجربة أطلس (ATLAS) بشكلها الحالي عام 1994، ومُوّلت رسميًا من قِبل الدول الأعضاء في سيرن (CERN) عام 1995. وانضمت دول وجامعات ومختبرات أخرى في السنوات اللاحقة. بدأت أعمال البناء في المؤسسات الفردية، ثم شُحنت مكونات أجهزة الكشف إلى سيرن وجُمعت في حفرة تجربة أطلس بدءًا من عام 2003.

تشغيل الكاشف

اكتمل بناء التجربة عام 2008، وسجلت أولى أحداث حزمة البروتونات المفردة في 10 سبتمبر من ذلك العام. ^{[ 9 ]} ثم توقف جمع البيانات لأكثر من عام بسبب حادثة إخماد مغناطيسي في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) . في 23 نوفمبر 2009، وقعت أولى تصادمات البروتون-بروتون في مصادم الهادرونات الكبير، وسجلها مصادم أطلس (ATLAS) عند طاقة حقن منخفضة نسبيًا تبلغ 900 جيجا إلكترون فولت في مركز كتلة التصادم. ومنذ ذلك الحين، ازدادت طاقة مصادم الهادرونات الكبير: 1.8 تيرا إلكترون فولت في نهاية عام 2009، و7 تيرا إلكترون فولت خلال عامي 2010 و2011، ثم 8 تيرا إلكترون فولت في عام 2012. وتُعرف فترة جمع البيانات الأولى التي أُجريت بين عامي 2010 و2012 باسم "التشغيل الأول" (Run I). بعد توقف طويل (LS1) في عامي 2013 و2014، سجل مصادم أطلس في عام 2015 تصادمات بطاقة 13 تيرا إلكترون فولت. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} اكتملت فترة جمع البيانات الثانية، Run II، عند طاقة 13 تيرا إلكترون فولت، في نهاية عام 2018، حيث سُجِّلَت إضاءة متكاملة تقارب 140 فيمتوبارن معكوس ^. [ ¹³^]^أعقب ذلك إيقاف تشغيل طويل ثانٍ (LS2) في الفترة 2019-2022 مع ترقيات لكاشف ATLAS [14]، ثم Run III الذي بدأ ^في^يوليو^2022.^[¹⁵^]

فترات مصادم الهادرونات الكبير	عملية
أبريل 2010 - يناير 2013	الجولة الأولى
فبراير 2013 - يناير 2015	LS1
فبراير 2015 - نوفمبر 2018	الجولة الثانية
ديسمبر 2018 - يونيو 2022	LS2
يوليو 2022 - يونيو 2026	الجولة الثالثة

قيادة

يتولى قيادة تعاونية أطلس حاليًا المتحدث الرسمي ستيفان ويلوك ونائباه آنا سفيرلا وغيوم أونال . ^{[ 16 ]} وكان المتحدثون الرسميون السابقون هم:

فريدريش ديداك وبيتر جيني	(1992 – 1995)
بيتر جيني	(1995 – 2009)
فابيولا جيانوتي	(2009 – 2013)
ديفيد تشارلتون	(2013 – 2017)
كارل جاكوبس	(2017 – 2021)
أندرياس هوكر	(2021 - 2025)
ستيفان ويلوك	(2025 – حتى الآن)

برنامج تجريبي

في مجال فيزياء الجسيمات ، يدرس مشروع أطلس أنواعًا مختلفة من العمليات التي تم رصدها أو التي يمكن رصدها في التصادمات عالية الطاقة في مصادم الهادرونات الكبير (LHC). بالنسبة للعمليات المعروفة، يكمن التحدي في قياس خصائص الجسيمات المعروفة بدقة متزايدة أو إيجاد تأكيدات كمية للنموذج القياسي . أما العمليات التي لم تُرصد حتى الآن، فإن رصدها سيُتيح اكتشاف جسيمات جديدة أو تأكيد نظريات فيزيائية تتجاوز النموذج القياسي .

النموذج القياسي

النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات هو النظرية التي تصف ثلاثًا من القوى الأساسية الأربع المعروفة في الكون ( التفاعلات الكهرومغناطيسية ، والضعيفة ، والقوية ، مع إهمال الجاذبية ) ، بالإضافة إلى تصنيف جميع الجسيمات الأولية المعروفة . وقد طُوِّر هذا النموذج على مراحل خلال النصف الثاني من القرن العشرين، بفضل جهود العديد من العلماء حول العالم، ^[¹⁷^] حيث تم وضع الصيغة الحالية في منتصف سبعينيات القرن الماضي بعد التأكيد التجريبي لوجود الكواركات . ومنذ ذلك الحين، أضاف تأكيد وجود كوارك القمة (1995)، ونيوترينو تاو (2000)، وبوزون هيغز (2012) مزيدًا من المصداقية للنموذج القياسي . علاوة على ذلك، تنبأ النموذج القياسي بدقة عالية بخصائص مختلفة للتيارات المحايدة الضعيفة وبوزونات W وZ.

على الرغم من الاعتقاد بأن النموذج القياسي متسق نظريًا ^{[ 18 ]} ، وقد حقق نجاحات باهرة في تقديم تنبؤات تجريبية ، إلا أنه يترك بعض الظواهر دون تفسير، ولا يرقى إلى مستوى النظرية الكاملة للتفاعلات الأساسية . فهو لا يفسر بشكل كامل عدم تناظر الباريونات ، ولا يدمج نظرية الجاذبية الكاملة ^{[ 19 ]} كما تصفها النسبية العامة ، ولا يفسر التوسع المتسارع للكون كما قد تفسره الطاقة المظلمة . ولا يحتوي النموذج على أي جسيم مادة مظلمة قابل للتطبيق يمتلك جميع الخصائص المطلوبة المستنتجة من علم الكونيات الرصدي . كما أنه لا يدمج تذبذبات النيوترينو وكتلها غير الصفرية.

قياسات دقيقة

باستثناء بوزون هيغز ، الذي رُصد بواسطة تجربتي أطلس وسي إم إس عام 2012، ^{[ 20 ]} فقد رُصدت جميع الجسيمات التي تنبأ بها النموذج القياسي في تجارب سابقة. في هذا المجال، بالإضافة إلى اكتشاف بوزون هيغز ، ركز العمل التجريبي لأطلس على القياسات الدقيقة، بهدف تحديد العديد من المعايير الفيزيائية للنظرية بدقة متزايدة. على وجه الخصوص لـ

بوزون هيغز ؛
بوزونات W و Z ؛
الكواركات العلوية والسفلية

يقيس نظام أطلس:

الجماهير ؛
قنوات الإنتاج والتحلل ومتوسط الأعمار ؛
آليات التفاعل وثوابت الاقتران للتفاعلات الكهروضعيفة والقوية .

على سبيل المثال، البيانات التي جمعها ATLAS جعلت من الممكن في عام 2018 قياس كتلة [(80,370±19) MeV ] بوزون W ، وهو أحد الوسيطين للتفاعل الضعيف ، مع عدم يقين في القياس يبلغ ±2.4 ‰ .

بوزون هيغز

كان أحد أهم أهداف تجربة أطلس هو التحقيق في جزء مفقود من النموذج القياسي، وهو بوزون هيغز . ^{[ 1 ]}^{[ 21 ]} إن آلية هيغز ، التي تشمل بوزون هيغز، تعطي كتلة للجسيمات الأولية، مما يؤدي إلى اختلافات بين القوة الضعيفة والكهرومغناطيسية من خلال إعطاء بوزوني W وZ كتلة بينما يترك الفوتون بلا كتلة.

في 4 يوليو 2012، أبلغت تجربة أطلس - بالتعاون مع تجربة سي إم إس الشقيقة لها في مصادم الهادرونات الكبير - عن أدلة على وجود جسيم يتوافق مع بوزون هيغز بمستوى ثقة 5 سيجما ، ^{[ 5 ]} بكتلة تبلغ حوالي 125 جيجا إلكترون فولت، أو 133 ضعف كتلة البروتون. تم الكشف عن هذا الجسيم الجديد "الشبه هيغز" من خلال تحلله إلى فوتونين ( $H\rightarrow \gamma \gamma$ ) وتحلله إلى أربعة ليبتونات ( $H\rightarrow ZZ^{*}\rightarrow 4l$ و $H\rightarrow WW^{*}\rightarrow e\nu \mu \nu$ ).

في مارس 2013، وبعد تحديث نتائج تجربتي ATLAS وCMS، أعلن مركز CERN أن الجسيم المكتشف حديثًا هو بالفعل بوزون هيغز. كما أظهرت التجارب أن خصائص الجسيم، بالإضافة إلى طرق تفاعله مع الجسيمات الأخرى، تتطابق تمامًا مع خصائص بوزون هيغز، الذي يُتوقع أن يكون له لف مغزلي صفري وتكافؤ موجب . وقد أكد تحليل المزيد من خصائص الجسيم والبيانات التي جُمعت في عامي 2015 و2016 هذا الأمر. ^{[ 20 ]}

في أكتوبر 2013، مُنح اثنان من الفيزيائيين النظريين الذين تنبأوا بوجود بوزون هيغز في النموذج القياسي، وهما بيتر هيغز وفرانسوا إنجليرت ، جائزة نوبل في الفيزياء .

خصائص الكوارك العلوي

تم قياس خصائص الكوارك العلوي ، الذي اكتُشف في مختبر فيرميلاب عام 1995، بشكل تقريبي. وبفضل الطاقة العالية ومعدلات التصادم المرتفعة، يُنتج مصادم الهادرونات الكبير (LHC) عددًا هائلاً من الكواركات العلوية، مما يسمح لتجربة أطلس (ATLAS) بإجراء قياسات أكثر دقة لكتلته وتفاعلاته مع الجسيمات الأخرى. ^{[ 22 ]} توفر هذه القياسات معلومات غير مباشرة حول تفاصيل النموذج القياسي، مع إمكانية الكشف عن تناقضات تُشير إلى فيزياء جديدة.

ما وراء النموذج القياسي

بينما يتنبأ النموذج القياسي بوجود الكواركات واللبتونات والنيوترينوات ، فإنه لا يفسر سبب اختلاف كتل هذه الجسيمات اختلافًا كبيرًا (يختلفون بمقادير هائلة ). علاوة على ذلك، يفترض النموذج القياسي أن تكون كتلة النيوترينوات صفرًا تمامًا مثل كتلة الفوتون . لكن في الواقع، للنيوترينوات كتلة . في عام ١٩٩٨، أظهرت نتائج الأبحاث في كاشف سوبر كاميوكاندي أن النيوترينوات يمكن أن تتذبذب بين أنواع مختلفة، مما يعني أن لها كتلة غير الصفر. لهذه الأسباب وغيرها، يعتقد العديد من علماء فيزياء الجسيمات أنه من المحتمل أن ينهار النموذج القياسي عند طاقات في نطاق تيرا إلكترون فولت (TeV) أو أعلى. تتنبأ معظم النظريات البديلة، بما فيها نظريات التوحيد الكبرى (GUTs) ونظرية التناظر الفائق (SUSY)، بوجود جسيمات جديدة بكتل أكبر من كتل النموذج القياسي .

التناظر الفائق

تتنبأ معظم النظريات المقترحة حاليًا بوجود جسيمات جديدة ذات كتلة أعلى، قد يكون بعضها خفيفًا بما يكفي لرصده بواسطة تجربة أطلس. تتضمن نماذج التناظر الفائق جسيمات جديدة ذات كتلة هائلة. في كثير من الحالات، تتحلل هذه الجسيمات إلى كواركات عالية الطاقة وجسيمات ثقيلة مستقرة من غير المرجح أن تتفاعل مع المادة العادية. ستفلت الجسيمات المستقرة من الكاشف، تاركةً إشارةً تتمثل في نفاثات كواركات عالية الطاقة وكمية كبيرة من الزخم "المفقود" . قد تترك جسيمات ضخمة افتراضية أخرى، كتلك الموجودة في نظرية كالوزا-كلاين ، بصمةً مماثلة. لا تُظهر البيانات التي جُمعت حتى نهاية الجولة الثانية من تشغيل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) أي دليل على وجود جسيمات متناظرة فائقة أو غير متوقعة، وسيستمر البحث في هذا الشأن باستخدام البيانات التي ستُجمع بدءًا من الجولة الثالثة فصاعدًا.

انتهاك قانون حماية الطفل

يجري أيضًا دراسة عدم التناظر بين سلوك المادة والمادة المضادة ، والمعروف بانتهاك تناظر الشحنة الزوجية (CP) . ^{[ 21 ]} لم ترصد التجارب الحديثة المخصصة لقياس انتهاك تناظر الشحنة الزوجية، مثل BaBar و Belle ، انتهاكًا كافيًا لهذا التناظر في النموذج القياسي لتفسير عدم وجود مادة مضادة قابلة للكشف في الكون. من المحتمل أن تُدخل نماذج فيزيائية جديدة انتهاكات إضافية لتناظر الشحنة الزوجية، مما يُلقي الضوء على هذه المشكلة. قد تُكتشف الأدلة الداعمة لهذه النماذج إما مباشرةً من خلال إنتاج جسيمات جديدة، أو بشكل غير مباشر من خلال قياس خصائص ميزونات B و D. من المرجح أن تكون تجربة LHCb ، وهي تجربة في مصادم الهادرونات الكبير مخصصة لميزونات B، أكثر ملاءمةً للطريقة الأخيرة. ^{[ 23 ]}

ثقوب سوداء مجهرية

تتضمن بعض الفرضيات، المستندة إلى نموذج ADD ، أبعادًا إضافية كبيرة وتتوقع إمكانية تكوّن ثقوب سوداء مجهرية بواسطة مصادم الهادرونات الكبير (LHC). ^{[ 24 ]} ستتحلل هذه الثقوب فورًا بواسطة إشعاع هوكينغ ، منتجةً جميع الجسيمات في النموذج القياسي بأعداد متساوية، تاركةً بصمةً واضحةً في كاشف ATLAS. ^{[ 25 ]}

كاشف أطلس

يبلغ طول كاشف أطلس 46 متراً، وقطره 25 متراً، ويزن حوالي 7000 طن؛ ويحتوي على حوالي 3000 كيلومتر من الكابلات. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

يبلغ محيط مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في مركز سيرن 27 كيلومترًا ، حيث يصطدم فيه شعاعان من البروتونات، يحمل كل بروتون طاقة تصل إلى 6.8 تيرا إلكترون فولت، وهي طاقة كافية لإنتاج جسيمات ذات كتل أكبر بكثير من أي جسيمات معروفة حاليًا، إن وُجدت. وعندما تتفاعل حزم البروتونات الناتجة عن مصادم الهادرونات الكبير في مركز الكاشف، تُنتج مجموعة متنوعة من الجسيمات ذات نطاق واسع من الطاقات.

متطلبات الأغراض العامة

صُمم كاشف أطلس ليكون متعدد الأغراض. فبدلاً من التركيز على عملية فيزيائية محددة، صُمم أطلس لقياس أوسع نطاق ممكن من الإشارات. ويهدف هذا إلى ضمان قدرة أطلس على رصد أي عمليات فيزيائية أو جسيمات جديدة، مهما كان شكلها، وقياس خصائصها. وقد صُمم أطلس لرصد هذه الجسيمات، وتحديداً كتلها، وزخمها ، وطاقاتها ، وعمرها، وشحناتها، ودورانها النووي .

صُممت التجارب في مصادمات سابقة، مثل تيفاترون ومصادم الإلكترون-بوزيترون الكبير ، لأغراض الكشف العامة. مع ذلك، تتطلب طاقة الحزمة ومعدل التصادمات العالي للغاية أن يكون مصادم أطلس أكبر حجمًا وأكثر تعقيدًا بكثير من التجارب السابقة، مما يطرح تحديات فريدة أمام مصادم الهادرونات الكبير.

تصميم متعدد الطبقات

بهدف تحديد جميع الجسيمات الناتجة عند نقطة التفاعل حيث تتصادم حزم الجسيمات، صُمم الكاشف على شكل طبقات تتكون من كواشف من أنواع مختلفة، كل منها مصمم لرصد أنواع محددة من الجسيمات. تسمح الآثار المختلفة التي تتركها الجسيمات في كل طبقة من طبقات الكاشف بتحديد الجسيمات بدقة وقياس الطاقة والزخم بدقة. (سيتم مناقشة دور كل طبقة في الكاشف لاحقًا ). مع ازدياد طاقة الجسيمات الناتجة عن المُسرِّع، يجب أن تكبر الكواشف الملحقة به لقياس الجسيمات ذات الطاقة العالية وإيقافها بكفاءة. اعتبارًا من عام 2022، يُعد كاشف أطلس الأكبر على الإطلاق الذي تم بناؤه في مصادم جسيمات. ^{[ 26 ]}

أنظمة الكشف

يتكون كاشف أطلس ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} من سلسلة من الأسطوانات متحدة المركز ذات أحجام متزايدة حول نقطة التفاعل حيث تتصادم حزم البروتونات القادمة من مصادم الهادرونات الكبير. ويُعدّ الحفاظ على أداء الكاشف في مناطق الإشعاع العالي المحيطة مباشرةً بحزم البروتونات تحديًا هندسيًا كبيرًا. ويمكن تقسيم الكاشف إلى أربعة أنظمة رئيسية:

كاشف داخلي؛
المسعرات الحرارية؛
مطياف الميون ؛
نظام مغناطيسي.

يتكون كلٌّ من هذه المكونات بدوره من طبقات متعددة. وتُكمّل الكواشف بعضها بعضًا: يتتبع الكاشف الداخلي الجسيمات بدقة، وتقيس المسعرات طاقة الجسيمات سهلة التوقف، ويُجري نظام الميونات قياسات إضافية للميونات عالية الاختراق. يعمل نظاما المغناطيس على ثني الجسيمات المشحونة في الكاشف الداخلي ومطياف الميونات، مما يسمح بقياس شحناتها الكهربائية وزخمها . الجسيمات المستقرة الوحيدة المعروفة التي لا يمكن رصدها مباشرةً هي النيوترينوات ؛ ويُستدل على وجودها من خلال قياس عدم توازن الزخم بين الجسيمات المرصودة. ولكي يعمل هذا، يجب أن يكون الكاشف " محكم الإغلاق "، أي يجب أن يرصد جميع الجسيمات غير النيوترينوات المُنتَجة، دون أي نقاط عمياء.

اكتمل تركيب جميع أنظمة الكشف المذكورة أعلاه في أغسطس 2008. وقد جمعت هذه الكواشف ملايين الأشعة الكونية خلال أعمال إصلاح المغناطيس التي جرت بين خريف 2008 وخريف 2009، قبل أولى تصادمات البروتونات. وقد عمل الكاشف بكفاءة تقارب 100%، وقدم أداءً مطابقًا تقريبًا لقيم تصميمه. ^{[ 27 ]}

الكاشف الداخلي

يبدأ الكاشف الداخلي ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 29 ]} على بُعد بضعة سنتيمترات من محور حزمة البروتونات، ويمتد إلى نصف قطر يبلغ 1.2 متر، ويبلغ طوله 6.2 متر على طول أنبوب الحزمة. وتتمثل وظيفته الأساسية في تتبع الجسيمات المشحونة عن طريق رصد تفاعلها مع المادة عند نقاط محددة، مما يكشف معلومات تفصيلية عن أنواع الجسيمات وزخمها. ^{[ 30 ]} يتكون الكاشف الداخلي من ثلاثة أجزاء، سيتم شرحها أدناه.

يتسبب المجال المغناطيسي المحيط بالكاشف الداخلي بأكمله في انحناء الجسيمات المشحونة؛ ويكشف اتجاه الانحناء عن شحنة الجسيم، بينما تكشف درجة الانحناء عن زخمه. وتوفر نقاط بداية المسارات معلومات مفيدة لتحديد الجسيمات ؛ فعلى سبيل المثال، إذا بدت مجموعة من المسارات وكأنها تنشأ من نقطة أخرى غير نقطة تصادم البروتون-بروتون الأصلية، فقد يكون ذلك دليلاً على أن الجسيمات ناتجة عن تحلل هادرون يحتوي على كوارك سفلي (انظر وسم b ).

كاشف البكسل

يحتوي كاشف البكسل، ^{[ 31 ]} وهو الجزء الداخلي من الكاشف، على أربع طبقات متحدة المركز وثلاثة أقراص على كل غطاء طرفي، بإجمالي 1744 وحدة ، يبلغ قياس كل منها 2 سم × 6 سم. مادة الكشف مصنوعة من السيليكون بسماكة 250 ميكرومتر . تحتوي كل وحدة على 16 شريحة قراءة ومكونات إلكترونية أخرى. أصغر وحدة يمكن قراءتها هي البكسل (50 × 400 ميكرومتر)؛ ويوجد ما يقارب 47000 بكسل لكل وحدة.

صُمم حجم البكسل الصغير للغاية لتتبع دقيق للغاية بالقرب من نقطة التفاعل. يحتوي كاشف البكسل على أكثر من 92 مليون قناة قراءة، أي ما يعادل 50% تقريبًا من إجمالي قنوات القراءة للكاشف بأكمله. وقد شكّل هذا العدد الكبير تحديًا كبيرًا في التصميم والهندسة. كما شكّل الإشعاع الذي يتعرض له كاشف البكسل بسبب قربه من نقطة التفاعل تحديًا آخر، مما استلزم تحصين جميع مكوناته ضد الإشعاع لضمان استمرار عملها بعد التعرضات الإشعاعية الكبيرة.

متتبع أشباه الموصلات

يُعدّ مُتتبّع أشباه الموصلات (SCT) المكوّن الأوسط للكاشف الداخلي. وهو يُشابه كاشف البكسل في المفهوم والوظيفة، ولكنه يستخدم شرائح طويلة وضيقة بدلاً من البكسلات الصغيرة، مما يُتيح تغطية مساحة أكبر. يبلغ قياس كل شريحة 80 ميكرومترًا في 12 سنتيمترًا. يُعتبر مُتتبّع أشباه الموصلات الجزء الأكثر أهمية في الكاشف الداخلي للتتبّع الأساسي في المستوى العمودي على الشعاع، حيث يقيس الجسيمات على مساحة أكبر بكثير من كاشف البكسل، مع عدد أكبر من نقاط القياس ودقة مُماثلة تقريبًا (وإن كانت أحادية البُعد). يتكوّن من أربع طبقات مزدوجة من شرائح السيليكون، ويحتوي على 6.3 مليون قناة قراءة، وتبلغ مساحته الإجمالية 61 مترًا مربعًا.

متتبع الإشعاع الانتقالي

يُعدّ جهاز تتبع الإشعاع الانتقالي (TRT)، وهو المكون الخارجي للكاشف الداخلي، مزيجًا من جهاز تتبع الأنابيب وكاشف الإشعاع الانتقالي . تتكون عناصر الكشف من أنابيب انجراف (أنابيب)، يبلغ قطر كل منها أربعة ملليمترات وطولها يصل إلى 144 سنتيمترًا. تبلغ دقة قياسات موضع المسار (دقة تحديد الموضع) حوالي 200 ميكرومتر. هذه الدقة أقل من دقة الكاشفين الآخرين، ولكنها كانت ضرورية لتقليل تكلفة تغطية حجم أكبر وللحصول على قدرة كشف الإشعاع الانتقالي. تُملأ كل أنبوبة بغاز يتأين عند مرور جسيم مشحون من خلالها. تُثبّت الأنابيب عند جهد حوالي -1500 فولت، مما يدفع الأيونات السالبة إلى سلك دقيق في مركز كل أنبوبة، مُنتجًا نبضة تيار (إشارة) في السلك. تُشكّل الأسلاك الحاملة للإشارات نمطًا من الأنابيب "المُستهدفة" يسمح بتحديد مسار الجسيم. بين القشات، تتسبب المواد ذات معاملات الانكسار المتباينة على نطاق واسع في إنتاج الجسيمات المشحونة فائقة النسبية لإشعاع انتقالي ، تاركةً إشارات أقوى بكثير في بعض القشات. يُستخدم غاز الزينون والأرجون لزيادة عدد القشات ذات الإشارات القوية. ولأن كمية الإشعاع الانتقالي تكون أكبر ما يمكن للجسيمات عالية النسبية (تلك التي تقترب سرعتها من سرعة الضوء )، ولأن سرعة الجسيمات ذات طاقة معينة تزداد كلما كانت أخف وزنًا، يمكن تحديد مسارات الجسيمات التي تحمل العديد من الإشارات القوية جدًا على أنها تنتمي إلى أخف الجسيمات المشحونة: الإلكترونات ومضاداتها، البوزيترونات . يحتوي جهاز TRT على حوالي 298,000 قشة إجمالًا.

المسعرات الحرارية

أحد أقسام امتدادات المسعر الهادروني ، في انتظار إدخاله في أواخر فبراير 2006.

تقع المسعرات الحرارية [1] [2] [3] خارج المغناطيس اللولبي المحيط بالكاشف ^{الداخلي . وتتمثل}^{وظيفتها في قياس}^{طاقة الجسيمات عن} طريق امتصاصها. يوجد نظامان أساسيان للمسعرات الحرارية: مسعر حراري كهرومغناطيسي داخلي ومسعر حراري هادروني خارجي . ^{[ 32 ]} وكلاهما مسعرات حرارية عيّنية ؛ أي أنهما يمتصان الطاقة في معدن عالي الكثافة ويقومان دوريًا بأخذ عينات من شكل وابل الجسيمات الناتج ، ويستنتجان طاقة الجسيم الأصلي من هذا القياس.

المسعر الكهرومغناطيسي

يمتص المسعر الكهرومغناطيسي الطاقة من الجسيمات التي تتفاعل كهرومغناطيسيًا ، بما في ذلك الجسيمات المشحونة والفوتونات. يتميز بدقة عالية، سواء في كمية الطاقة الممتصة أو في تحديد موقع الطاقة المترسبة بدقة. تُقاس الزاوية بين مسار الجسيم ومحور شعاع الكاشف (أو بدقة أكبر، شبه السرعة ) وزاويته ضمن المستوى العمودي بدقة تصل إلى 0.025 راديان تقريبًا . يحتوي المسعر الكهرومغناطيسي الأسطواني على أقطاب كهربائية على شكل أكورديون، ومواد امتصاص الطاقة هي الرصاص والفولاذ المقاوم للصدأ ، مع استخدام الأرجون السائل كمادة لأخذ العينات، ويتطلب وجود مبرد داخلي حول المسعر الكهرومغناطيسي للحفاظ على برودته الكافية.

مسعر الهادرون

يمتص مقياس السعرات الحرارية الهادروني الطاقة من الجسيمات التي تمر عبر مقياس السعرات الحرارية الكهرومغناطيسي، والتي تتفاعل عبر القوة النووية القوية ؛ وهذه الجسيمات هي في الأساس هادرونات. وهو أقل دقة، سواء في مقدار الطاقة أو في تحديد الموقع (في حدود 0.1 راديان فقط). ^{[ 23 ]} المادة الماصة للطاقة هي الفولاذ، مع بلاطات متلألئة تقيس الطاقة المترسبة. تم اختيار العديد من ميزات مقياس السعرات الحرارية لفعاليتها من حيث التكلفة؛ فالجهاز كبير الحجم ويتكون من كمية هائلة من مواد البناء: يبلغ قطر الجزء الرئيسي من مقياس السعرات الحرارية - مقياس السعرات الحرارية البلاطي - 8 أمتار ويغطي 12 مترًا على طول محور الحزمة. توجد الأجزاء الأمامية البعيدة من مقياس السعرات الحرارية الهادروني داخل وحدة التبريد الخاصة بمقياس السعرات الحرارية الكهرومغناطيسي الأمامي، وتستخدم الأرجون السائل أيضًا، بينما يُستخدم النحاس والتنغستن كمواد ماصة.

مطياف الميون

يُعد مطياف الميون ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} نظام تتبع ضخم للغاية، ويتكون من ثلاثة أجزاء:

مجال مغناطيسي يتم توفيره بواسطة ثلاثة مغناطيسات حلقية؛
مجموعة من 1200 حجرة تقيس بدقة مكانية عالية مسارات الميونات الخارجة؛
مجموعة من غرف التفجير ذات دقة زمنية عالية.

يمتد هذا الكاشف الفرعي من نصف قطر 4.25 متر بالقرب من المسعرات الحرارية وصولاً إلى نصف قطر الكاشف الكامل (11 مترًا). حجمه الهائل ضروري لقياس زخم الميونات بدقة، والتي تمر أولًا عبر جميع عناصر الكاشف الأخرى قبل الوصول إلى مطياف الميونات. صُمم هذا الكاشف لقياس زخم الميونات ذات طاقة 100 جيجا إلكترون فولت بدقة 3%، والميونات ذات طاقة 1 تيرا إلكترون فولت بدقة 10%، بشكل مستقل. كان من الضروري بذل هذا الجهد الكبير في تجميع هذا الجهاز الضخم، لأن العديد من العمليات الفيزيائية المهمة لا يمكن رصدها إلا عند رصد ميون واحد أو أكثر، ولأن الطاقة الكلية للجسيمات في أي حدث لا يمكن قياسها في حال تجاهل الميونات. يعمل هذا الكاشف بشكل مشابه للكاشف الداخلي، حيث تنحني الميونات بحيث يمكن قياس زخمها، وإن كان ذلك بتكوين مجال مغناطيسي مختلف ، ودقة مكانية أقل، وحجم أكبر بكثير. كما أنه يؤدي وظيفة تحديد الميونات ببساطة، إذ من المتوقع أن تمر جسيمات قليلة جدًا من الأنواع الأخرى عبر المسعرات الحرارية وتترك إشارات في مطياف الميونات. ويحتوي على ما يقارب مليون قناة قراءة، وتبلغ المساحة الإجمالية لطبقات الكواشف فيه 12000 متر مربع.

نظام مغناطيسي

يستخدم كاشف أطلس نظامين مغناطيسيين فائقَي التوصيل كبيرين لثني مسار الجسيمات المشحونة، بحيث يمكن قياس زخمها. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} ويعود هذا الانحناء إلى قوة لورنتز ، التي يتناسب مقدارها طرديًا مع الشحنة الكهربائية. $q$ من الجسيم، إلى سرعته $v$ وإلى الشدة $B$ المجال المغناطيسي:

F=q\,v\,B.

بما أن جميع الجسيمات المنتجة في تصادمات البروتونات في مصادم الهادرونات الكبير تتحرك بسرعة قريبة جدًا من سرعة الضوء في الفراغ $(v\simeq c)$ تكون قوة لورنتز متساوية تقريبًا لجميع الجسيمات ذات الشحنة الكهربائية نفسها $q$ :

F\simeq q\,c\,B.

نصف قطر الانحناء $r$ بسبب قوة لورنتز، تكون القيمة مساوية لـ

r={\frac {p}{q\,B}}.

أين $p=\gamma \,m\,v$ يمثل الزخم النسبي للجسيم. ونتيجة لذلك، تنحني الجسيمات ذات الزخم العالي انحناءً طفيفًا جدًا (كبيرًا). $r$ بينما تنحني الجسيمات ذات الزخم المنخفض بشكل ملحوظ (صغيرة) $r$ ). يمكن تحديد مقدار الانحناء كمياً ويمكن تحديد زخم الجسيم من هذه القيمة.

مغناطيس الملف اللولبي

يُنتج الملف اللولبي الداخلي مجالًا مغناطيسيًا بقوة 2 تسلا يُحيط بالكاشف الداخلي. ^{[ 33 ]} يسمح هذا المجال المغناطيسي العالي حتى للجسيمات ذات الطاقة العالية جدًا بالانحناء بدرجة كافية لتحديد زخمها، كما أن اتجاهه وقوته شبه المنتظمين يسمحان بإجراء قياسات دقيقة للغاية. أما الجسيمات ذات الزخم الأقل من 400 ميغا إلكترون فولت تقريبًا ، فستنحني بشدة لدرجة أنها ستدور بشكل متكرر في المجال، ومن المرجح ألا تُقاس؛ ومع ذلك، فإن هذه الطاقة ضئيلة جدًا مقارنةً بالطاقة التي تبلغ عدة تيرا إلكترون فولت المنبعثة في كل تصادم بروتوني.

مغناطيس حلقي

يُنتَج المجال المغناطيسي الحلقي الخارجي بواسطة ثماني حلقات أسطوانية فائقة التوصيل ذات قلب هوائي ضخمة ، ومغناطيسين حلقيين هوائيين أصغر حجمًا في أغطية طرفية، ليصبح المجموع 24 حلقة أسطوانية تقع جميعها خارج المسعرات الحرارية وداخل نظام الميونات. ^{[ 33 ]} يمتد هذا المجال المغناطيسي على مساحة طولها 26 مترًا وقطرها 20 مترًا، ويخزن 1.6 جيجا جول من الطاقة. مجاله المغناطيسي غير منتظم، لأن بناء مغناطيس لولبي بحجم كافٍ سيكون مكلفًا للغاية. ويتراوح بين 2 و8 تسلا متر.

كاشفات أمامية

يُستكمل كاشف ATLAS بمجموعة من أربعة كواشف فرعية في المنطقة الأمامية لقياس الجسيمات بزوايا صغيرة جدًا. ^{[ 34 ]}

يُعد جهاز LUCID (كاشف تكامل تشيرينكوف للإضاءة) أول هذه الكواشف المصممة لقياس الإضاءة، ويقع في كهف ATLAS على بعد 17 مترًا من نقطة التفاعل بين غطاءي نهاية الميون؛
تم تصميم ZDC (مقياس السعرات الحرارية ذو الدرجة الصفرية) لقياس الجسيمات المحايدة على محور الحزمة، ويقع على بعد 140 مترًا من نقطة التصادم في نفق LHC حيث يتم تقسيم الحزمتين مرة أخرى إلى أنابيب حزم منفصلة؛
تم تصميم AFP (أطلس بروتون الأمامي) لوضع علامات على أحداث الانعراج، ويقع على بعد 204 م و 217 م؛
تم تصميم ALFA (اللمعان المطلق لـ ATLAS) لقياس تشتت البروتون المرن الموجود على بعد 240 مترًا قبل المغناطيسات المنحنية لقوس LHC.

أنظمة البيانات

توليد البيانات

كانت أنظمة قراءة بيانات كاشفات الجسيمات وأنظمة رصد الأحداث السابقة تعتمد على ناقلات بيانات مشتركة متوازية مثل VMEbus أو FASTBUS . ولأن بنية هذه الناقلات لا تستطيع مواكبة متطلبات البيانات لكواشف مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، فإن جميع أنظمة جمع البيانات في تجربة أطلس (ATLAS) تعتمد على وصلات عالية السرعة من نقطة إلى نقطة وشبكات تبديل. وحتى مع وجود إلكترونيات متطورة لقراءة البيانات وتخزينها، فإن كاشف أطلس يُولّد كمية هائلة من البيانات الخام يصعب قراءتها أو تخزينها بالكامل: حوالي 25 ميجابايت لكل حدث خام، مضروبة في 40 مليون عبور للشعاع في الثانية (40 ميجاهرتز ) في مركز الكاشف. ينتج عن ذلك ما مجموعه 1 بيتابايت من البيانات الخام في الثانية. ومن خلال تجنب كتابة أجزاء فارغة من كل حدث (كبح الأصفار)، والتي لا تحتوي على معلومات فيزيائية، ينخفض متوسط حجم الحدث إلى 1.6 ميجابايت ، ليصبح إجمالي البيانات 64 تيرابايت في الثانية. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

نظام التشغيل

يستخدم نظام التشغيل ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 35 ]} إعادة بناء الأحداث بسرعة لتحديد أهم الأحداث التي يجب الاحتفاظ بها لإجراء تحليل مفصل ، وذلك في الوقت الفعلي . في فترة جمع البيانات الثانية لمصادم الهادرونات الكبير (LHC)، الجولة الثانية (Run-2)، كان هناك مستويان متميزان للتشغيل: ^{[ 36 ]}

يتم تنفيذ مُشغِّل المستوى الأول (L1) في أجهزة مُخصصة في موقع الكاشف. ويُتخذ قرار حفظ بيانات الحدث أو رفضها في أقل من 2.5 ميكروثانية. ويستخدم معلومات ذات دقة مُخفَّضة من المسعرات الحرارية ومطياف الميونات، ويُقلِّل معدل الأحداث في القراءة من 40 ميجاهرتز إلى 100 كيلوهرتز . وبالتالي، فإن عامل رفض L1 يساوي 400.
يستخدم نظام التشغيل عالي المستوى (HLT)، المُنفذ برمجياً، مجموعة حاسوبية تضم حوالي 40,000 وحدة معالجة مركزية . ولتحديد أي من الأحداث الـ 100,000 حدث في الثانية الواردة من المستوى L1 يجب حفظها، تُجرى تحليلات مُحددة لكل تصادم في غضون 200 ميكروثانية. يستخدم نظام HLT مناطق مُحددة من الكاشف، تُسمى مناطق الاهتمام (RoI)، لإعادة بنائها بدقة الكاشف الكاملة، بما في ذلك تتبع الجسيمات، مما يسمح بمطابقة الطاقة المُترسبة مع المسارات. يبلغ عامل رفض نظام HLT 100: بعد هذه الخطوة، ينخفض معدل الأحداث من 100 إلى 1 كيلوهرتز . تُخزن البيانات المتبقية، والتي تُعادل حوالي 1,000 حدث في الثانية، لإجراء المزيد من التحليلات. ^[³⁷^]

عملية التحليل

يسجل مشروع ATLAS بشكل دائم أكثر من 10 بيتابايت من البيانات سنويًا. ^{[ 1 ]} تُجرى عملية إعادة بناء الأحداث دون اتصال بالإنترنت على جميع الأحداث المخزنة بشكل دائم، حيث يتم تحويل نمط الإشارات من الكاشف إلى أجسام فيزيائية، مثل النفاثات والفوتونات واللبتونات . يُستخدم الحوسبة الشبكية على نطاق واسع لإعادة بناء الأحداث، مما يسمح بالاستخدام المتوازي لشبكات الحاسوب الجامعية والمختبرية في جميع أنحاء العالم لمهمة معالجة كميات كبيرة من البيانات الخام وتحويلها إلى شكل مناسب للتحليل الفيزيائي، وهي مهمة تتطلب موارد معالجة مكثفة . يخضع البرنامج المستخدم في هذه المهام للتطوير منذ سنوات عديدة، ولا تزال التحسينات مستمرة حتى بعد بدء جمع البيانات. يقوم الأفراد والمجموعات ضمن الفريق المتعاون بكتابة برامجهم الخاصة باستمرار لإجراء المزيد من التحليلات لهذه الأجسام، والبحث في أنماط الجسيمات المكتشفة عن نماذج فيزيائية محددة أو جسيمات افتراضية. يتطلب هذا النشاط معالجة 25 بيتابايت من البيانات أسبوعيًا. ^[¹^]

مراجع

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 " صحائف حقائق أطلس" . أطلس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2022 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 عاد، ج.؛ وآخرون (مجموعة ATLAS) (2008). "تجربة ATLAS في مصادم الهادرونات الكبير في CERN" . مجلة الأجهزة . 3 (8) S08003. Bibcode : 2008JInst...3S8003A . doi : 10.1088/1748-0221/3/08/S08003 . hdl : 2027.42/64167 . S2CID 250683252 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 "مفهوم الكاشف الشامل" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-01-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-03-03 .
↑ "تجربة أطلس" . سيرن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أكتوبر 2019 .
١ ٢ "تجارب سيرن ترصد جسيمًا يتوافق مع بوزون هيغز الذي طال انتظاره" . سيرن . ٤ يوليو ٢٠١٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٣ نوفمبر ٢٠١٦ .
↑ "سيرن وبوزون هيغز" . سيرن. مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2016 .
1 2 "التعاون" . أطلس . تم الاسترجاع في 15 مارس 2025 .
↑ "سجلات تعاون أطلس" . أرشيف سيرن. مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 يناير 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2007 .
↑ "أول شعاع وأولى الأحداث في أطلس" . Atlas.ch. 10-09-2008 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-08-2016 .
↑ "ثمانية أشياء يجب معرفتها مع تحطيم مصادم الهادرونات الكبير لأرقام الطاقة القياسية" .
↑ "أطلس يكمل عامه الأول عند 13 تيرا إلكترون فولت" مؤرشف في 2016-01-17 في آلة Wayback .
↑ "بدأت تجربة أطلس بتسجيل بيانات الفيزياء عند 13 تيرا إلكترون فولت" مؤرشفة في 2016-03-05 على موقع Wayback Machine .
↑ "LuminosityPublicResultsRun2 < AtlasPublic < TWiki" . twiki.cern.ch . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2020 .
↑ أطلس . سلسلة متقدمة حول اتجاهات في فيزياء الطاقة العالية. المجلد 30. وورلد ساينتيفيك. 2018-05-05. doi : 10.1142/11030 . ISBN 978-981-327-179-1.
↑ "مشروع أطلس ينطلق بأقصى سرعة في المرحلة الثالثة" . 16 ديسمبر 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2022 .
↑ "أطلس: الآن تحت إدارة جديدة" . أطلس . تم الاسترجاع في 15 مارس 2025 .
↑ ر. أورتر (2006). نظرية كل شيء تقريبًا: النموذج القياسي، الانتصار المجهول للفيزياء الحديثة ( نسخة كيندل ). مجموعة بنجوين. ص 2. ISBN 978-0-13-236678-6.
↑ ر. مان (2010). مقدمة في فيزياء الجسيمات والنموذج القياسي . مطبعة سي آر سي . رقم ISBN 978-1-4200-8298-2.
↑ شون كارول، دكتوراه، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، 2007، شركة التدريس، المادة المظلمة، الطاقة المظلمة: الجانب المظلم من الكون ، دليل الجزء 2، صفحة 59، تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2013، "...النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات: النظرية الحديثة للجسيمات الأولية وتفاعلاتها ... وهو لا يشمل، بالمعنى الدقيق للكلمة، الجاذبية، على الرغم من أنه من الملائم في كثير من الأحيان تضمين الجرافيتونات ضمن الجسيمات المعروفة في الطبيعة..."
1 2 "تجارب ATLAS وCMS تسلط الضوء على خصائص هيغز" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-11-2016 .
1 2 "مقدمة ونظرة عامة" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-01-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-03-03 .
↑ «فيزياء الكوارك العلوي» . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2004-03-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-04-02 .
1 2 ن. ف. كراسنيكوف؛ ف. أ. ماتفييف (سبتمبر 1997). "الفيزياء في مصادم الهادرونات الكبير". فيزياء الجسيمات والنوى . 28 (5): 441-470 . arXiv : hep-ph/9703204 . Bibcode : 1997PPN....28..441K . doi : 10.1134/1.953049 . S2CID 118907038 .
↑ هاريس، سي إم؛ بالمر، إم جيه؛ باركر، إم إيه؛ ريتشاردسون، بي؛ ثابت فخري، إيه؛ ويبر، بي آر (2005). "استكشاف الثقوب السوداء ذات الأبعاد الأعلى في مصادم الهادرونات الكبير" . مجلة فيزياء الطاقة العالية . 2005 (5): 053. arXiv : hep-ph/0411022 . Bibcode : 2005JHEP...05..053H . doi : 10.1088/1126-6708/2005/05/053 . S2CID 15199183 .
↑ تاناكا، ج.؛ يامامورا، ت.؛ أساي، س.؛ كانزاكي، ج. (2005). "دراسة الثقوب السوداء باستخدام كاشف أطلس في مصادم الهادرونات الكبير". المجلة الأوروبية للفيزياء ج . 41 (ملحق 2): 19-33 . arXiv : hep-ph/0411095 . Bibcode : 2005EPJC...41...19T . doi : 10.1140/epjcd/s2005-02-008-x . S2CID 119444406 . {{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI ( link )
↑ «تشغيل أكبر مغناطيس فائق التوصيل في العالم» (بيان صحفي). سيرن. 20 نوفمبر 2006. تاريخ الاطلاع: 23 نوفمبر 2016 .
↑ عاد، ج.؛ (مجموعة أطلس التعاونية)؛ وآخرون (2010). "أداء كاشف أطلس باستخدام بيانات التصادم الأول". مجلة فيزياء الطاقة العالية . 1009 (9): 056. arXiv : 1005.5254 . Bibcode : 2010JHEP...09..056A . doi : 10.1007/JHEP09(2010)056 . S2CID 118543167 .
↑ ف. باستوري (2010). "جاهزية كاشف أطلس: الأداء مع الحزمة الأولى والبيانات الكونية" . مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 617 (1/3): 48-51 . رمز Bibcode : 2010NIMPA.617...48P . doi : 10.1016/j.nima.2009.08.068 .
↑ ريجينا مولز-فالس (2010). "محاذاة نظام تتبع الكاشف الداخلي لتجربة أطلس". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 617 ( 1-3 ): 568-570 . arXiv : 0910.5156 . Bibcode : 2010NIMPA.617..568M . doi : 10.1016/j.nima.2009.09.101 .
↑ "الكاشف الداخلي" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-05-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-03-2007 .
↑ هوغينغ، ف. (2006). "كاشف البكسل في تجربة أطلس". معاملات IEEE في العلوم النووية . 53 (6): 1732-1736 . arXiv : physics/0412138 . Bibcode : 2006ITNS...53.1732H . doi : 10.1109/TNS.2006.871506 . S2CID 47545925 .
↑ "قياس السعرات الحرارية" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-01-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-03-03 .
1 2 "نظام مغناطيسي" . اقتراح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994.
↑ مشروع كاشف أطلس الأمامي
↑ DA Scannicchio (2010). "تشغيل نظام ATLAS واكتساب البيانات: القدرات والتشغيل". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 617 (1/3): 306-309 . Bibcode : 2010NIMPA.617..306S . doi : 10.1016/j.nima.2009.06.114 .
↑ تعاون ATLAS (2016). "حالة وأداء الجولة الثانية من تجربة ATLAS" . وقائع الفيزياء النووية والجسيمية . 270 : 3-7 . Bibcode : 2016NPPP..270....3P . doi : 10.1016/j.nuclphysbps.2016.02.002 .
↑ "نظام التشغيل واكتساب البيانات" . أخبار أبحاث تعاون ATLAS . أكتوبر 2019.

للمزيد من القراءة

مقترح أطلس التقني. مؤرشف بتاريخ 2 أغسطس 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . سيرن: تجربة أطلس. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2007.
" تقرير التصميم الفني لأداء كاشف أطلس وأدائه الفيزيائي، مؤرشف بتاريخ 16 مايو 2003 في أرشيف الإنترنت ". سيرن : تجربة أطلس. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2007.
ن. ف. كراسنيكوف؛ ف. أ. ماتفييف (سبتمبر 1997). "الفيزياء في مصادم الهادرونات الكبير". فيزياء الجسيمات والنوى . 28 (5): 441-470 . arXiv : hep-ph/9703204 . Bibcode : 1997PPN....28..441K . doi : 10.1134/1.953049 . S2CID 118907038 .
تجربة أطلس ، مونيكا لين دنفورد وبيتر جيني، سكولاربيديا 9(10):32147. doi:10.4249/scholarpedia.32147

روابط خارجية

الصفحة الرسمية العامة لمشروع أطلس في سيرن (يُعد فيلم "أطلس" الحائز على جوائز مقدمة عامة جيدة جدًا!)
الصفحة الرسمية للتعاون في مشروع أطلس في سيرن (تحتوي على الكثير من المعلومات التقنية واللوجستية)
كاميرات ويب كهف أطلس، مؤرشفة بتاريخ 20 يوليو 2017 على موقع Wayback Machine
فيديو بتقنية التصوير الزمني لعملية التجميع
قسم أطلس من موقع US/LHC الإلكتروني
مقال في صحيفة نيويورك تايمز حول مصادم الهادرونات الكبير والتجارب
مقالٌ صادرٌ عن وزارة الطاقة الأمريكية حول نظام أطلس، مؤرشفٌ بتاريخ 1 مارس 2021 على موقع Wayback Machine.
الدكتورة لين إيفانز، الحائزة على وسام الإمبراطورية البريطانية، مديرة مشروع مصادم الهادرونات الكبير، تتحدث عن الهندسة الكامنة وراء تجربة أطلس، مجلة إنجينيا ، يونيو 2008
آد، ج.؛ وآخرون (مجموعة ATLAS) (14 أغسطس/آب 2008). "تجربة ATLAS في مصادم الهادرونات الكبير في CERN" . مجلة الأجهزة . 3 (S08003) S08003. Bibcode : 2008JInst...3S8003A . doi : 10.1088/1748-0221/3/08/S08003 . hdl : 2027.42/64167 . S2CID 250683252 . (وثائق التصميم الكاملة)
نموذج ليغو لـ ATLAS ، من تصميم أحد علماء ATLAS في معهد نيلز بور
باديلا، أنطونيو (توني). "أطلس في مصادم الهادرونات الكبير" . ستون رمزًا . برادي هاران لجامعة نوتنغهام .
"أطلس يحتفل بنتائج 1000 بحث حول التصادمات" . أطلس . تاريخ الاسترجاع: 3 أغسطس 2021 .
سجل تجربة ATLAS على INSPIRE-HEP

46°14′8″ شمالاً 6°3′19″ شرقاً / 46.23556° شمالاً 6.05528° شرقاً / 46.23556; 6.05528

[fact_sheets-1] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 " صحائف حقائق أطلس" . أطلس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2022 .

[the_bible-2] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 عاد، ج.؛ وآخرون (مجموعة ATLAS) (2008). "تجربة ATLAS في مصادم الهادرونات الكبير في CERN" . مجلة الأجهزة . 3 (8) S08003. Bibcode : 2008JInst...3S8003A . doi : 10.1088/1748-0221/3/08/S08003 . hdl : 2027.42/64167 . S2CID 250683252 .

[TPoveralldetector-3] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 "مفهوم الكاشف الشامل" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-01-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-03-03 .

[CERNATLAS-4] "تجربة أطلس" . سيرن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أكتوبر 2019 .

[Higgs2012-5] ١ ٢ "تجارب سيرن ترصد جسيمًا يتوافق مع بوزون هيغز الذي طال انتظاره" . سيرن . ٤ يوليو ٢٠١٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٣ نوفمبر ٢٠١٦ .

[Higgs2013-6] "سيرن وبوزون هيغز" . سيرن. مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 نوفمبر 2016 .

[collaboration-7] 1 2 "التعاون" . أطلس . تم الاسترجاع في 15 مارس 2025 .

[8] "سجلات تعاون أطلس" . أرشيف سيرن. مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 يناير 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2007 .

[9] "أول شعاع وأولى الأحداث في أطلس" . Atlas.ch. 10-09-2008 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-08-2016 .

[10] "ثمانية أشياء يجب معرفتها مع تحطيم مصادم الهادرونات الكبير لأرقام الطاقة القياسية" .

[11] "أطلس يكمل عامه الأول عند 13 تيرا إلكترون فولت" مؤرشف في 2016-01-17 في آلة Wayback .

[12] "بدأت تجربة أطلس بتسجيل بيانات الفيزياء عند 13 تيرا إلكترون فولت" مؤرشفة في 2016-03-05 على موقع Wayback Machine .

[13] "LuminosityPublicResultsRun2 < AtlasPublic < TWiki" . twiki.cern.ch . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2020 .

[14] أطلس . سلسلة متقدمة حول اتجاهات في فيزياء الطاقة العالية. المجلد 30. وورلد ساينتيفيك. 2018-05-05. doi : 10.1142/11030 . ISBN 978-981-327-179-1.

[15] "مشروع أطلس ينطلق بأقصى سرعة في المرحلة الثالثة" . 16 ديسمبر 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2022 .

[16] "أطلس: الآن تحت إدارة جديدة" . أطلس . تم الاسترجاع في 15 مارس 2025 .

[17] ر. أورتر (2006). نظرية كل شيء تقريبًا: النموذج القياسي، الانتصار المجهول للفيزياء الحديثة ( نسخة كيندل ). مجموعة بنجوين. ص 2. ISBN 978-0-13-236678-6.

[18] ر. مان (2010). مقدمة في فيزياء الجسيمات والنموذج القياسي . مطبعة سي آر سي . رقم ISBN 978-1-4200-8298-2.

[DarkMatter-19] شون كارول، دكتوراه، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، 2007، شركة التدريس، المادة المظلمة، الطاقة المظلمة: الجانب المظلم من الكون ، دليل الجزء 2، صفحة 59، تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2013، "...النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات: النظرية الحديثة للجسيمات الأولية وتفاعلاتها ... وهو لا يشمل، بالمعنى الدقيق للكلمة، الجاذبية، على الرغم من أنه من الملائم في كثير من الأحيان تضمين الجرافيتونات ضمن الجسيمات المعروفة في الطبيعة..."

[Higgs2015-20] 1 2 "تجارب ATLAS وCMS تسلط الضوء على خصائص هيغز" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-11-2016 .

[TPintro-21] 1 2 "مقدمة ونظرة عامة" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-01-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-03-03 .

[22] «فيزياء الكوارك العلوي» . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2004-03-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-04-02 .

[PhysicsatLHC-23] 1 2 ن. ف. كراسنيكوف؛ ف. أ. ماتفييف (سبتمبر 1997). "الفيزياء في مصادم الهادرونات الكبير". فيزياء الجسيمات والنوى . 28 (5): 441-470 . arXiv : hep-ph/9703204 . Bibcode : 1997PPN....28..441K . doi : 10.1134/1.953049 . S2CID 118907038 .

[24] هاريس، سي إم؛ بالمر، إم جيه؛ باركر، إم إيه؛ ريتشاردسون، بي؛ ثابت فخري، إيه؛ ويبر، بي آر (2005). "استكشاف الثقوب السوداء ذات الأبعاد الأعلى في مصادم الهادرونات الكبير" . مجلة فيزياء الطاقة العالية . 2005 (5): 053. arXiv : hep-ph/0411022 . Bibcode : 2005JHEP...05..053H . doi : 10.1088/1126-6708/2005/05/053 . S2CID 15199183 .

[25] تاناكا، ج.؛ يامامورا، ت.؛ أساي، س.؛ كانزاكي، ج. (2005). "دراسة الثقوب السوداء باستخدام كاشف أطلس في مصادم الهادرونات الكبير". المجلة الأوروبية للفيزياء ج . 41 (ملحق 2): 19-33 . arXiv : hep-ph/0411095 . Bibcode : 2005EPJC...41...19T . doi : 10.1140/epjcd/s2005-02-008-x . S2CID 119444406 . {{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI ( link )

[CERNpr-26] «تشغيل أكبر مغناطيس فائق التوصيل في العالم» (بيان صحفي). سيرن. 20 نوفمبر 2006. تاريخ الاطلاع: 23 نوفمبر 2016 .

[27] عاد، ج.؛ (مجموعة أطلس التعاونية)؛ وآخرون (2010). "أداء كاشف أطلس باستخدام بيانات التصادم الأول". مجلة فيزياء الطاقة العالية . 1009 (9): 056. arXiv : 1005.5254 . Bibcode : 2010JHEP...09..056A . doi : 10.1007/JHEP09(2010)056 . S2CID 118543167 .

[28] ف. باستوري (2010). "جاهزية كاشف أطلس: الأداء مع الحزمة الأولى والبيانات الكونية" . مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 617 (1/3): 48-51 . رمز Bibcode : 2010NIMPA.617...48P . doi : 10.1016/j.nima.2009.08.068 .

[29] ريجينا مولز-فالس (2010). "محاذاة نظام تتبع الكاشف الداخلي لتجربة أطلس". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 617 ( 1-3 ): 568-570 . arXiv : 0910.5156 . Bibcode : 2010NIMPA.617..568M . doi : 10.1016/j.nima.2009.09.101 .

[TPinnerdetector-30] "الكاشف الداخلي" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-05-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-03-2007 .

[31] هوغينغ، ف. (2006). "كاشف البكسل في تجربة أطلس". معاملات IEEE في العلوم النووية . 53 (6): 1732-1736 . arXiv : physics/0412138 . Bibcode : 2006ITNS...53.1732H . doi : 10.1109/TNS.2006.871506 . S2CID 47545925 .

[TPcalorimetry-32] "قياس السعرات الحرارية" . مقترح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-01-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-03-03 .

[TPmagnet-33] 1 2 "نظام مغناطيسي" . اقتراح تقني لمشروع أطلس . سيرن. 1994.

[34] مشروع كاشف أطلس الأمامي

[35] DA Scannicchio (2010). "تشغيل نظام ATLAS واكتساب البيانات: القدرات والتشغيل". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 617 (1/3): 306-309 . Bibcode : 2010NIMPA.617..306S . doi : 10.1016/j.nima.2009.06.114 .

[36] تعاون ATLAS (2016). "حالة وأداء الجولة الثانية من تجربة ATLAS" . وقائع الفيزياء النووية والجسيمية . 270 : 3-7 . Bibcode : 2016NPPP..270....3P . doi : 10.1016/j.nuclphysbps.2016.02.002 .

[CERN-37] "نظام التشغيل واكتساب البيانات" . أخبار أبحاث تعاون ATLAS . أكتوبر 2019.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

13

في

[

[ 16 ]

[

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗