تجربة NA61

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

تجربة NA61/SHINE (اختصارًا لـ " تجربة الأيونات الثقيلة والنيوترينو في مسرع البروتونات الفائق ") هي تجربة في فيزياء الجسيمات تُجرى في مسرع البروتونات الفائق (SPS) التابع للمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN). [ 1 ] تدرس هذه التجربة الحالات النهائية الهادرونية الناتجة عن تفاعلات جسيمات شعاعية متنوعة ( البيونات ، والبروتونات، ونوى البريليوم ، والأرجون ، والزينون ) مع مجموعة متنوعة من الأهداف النووية الثابتة عند طاقات مسرع البروتونات الفائق.

يعمل حوالي 135 فيزيائيًا من 14 دولة و35 مؤسسة في تجربة NA61/SHINE. وقد أُدخلت هذه التجربة إلى أبحاث ماريك غازدزيكي السابقة في تجربة NA49. تُعدّ NA61/SHINE ثاني أكبر تجربة ذات هدف ثابت في سيرن. [ 2 ]

برنامج الفيزياء

تم تصميم برنامج الفيزياء NA61/SHINE لقياس إنتاج الهادرونات في ثلاثة أنواع مختلفة من التصادمات: [ 1 ]

كاشف

تستخدم تجربة NA61/SHINE مطيافًا للهادرونات ذو سعة استقبال كبيرة ، يقع على خط شعاع الهيدروجين H2 في المنطقة الشمالية من مركز سيرن. [ 1 ] ويتكون من مكونات استخدمت في تجربة الأيونات الثقيلة NA49، بالإضافة إلى مكونات صُممت وبُنيت خصيصًا لتجربة NA61/SHINE. [ 3 ]

كاشف كثافة القدرة الطيفية (PSD) لـ NA61

تتألف أجهزة التتبع الرئيسية من أربع غرف إسقاط زمني كبيرة الحجم (TPCs)، قادرة على رصد ما يصل إلى 70% من جميع الجسيمات المشحونة المتولدة في التفاعلات المدروسة. تقع اثنتان منها في المجال المغناطيسي لمغناطيسين ثنائيي القطب فائق التوصيل ، تبلغ قدرة انحناءهما القصوى 9 تسلا متر. أما الاثنتان الأخريان فتقعان في اتجاه مجرى المغناطيسات بشكل متناظر بالنسبة لخط الحزمة. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم أربع غرف إسقاط زمني صغيرة الحجم ، موضوعة مباشرة على طول منطقة خط الحزمة، في حالة حزم الهادرونات والأيونات الخفيفة. [ 3 ] [ 4 ] 

يُستكمل هذا الإعداد بجدران كاشف زمن الطيران ، التي توسع نطاق تحديد الجسيمات ليشمل الزخم المنخفض (1  GeV/c < p ). علاوة على ذلك، يتم وضع كاشف متفرج المقذوفات (مقياس حراري ) في اتجاه مجرى كاشفات زمن الطيران لقياس طاقة شظايا المقذوفات.

البيانات التي تم جمعها

نوع التفاعلزخم الشعاع(جيهـVج){\displaystyle \left({\frac {GeV}{c}}\right)}سنةالاستشهاد
π + Be1202016CERN-SPSC-2017-038 [ 5 ]
π + C30، 60، 158، و3502009، 2012، 2016، و2017CERN-SPSC-2016-038، [ 6 ] PR D100 112004، [ 7 ] وPR D100 112001 [ 8 ]
π + Al602017CERN-SPSC-2016-038 [ 6 ] و PR D98 052001 [ 9 ]
كاون + سي1582012CERN-SPSC-2016-038 [ 6 ] و MPL A34 1950078 [ 10 ]
ص + ص13، 20، 31، 40، 80، 158، و4002009، 2010، 2011، و2016EPJ C80 460، [ 11 ] SQM 2019 315، [ 12 ] و EPJ C74 2794 [ 13 ]
p + Be60 و 1202016 و2017CERN-SPSC-2017-038، [ 5 ] و PR D100 112001 [ 8 ]
p + C p + (هدف النسخ المتماثل T2K) p + (هدف النسخ المتماثل NOvA)31، 60، 90، و1202007، 2009، 2010، 2012، 2016، 2017، و2018CERN-SPSC-2017-038، [ 5 ] CERN-SPSC-2016-038، [ 6 ] CERN-SPSC-2019-041، [ 14 ] PR D100 112001 [ 8 ] و EPJ C76 617 [ 15 ]
p + Al602016CERN-SPSC-2017-038 [ 5 ] و NP B732 1 [ 16 ]
p + Pb30، 40، 80 و1582012، 2014، 2016، و2017CERN-SPSC-2015-036 [ 17 ]
كن + كن13 أمبير، 19 أمبير، 30 أمبير، 40 أمبير، 75 أمبير، و150 أمبير2011، 2012، و2013CERN-SPSC-2013-028، [ 18 ] PoS 364 305، [ 19 ] و EPJ C80 961 [ 20 ]
C + C و C + CH2{\displaystyle _{2}}13أ2018CERN-SPSC-2019-041 [ 14 ]
Ar + Sc13 أمبير، 19 أمبير، 30 أمبير، 40 أمبير، 75 أمبير و150 أمبير2015CERN-SPSC-2015-036، [ 17 ] PoS 364 305، [ 19 ] Acta Phys. Pol. B Proc. Suppl. 10 645 [ 21 ] و EPJ C81 397 [ 22 ]
Xe + La13 أمبير، 19 أمبير، 30 أمبير، 40 أمبير، 75 أمبير، و150 أمبير2017CERN-SPSC-2018-029 [ 23 ] و PoS 364 305 [ 19 ]
الرصاص + الرصاص13 أمبير، 30 أمبير، و150 أمبير2016 و 2018CERN-SPSC-2016-038، [ 6 ] J. Phys. Conf. Ser. 1690 012127 [ 24 ] و PR C77 064908 [ 25 ]

البرنامج الموسع: بعد الإغلاق الطويل 2

تجربة NA61 في سيرن بعد فترة توقف طويلة 2

في عام 2018، نشر فريق التعاون NA61/SHINE ملحقًا يعرض نية ترقية المنشأة التجريبية وإجراء مجموعة جديدة من القياسات بعد الإغلاق الطويل 2. [ 26 ] كما هو الحال في البرنامج الأصلي، يقترح البرنامج الجديد دراسات تفاعلات الهادرون-النواة والنواة-النواة للأيونات الثقيلة والنيوترينو وفيزياء الأشعة الكونية .

سيركز برنامج الأيونات الثقيلة على دراسة إنتاج الهادرونات الساحرة (معظمها ميزونات D ) في تفاعلات الرصاص-الرصاص.

في عام 2020، أوصت لجنة تجارب SPS وPS (SPSC) بالموافقة على وقت استخدام الحزمة في عام 2021. [ 27 ] وقد أيد مجلس البحوث هذه التوصيات. [ 28 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 أنطونيو، ن.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2006). "دراسة إنتاج الهادرونات في تصادمات الهادرون-النواة والنواة-النواة في مسرع البروتونات الفائق CERN" . مقترح. SPSC-P-330، CERN-SPSC-2006-034. 
  2. ↑ "تاريخ التعاون | تجربة NA61/SHINE" . shine.web.cern.ch . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 ديسمبر 2025 .
  3. أبجرال ، ن .؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2014). "مرفق NA61/SHINE في مسرع البروتونات الفائق CERN: الحزم ونظام الكاشف". مجلة الأجهزة . 9 ( 2-3 ) P06005. arXiv : 1401.4699 . Bibcode : 2014JInst...9P6005A . doi : 10.1088/1748-0221/9/06/P06005 . S2CID 49214489 .  
  4. ↑ رومبرغر، ب.؛ وآخرون (2020). "نظام TPC الأمامي لتجربة NA61/SHINE في CERN: مفهوم TPC المزدوج". مجلة الأجهزة . 15 (7) P07013. arXiv : 2004.11358 . Bibcode : 2020JInst..15P7013R . doi : 10.1088/1748-0221/15/07/p07013 . S2CID 216080710 .  
  5. 1 2 3 4 أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (4 أكتوبر 2017). تقرير من تجربة NA61/SHINE في مركز CERN SPS (تقرير). تقرير الحالة. المجلد CERN-SPSC-2017-038. doi : 10.17181/CERN.0KV8.20KE .  
  6. 1 2 3 4 5 أدوسزكيويتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (8 أكتوبر 2016). تقرير من تجربة NA61/SHINE في مركز CERN SPS (تقرير). تقرير الحالة. المجلد CERN-SPSC-2016-038. doi : 10.17181/CERN.SD0Z.RJ9V .  
  7. ↑ أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (11 ديسمبر 2019). "قياسات إنتاج الهادرونات في تفاعلات π⁺ + C و π⁺ + Be عند 60 جيجا إلكترون فولت/ ثانية " . مجلة Physical Review D. 100 ( 11) 112004. arXiv : 1909.06294 . Bibcode : 2019PhRvD.100k2004A . doi : 10.1103/PhysRevD.100.112004 . S2CID 202573079 .  
  8. 1 2 3 أدوسزكيويتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2 ديسمبر 2019). "قياسات مقاطع الإنتاج والتفاعلات غير المرنة لـ p+C و p+Be و p+Al عند 60 جيجا إلكترون فولت/ ثانية ، و p+C و p+Be عند 120 جيجا إلكترون فولت/ ثانية ". مجلة Physical Review D. 100 ( 11) 112001. arXiv : 1909.03351 . Bibcode : 2019PhRvD.100k2001A . doi : 10.1103/PhysRevD.100.112001 . S2CID 202540178 .  
  9. ↑ أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (10 سبتمبر 2018). "قياسات مقاطع الإنتاج الكلية لـ π⁺ + C، وπ⁺ + Al، وK⁺ + C، وK⁺ + Al عند 60 جيجا إلكترون فولت/ثانية، و π⁺ + C وπ⁺ + Al عند 31 جيجا إلكترون فولت/ ثانية ". مجلة Physical Review D. 98 ( 5) 052001. arXiv : 1805.04546 . Bibcode : 2018PhRvD..98e2001A . doi : 10.1103/PhysRevD.98.052001 . S2CID 53657928 .  
  10. ↑ علي، ي.؛ الله، س.؛ ختاك، س. أ.؛ إعجاز، م. (28 مارس 2019). "دراسة البيون والكاون والبروتون في تفاعلات البروتون-الكربون عند 158 جيجا إلكترون فولت/ثانية باستخدام نماذج إنتاج الهادرونات". رسائل الفيزياء الحديثة أ . 34 (10): 1950078. رمز Bibcode : 2019MPLA...3450078A . doi : 10.1142/S0217732319500780 . S2CID 127251073 . 
  11. ↑ أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (مايو 2020). " إنتاج ميزون K * (892) ⁰ في تفاعلات البروتون-بروتون غير المرنة عند زخم شعاع 158 جيجا إلكترون فولت/ ثانية ، تم قياسه بواسطة NA61/SHINE في مسرع البروتونات الفائق (SPS) في سيرن" . المجلة الأوروبية للفيزياء C. 80 ( 5): 460. arXiv : 2001.05370 . Bibcode : 2020EPJC...80..460N . doi : 10.1140/epjc/s10052-020-7955-1 . S2CID 210718327 .  
  12. ↑ تيفيلسكا، أنجليكا (2020). "إنتاج $$K^ { * } (892)^0$$ في تفاعلات p$$+$$p من NA61/SHINE". المؤتمر الدولي الثامن عشر حول الغرابة في مادة الكواركات (SQM 2019) . وقائع سبرينغر في الفيزياء. المجلد 250. الصفحات 315-318 . arXiv : 1911.01818 . doi : 10.1007/978-3-030-53448-6_49 . ISBN   978-3-030-53447-9. S2CID 207870670 . 
  13. ↑ أبغرال، ن.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (مارس 2014). "قياس أطياف البيونات سالبة الشحنة في تفاعلات البروتون-بروتون غير المرنة عند طاقة p lab = 20، 31، 40، 80، و158 جيجا إلكترون فولت/ثانية" . المجلة الأوروبية للفيزياء C. 74 ( 3): 2794. arXiv : 1310.2417 . doi : 10.1140/epjc/s10052-014-2794-6 . S2CID 56103527 .  
  14. 1 2 أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2019). تقرير من تجربة NA61/SHINE في مركز CERN SPS (تقرير). تقرير الحالة. المجلد CERN-SPSC-2019-041. doi : 10.17181/CERN.E3JY.7Z6E .  
  15. ↑ أبغرال، ن.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (نوفمبر 2016). "قياسات العوائد التفاضلية لجسيمات π ± من سطح هدف T2K المُستنسخ للبروتونات الواردة بطاقة 31 جيجا إلكترون فولت/ثانية باستخدام مطياف NA61/SHINE في مسرع البروتونات الفائق CERN" . المجلة الأوروبية للفيزياء C. 76 ( 11): 617. arXiv : 1603.06774 . Bibcode : 2016EPJC...76..617A . doi : 10.1140/epjc/s10052-016-4440-y . S2CID 55382653 .  
  16. ↑ كاتانيزي، إم جي؛ وآخرون (2006). "قياس المقطع العرضي لإنتاج البيونات الموجبة في تصادمات البروتون-الألومنيوم عند". الفيزياء النووية ب . 732 ( 1-2 ): 1-45 . arXiv : hep-ex/0510039 . doi : 10.1016/j.nuclphysb.2005.10.016 . S2CID 119507867 .  
  17. 1 2 أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2015). تقرير من تجربة NA61/SHINE (تقرير). تقرير الحالة. المجلد CERN-SPSC-2015-036. doi : 10.17181/CERN.38K1.4QRP .  
  18. ↑ أبغرال، ن.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2013). تقرير من تجربة NA61/SHINE في مركز CERN SPS (تقرير). تقرير الحالة. doi : 10.17181/CERN.91DL.3G3V . 
  19. 1 2 3 ديفيس، نيكولاوس (2020). "البحث عن النقطة الحرجة للمادة المتفاعلة بقوة في تصادمات النوى في مسرع البروتونات الفائق (SPS) التابع لسيرن". مؤتمر الجمعية الفيزيائية الأوروبية حول فيزياء الطاقة العالية (EPS-HEP2019) . وقائع مجلة ساينس. المجلد 364. ص 305. doi : 10.22323/1.364.0305 . S2CID 228963987 .   
  20. ↑ أشاريا، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (أكتوبر 2020). "قياسات إنتاج π− في تصادمات 7Be + 9Be عند زخم الحزمة من 19 أنغستروم إلى 150 أنغستروم جيجا إلكترون فولت/ ثانية في تجربة NA61/SHINE في مسرع البروتونات الفائق CERN" . المجلة الأوروبية للفيزياء C. 80 ( 10): 961. arXiv : 2008.06277 . Bibcode : 2020EPJC...80..961A . doi : 10.1140/epjc/s10052-020-08514-6 . S2CID 222277028 .  
  21. ↑ ليفيكي، م. (2017). "أطياف البيون في تفاعلات الأرجون والسكانديوم عند طاقات SPS". ملحق وقائع Acta Physica Polonica B. 10 ( 3): 645. arXiv : 1612.01334 . doi : 10.5506/APhysPolBSupp.10.645 . S2CID 119011438 . 
  22. ↑ أشاريا، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (مايو 2021). "أطياف ومتوسط ​​تعددية جسيمات π− في تصادمات مركزية بين 40Ar و 45 Sc عند زخم حزمة يبلغ 13 و 19 و 30 و 40 و 75 و 150 جيجا إلكترون فولت/ ثانية ، تم قياسها بواسطة مطياف NA61/SHINE في مسرع البروتونات الفائق CERN" . المجلة الأوروبية للفيزياء C. 81 ( 5): 397. Bibcode : 2021EPJC...81..397A . doi : 10.1140/epjc/s10052-021-09135-3 . S2CID 236615453 .  
  23. ↑ أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2018). تقرير من تجربة NA61/SHINE في مركز CERN SPS (تقرير). تقرير الحالة. المجلد CERN-SPSC-2018-029. doi : 10.17181/CERN.XNSX.G8FK .  
  24. ↑ كاشيرين، إي؛ سيليوزينكوف، آي؛ غولوسوف، أو؛ كلوتشكوف، في (ديسمبر 2020). "قياس التدفق الموجه في تصادمات الرصاص-رصاص عند طاقة p lab = 13 A GeV/c تم جمعها بواسطة NA61/SHINE في SPS" . مجلة الفيزياء: سلسلة المؤتمرات . 1690 012127. doi : 10.1088/1742-6596/1690/1/012127 . S2CID 234506920 . 
  25. ↑ Alt, C.; et al. (30 يونيو 2008). "ارتباطات بوز-أينشتاين لأزواج π − π − في تصادمات Pb+Pb المركزية عند 20 أنغستروم، 30 أنغستروم، 40 أنغستروم، 80 أنغستروم، و158 أنغستروم جيجا إلكترون فولت" . Physical Review C. 77 ( 6) 064908. arXiv : 0709.4507 . doi : 10.1103/PhysRevC.77.064908 . S2CID 119200777 .  
  26. ↑ أدوزكيفيتش، أ.؛ وآخرون (مجموعة NA61/SHINE) (2018). "دراسة تصادمات الهادرونات مع النوى وتصادمات النوى مع بعضها البعض في مسرع البروتونات الفائق (SPS) التابع لسيرن: القياسات المبكرة بعد المرحلة LS2 والخطط المستقبلية" . ملحق (مقترح). CERN-SPSC-2018-008، SPSC-P-330-ADD-10. 
  27. ↑ "محضر الاجتماع رقم 136 للجنة SPSC، الثلاثاء والأربعاء، 21-22 يناير 2020" . 2020. CERN-SPSC-2020-003؛ SPSC-136.
  28. ↑ "محضر الاجتماع رقم 232 لمجلس البحوث، المنعقد في 11 مارس 2020" . 2020. CERN-DG-RB-2020-495؛ M-232.