NA61 эксперимент - NA61 experiment

Супер протонный синхротрон
(СПС)
LHC.svg
Ключевые эксперименты SPS
UA1Подземный участок 1
UA2Подземный участок 2
NA31NA31 Эксперимент
NA32Исследование образования очарования в адронных взаимодействиях с помощью кремниевых детекторов высокого разрешения
КОМПАСОбщий мюонный и протонный аппарат для структуры и спектроскопии
БЛЕСКЭксперимент с тяжелыми ионами и нейтрино SPS
NA62NA62 Эксперимент
Предускорители SPS
p и PbЛинейные ускорители за протоны (Linac 2) и Свинец (Linac 3)
(не отмечен)Протонный синхротронный ускоритель
PSПротонный синхротрон
Логотип эксперимента NA61 / SHINE

NA61 / SHINE (означает "Эксперимент с тяжелыми ионами и нейтрино SPS") это физика элементарных частиц эксперимент в Супер протонный синхротрон (SPS) на Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН).[1] Эксперимент изучает адронный конечные состояния, возникающие при взаимодействии различных пучок частиц (пионы, протоны и бериллий, аргон, и ксенон ядра ) с множеством фиксированные ядерные цели при энергиях СПС.

Около 135 физиков из 14 стран и 35 институтов работают в NA61 / SHINE под руководством Марек Газджицки. NA61 / SHINE - второй по величине эксперимент с фиксированной целью в ЦЕРНе.

Программа по физике

Программа физики NA61 / SHINE была разработана для измерения адрон производство при трех различных типах столкновений:[1]

Детектор

В эксперименте NA61 / SHINE используется адрон с большим акцепт. спектрометр расположен на линии пучка H2 в северной части ЦЕРН.[1] Он состоит из компонентов, используемых тяжелым ионом NA49 эксперимент а также разработанные и изготовленные для NA61 / SHINE.[2]

Основными устройствами слежения являются четыре больших по объему временные проекционные камеры (ТПК), которые способны детектировать до 70% всех заряженных частиц, образующихся в исследуемых реакциях. Два из них находятся в магнитном поле двух сверхпроводящие дипольные магниты с максимальной силой изгиба 9Тесла метров. Два других расположены за магнитами симметрично относительно линии луча. Дополнительно четыре небольших тома TPC размещенные непосредственно вдоль области пучка, используются в случае пучков адронов и легких ионов.[2][3]

Настройка дополнена детектор времени полета стенки, которые расширяют идентификацию частиц до малых импульсов (1 ГэВ / c <р). Кроме того, детектор обнаружения снарядов (a калориметр ) устанавливается после времяпролетных детекторов для измерения энергии осколков снаряда.

Собранные данные

  • пион-бериллиевые взаимодействия при 120 ГэВ / c в 2016 г.
  • пион-углеродные взаимодействия при 30 ГэВ / c, 60 ГэВ / c, 158 ГэВ / c и 350 ГэВ / c в 2009, 2012, 2016 и 2017 годах,
  • пион-алюминиевые взаимодействия при 60 ГэВ / c в 2017 г.
  • каон-углеродные взаимодействия при 158 ГэВ / c в 2012,
  • протон-протонное взаимодействие на 13, 20, 31, 40, 80, 158 и 400 ГэВ / c в 2009, 2010, 2011 и 2016 годах,
  • протон-бериллиевые взаимодействия при 60 ГэВ / c и 120 ГэВ / c в 2016 и 2017 годах,
  • протон-углеродные, протон- (мишень реплика T2K) и протон- (мишень реплика NOvA) при 31 ГэВ / c, 60 ГэВ / c, 90 ГэВ / c, и 120 ГэВ / c в 2007, 2009, 2010, 2012, 2016, 2017 и 2018 годах,
  • протон-алюминиевые взаимодействия при 60 ГэВ / c в 2016 г.
  • протон-свинцовые взаимодействия на 30, 40, 80 и 158 ГэВ / c в 2012, 2014, 2016 и 2017 годах,
  • бериллий-бериллиевые взаимодействия при 13А, 19А, 30А, 40А, 75А и 150А ГэВ / c в 2011, 2012 и 2013 гг.
  • углерод-углерод и углерод- (CH2) взаимодействия в 13 летА ГэВ / c в 2018 г.,
  • аргон-скандиевые взаимодействия при 13А, 19А, 30А, 40А, 75А и 150А ГэВ / c в 2015 г.,
  • ксенон-лантановые взаимодействия при 13А, 19А, 30А, 40А, 75А и 150А ГэВ / c в 2017 г.,
  • взаимодействие свинца в 13 летА, 30А и 150А ГэВ / c в 2016 и 2018 гг.

Расширенная программа: после Длительное отключение 2

В 2018 году коллаборация NA61 / SHINE опубликовала приложение, в котором изложено намерение модернизировать экспериментальную установку и выполнить новый набор измерений после Long Shutdown 2.[4] Как и в первоначальной программе, в новой предлагается изучение адрон-ядерных и ядерно-ядерных взаимодействий для тяжелые ионы, нейтрино и космические лучи физика.

В тяжелые ионы программа будет сосредоточена на изучении очарование рождение адронов (в основном D-мезоны ) во взаимодействиях между свинцом.

В 2020 году Комитет по экспериментам SPS и PS (SPSC) рекомендовал утвердить время луча в 2021 году.[5] Исследовательский совет одобрил эти рекомендации. [6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Антониу, Н .; и другие. (Сотрудничество NA61) (2006). «Изучение рождения адронов в столкновениях адрон-ядро и ядро-ядро в ЦЕРН SPS». Предложение. SPSC-P-330, CERN-SPSC-2006-034. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ а б Abgrall, N .; и другие. (Сотрудничество NA61) (2014). «Установка NA61 / SHINE в ЦЕРН SPS: лучи и система обнаружения». Журнал приборостроения. 9 (2–3): P06005. arXiv:1401.4699. Bibcode:2014JInst ... 9P6005A. Дои:10.1088 / 1748-0221 / 9/06 / P06005.
  3. ^ Rumberger, B .; и другие. (2020). «Система Forward TPC эксперимента NA61 / SHINE в ЦЕРНе: тандемная концепция TPC». Журнал приборостроения. 15 (7): P07013. arXiv:2004.11358. Дои:10.1088 / 1748-0221 / 15/07 / p07013. S2CID  216080710.
  4. ^ Aduszkiewicz, A .; и другие. (Сотрудничество NA61) (2018). «Изучение столкновений адрон-ядро и ядро-ядро в CERN SPS: первые измерения после LS2 и планы на будущее». Приложение (Предложение). CERN-SPSC-2018-008, SPSC-P-330-ADD-10. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ «Протокол 136-го заседания SPSC, вторник и среда, 21-22 января 2020 года». Минуты. 2020. CERN-SPSC-2020-003; SPSC-136. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  6. ^ «Протокол 232-го заседания Исследовательского совета, состоявшегося 11 марта 2020 года». Минуты. 2020. CERN-DG-RB-2020-495; М-232. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)

внешняя ссылка