Experiment DØ
Experiment DØ alebo experiment D0 alebo angl. DZero experiment (na zvýraznenie faktu, že Ø a 0 značia nulu) bol jeden z dvoch hlavných experimentov na urýchľovači Tevatron umiestnenom vo Fermilabe v Batavii v štáte Illinois v USA. Experiment DØ študoval zrážky protónov a antiprotónov pri energiách umožňujúcich štúdium procesov zahrňujúcich kvark t a mezón B.
Základné údaje[upraviť | upraviť zdroj]
Experiment DØ prebiehal v medzinárodnej spolupráci časticových fyzikov. Detektor prislúchajúci k experimentu DØ bol prevádzkovaný v rámci urýchľovača Tevatron, na ktorom bol súčasne prevádzkovaný aj detektor CDF. Urýchľovač Tevatron bol počas svojej operačnej činnosti niekoľkokrát modernizovaný. Z tohto dôvodu rozlišujeme dve fázy prevádzky: Run I od roku 1994 do roku 1996 a Run II od roku 2001 do 29. septembra 2011, kedy bola prevádzka ukončená. Kolaborácia DØ spoločne s kolaboráciou CDF objavili v roku 1995 kvark t. Prevádzka Tevatronu, a tým aj experimentu DØ, bola ukončená 29. septembra 2011 z finančných dôvodov.
Popis detektoru[upraviť | upraviť zdroj]
Detektor experimentu DØ bol umiestnený v jednom z interakčných miest Tevatronu. Pozostával z niekoľkých častí, ktoré postupne rad radom obklopovali miesto zrážky. V nasledujúcom texte opisujeme detektor počas druhej fázy prevádzky Tevatronu (Run II).
Silicon Microstrip Tracker[upraviť | upraviť zdroj]
Miesto zrážky protibežných zväzkov elektrónov a leptónov bolo obklopené "stopovacími detektormi" (angl. tracking detectors) schopnými zaznamenávať trajektórie častíc, ktoré vznikli počas zrážky. Detektory mali formu plochých doštičiek na báze kremíka. Boli koncentrované čo najbližšie k zrážke, aby sa minimalizovala finančná náročnosť spojená s ich inštaláciou. V prípade ich umiestnenia +dalej mimo centra by bolo nevyhnutné vyrobiť oveľa väčšie množstvo takýchto detektorov. Z údajov zaznamenaných týmito detektormi bolo možné priamo identifikovať prítomnosť b-kvarkov (ktoré môžu vzniknúť rozpadom Higgsovho bozónu). Tento detekčný systém bol umiestnený v magnetickom poli o hodnote 2T (Run II). Optimalizované rozlíšenie bolo dosahované pre častice s pseudorapiditou |η| < 3.
Central Fiber Tracker[upraviť | upraviť zdroj]
Za kremíkovými detektormi boli umiestnené scintilačné vlákna (po anglicky scintillating fibers), v ktorých dochádzalo k produkcii fotónov v dôsledku prechodu danej častice cez vlákno. Tento detekčný systém bol taktiež umiestnený v magnetickom poli o hodnote 2T (Run II). Magnetické pole tak zakrivovalo dráhu elektricky nabitých častíc, vďaka čomu detektor zmeral náboj a hybnosť takejto častice. Optimalizované rozlíšenie detektoru bolo dosahované pre častice s pseudorapiditou |η| < 2,5.
Kalorimeter[upraviť | upraviť zdroj]
Nasledujúcou vrstvou po trackeroch tvoril hustý absorbér pohlcujúci častice. Z doletu častíc v takomto materiály bolo možné stanoviť ich energiu, z čoho je aj odvodené pomenovanie kalorimeter.
Muónový detektor[upraviť | upraviť zdroj]
Muónový detektor predstavuje najvrchnejšiu vrstvu detektora, ktorá sa nachádzala najďalej od miesta zrážky.