profil

Identyfikacja cząstek w detektorze DELPHI

Ostatnia aktualizacja: 2021-03-18
poleca 85% 114 głosów

Treść
Grafika
Filmy
Komentarze

Detektorami przeznaczonymi jedynie do identyfikacji, sa komory mionowe , oraz detektory RICH (detektor DELPHI jako jedyny na LEP-ie posiada te detektory):

Detektory RICH (ang.``Ring Imaging CHerenkov counters'') sa to detektory sluzace do identyfikacji hadronow. Znajduja sie zarowno w czesci centralnej (BRICH) i w korkach (FRICH). Oba posiadaja radiatory gazowy i ciekly.

BRICH umieszczony jest pomiedzy TPC a OD (1.23 m Fotony promieniowania Czerenkowa sa kierowane na komore dryfowa. Komora ta, jest wypelniona substancja czynna, ktora powoduje konwersje fotonow. Nastepnie wskutek przylozonego pola elektrycznego, elektrony dryfuja w kierunku komor proporcjonalnych, gdzie sa rejestrowane i na podstawie czasu dryfu ustala sie pozycje padajacych fotonow. Minimalne wartosci pedu, dla ktorych pojawia sie sygnal w BRICH-u wynosza: w czesci cieklej, dla Pi,K i p odpowiednio 0.7, 0.7 i 1.5 GeV/c, a w czesci gazowej 3, 9 i 15 GeV/c. W czesci centralnej mozna dobrze rozroznic miedzy Pi a K do pedu 18 GeV/c, a miedzy K a p do 33 GeV/c.

Zelazo z kalorymetru hadronowego jest doskonalym filtrem oddzielajacym hadrony od mionow. Prawie wszystkie hadrony sa zatrzymywane w tym materiale, w przeciwienstwie do mionow, ktore ze wzgledu na slabe oddzialywanie z materia, docieraja do komor mionowych (najbardzie zewnetrzne czesci detektora). Komory mionowe znajduja sie zarowno w czesci centralnej (BMC) , jak i w korkach (FMC) . Pokrywaja one nastepujace katy polarne:
- BMC od 53.0 do 88.5 stopnia i od 91.5 do 127.0 stopni,
- FMC od 20.0 do 42.0 stopni i od 138.0 do 160.0 stopni.

W LEP2 dla poprawy hermetycznosci dodano jeszcze trzeci rodzaj komor mionowych:
SMC (ang.``Surrounding Muon Chambers'')

Ze wzgledu na sposob oddzialywania z materia, identyfikacje czastek mozna podzielic na trzy grupy:

Identyfikacja elektronow i fotonow.
Czastki te oddzialywuja z materia najlatwiej i cala swoja energie zostawiaja w kalorymetrach elektromagnetycznych. Brak sygnalu w kalorymetrze hadronowym, wraz z jednoczesnym pomiarem energii w kalorymetrze elektromagnetycznym, wskazuje na elektron lub foton. Elektron od fotonu mozna odroznic porownujac tory z detektorow sladowych, z kaskadami w kalorymetrze elektromagnetycznym.

Identyfikacja hadronow.
Obecnosc hadronow sygnalizuja kaskady w kalorymetrze hadronowym, przy niskim poziomie sygnalu w kalorymetrze elektromagnetycznym. Hadrony naladowane identyfikowane sa w detektorach RICH oraz w komorze TPC. W przypadku dlugozyciowych hadronow neutralnych takich jak K^0, lambda^0 identyfikacja jest mozliwa poprzez obserwacje wierzcholka wtornego, ich rozpadu na czastki naladowane.

Identyfikacja mionow.
Miony oddzialuja z materia o wiele slabiej niz elektrony czy hadrony i dlatego ich detekcja jest najlatwiejsza. Jedynie one moga dotrzec do komor mionowych, wiec sygnal w nich jest jednoznaczny. Czasami jednak, miony nie docieraja do komor mionowych ze wzgledu na zbyt niski ped. Wtedy identyfikuje sie je na podstawie ksztaltu kaskady w kalorymetrze hadronowym.

Czy tekst był przydatny? Tak Nie

Czas czytania: 2 minuty