FASER deneyi - FASER experiment
 | |
| LHC deneyleri | |
|---|---|
| ATLAS | Toroidal LHC Aparatı |
| İYS | Kompakt Müon Solenoidi |
| LHCb | LHC-güzellik |
| ALICE | Büyük Bir İyon Çarpıştırıcı Deneyi |
| TOTEM | Toplam Kesit, Elastik Saçılma ve Kırınım Ayrışması |
| LHCf | LHC-ileri |
| MoEDAL | LHC'de Monopol ve Exotics Dedektörü |
| FAZER | İleri Arama Deneyi |
| SND | Saçılma ve Nötrino Dedektörü |
| LHC ön hızlandırıcıları | |
| p ve Pb | Protonlar (Linac 4) ve kurşun (Linac 3) için doğrusal hızlandırıcılar |
| (işaretlenmemiş) | Proton Senkrotron Güçlendirici |
| PS | Proton Senkrotron |
| SPS | Süper Proton Senkrotron |
FASER ( İleriye doğru arama Experiment ) sekiz parçacık fiziği deneyleri biri olarak planlanan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı at CERN . Hem yeni hafif hem de zayıf eşleşmiş temel parçacıkları araştırmak ve yüksek enerjili nötrinoların etkileşimlerini incelemek için tasarlanmıştır .
Deney, ATLAS deneyi tarafından kullanılan etkileşim noktasından 480 m akış aşağısında bulunan servis tüneli TI12'ye kurulur . Bu tünel önce gelen ışın enjekte etmek için kullanıldı SPS içine LEP hızlandırıcı. Bu konumda, FASER deneyi, hem nötrinoların hem de olası yeni parçacıkların yoğun ve yüksek oranda paralelleştirilmiş bir ışınına yerleştirilir. Ayrıca, yaklaşık 100 metrelik kaya ve beton ile ATLAS'tan korunarak düşük bir arka plan ortamı sağlar. FASER deneyi 2019'da onaylandı ve 2022'den başlayarak LHC'nin 3. Çalışması sırasında veri almaya başlayacak.
Yeni fizik aramaları
FASER deneyinin birincil amacı, karanlık fotonlar , aksiyon benzeri parçacıklar ve steril nötrinolar gibi henüz keşfedilmemiş yeni hafif ve zayıf etkileşimli parçacıkları aramaktır . Bu parçacıklar yeterince hafifse, hadronların nadir bozunmalarında üretilebilirler . Bu nedenle, bu tür parçacıklar baskın olarak çarpışma ekseni boyunca ileri yönde üretilecek, yüksek oranda paralelleştirilmiş bir ışın oluşturacak ve LHC proton ışın enerjisinin büyük bir bölümünü miras alabilir. Ek olarak, standart model parçacıklarla küçük bağlantıları ve büyük destekleri nedeniyle, bu parçacıklar uzun ömürlüdür ve standart model parçacıklara bozunmadan önce etkileşime girmeden yüzlerce metreyi kolayca kat edebilirler. Bu bozunmalar, FASER'ın algılamayı amaçladığı yüksek enerjili parçacıkların görünümü olan muhteşem bir sinyale yol açar.
nötrino fiziği
LHC, şimdiye kadar yapılmış en yüksek enerjili parçacık çarpıştırıcısıdır ve bu nedenle kontrollü bir laboratuvar ortamında oluşturulan en enerjik nötrinoların kaynağıdır. LHC'deki çarpışmalar, ışın çarpışma ekseni etrafında yüksek oranda hizalanan ve FASER konumundan akan tüm tatlardan oluşan büyük bir yüksek enerjili nötrino akışına yol açar. Özel alt dedektör FASERν (FASERnu) bu nötrinoları tespit etmek için tasarlanmıştır. TeV enerjilerinde nötrino kesitlerini ölçmeye izin veren binlerce nötrino etkileşimini kaydedecek ve inceleyecektir .
FASERnu, aşağıdaki fizik alanlarını keşfetme yeteneğine sahip olacaktır:
- Tüm nötrino aromalarının ve anti-nötrinoların etkileşimleri ve TeV enerji ölçeklerinde kesit ölçümü.
- Çalışma süresi boyunca ~10000 nötrino tespit etme yeteneği ile FASERnu, en yüksek sayıda çekirdek-tau nötrino ve çekirdek-elektron nötrino etkileşimlerini görebilecek ve nötrino çalışmaları için geniş fırsatlar açacaktır.
- İşbirliği, daha önce hiç keşfedilmemiş bir enerji ölçeğinde müon nötrino etkileşimlerinin hızının çok hassas ölçümlerini yapacak.
dedektör
FASER'ın ön ucunda bulunan FASERν nötrino dedektörüdür. Nötrino etkileşimleri için hedef malzeme olarak tungsten plakaları ile aralanmış birçok emülsiyon film tabakasından oluşur . FASERν'un arkasında ve ana dedektörün girişinde plastik sintilatörlerden oluşan yüklü bir parçacık vetosu bulunur . Bunu, 0,55 T manyetik alana yerleştirilmiş 1,5 metre uzunluğunda boş bozunma hacmi ve 2 metre uzunluğunda bir spektrometre takip eder . Spektrometre , uzun ömürlü parçacıkların çürümesinde üretilen yüklü parçacıkları algılamak için hassas silikon şerit dedektör katmanlarından oluşan üç izleme istasyonundan oluşur . Sonunda bulunan bir elektromanyetik kalorimetredir .
Referanslar
Dış bağlantılar
Koordinatlar : 46°14′09″K 6°03′18″E / 46.23583°K 6.05500°D