ALEPH 실험

ALEPH는 LEP(Large Electronic-Positron Collider)의 입자 검출기였다. 스탠더드 모델이 예측한 물리학을 탐구하고 그 너머의 물리학을 탐색하기 위해 고안된 것이다.^[1][2][3]

검출기

ALEPH 검출기에는 극도의 정확도로 충전된 입자의 방향과 모멘텀을 검출하기 위한 시간 투영 챔버가 핵심에 있었다. 왼쪽부터 전경에는 자크 레프란코이스, 잭 스타인베르거, 로렌초 포아, 피에르 라제야스가 배치됐다. ALEPH는 전자와 양전자 사이의 고에너지 충돌을 연구한 LEP 가속기에 대한 실험이었다(1989-2000).

ALEPH 검출기는 LEP에서 전자 양전자 충돌에 의해 생성된 사건을 측정하기 위해 만들어졌다. 1989년부터 1995년까지 Z 입자의 에너지 범위(약 91 GeV), 이후(1995년부터 2000년)에서 W 쌍 생산 한계치(최대 200 GeV)를 초과하여 작동했다.^{[citation needed]} 일반적인 이벤트는 전체 검출기 볼륨에 걸쳐 제트에 많은 입자가 분포되어 있다. 사건 발생률은 Z의 피크에서 약 1Hz에서 최고 에너지에서 최소 100개 작은 인자에 이르기까지 다양했다. 따라서 ALEPH 검출기는 각 이벤트에 대해 실제 가능한 한 많은 솔리드 각도에 걸쳐 정보를 축적하도록 설계되었다.

이것은 빔 파이프 주위의 원통형 배열로 전자-양전자 상호작용 지점을 가운데에 배치함으로써 달성되었다. 1.5 테슬라의 자기장은 길이 6.4m, 지름 5.3m의 초전도 코일에 의해 만들어졌다. 철 리턴 요크는 LEP 기계의 초점 자석(쿼드러폴)을 위한 구멍을 남기는 두 개의 엔드 플레이트가 있는 도십각형 실린더였다. 철은 1.2m 두께로 스트림러머 튜브의 층을 삽입할 수 있도록 공간을 남겨둔 층으로 세분되었다. 이와 같이 철의 요크는 4608개의 투영탑에서 판독된 완전 계측식 하드론 칼로리미터(HCAL)였다. 철제 밖에는 철을 관통했던 뮤온의 위치와 각도를 기록하기 위해 두 겹의 스트림러머 튜브 챔버가 있었다.^[4]

코일 안에는 가능한 가장 높은 각도 분해능과 전자 식별을 위해 설계된 전자-포톤 칼로리미터(ECAL)가 있었다. 그것은 73,728개의 투영탑에서 판독된 납과 비례 튜브의 층을 교대로 구성했으며, 각각 3개의 깊이 구역으로 세분되었다. 충전된 입자의 중심 검출기는 시간 투영실(TPC), 길이 4.4m, 직경 3.6m이었다. 그것은 각 트랙 세그먼트의 3차원 측정을 제공했다. 또한 트랙에 대해 최대 330개의 이온화 측정치를 제공했으며, 이는 입자 식별에 유용했다. TPC는 내측 트랙 챔버(ITC)를 둘러싸고 내측 및 외측 직경이 13cm, 29cm, 길이 2m인 축방향 와이어 드리프트 챔버를 둘러쌌다. 교호작용 지점에서 유입된 충전 입자에 대해 8개의 트랙 좌표와 트리거 신호를 제공했다. 빔 파이프에서 가장 가까운 곳에 실리콘 스트립 정점 검출기가 있었다. 각 트랙에 대해, 이것은 빔 라인을 따라 40 cm 길이에 걸쳐 빔 축으로부터 6.3 cm와 11 cm 떨어진 두 쌍의 좌표를 측정했다. 베릴륨으로 만들어진 이 빔 파이프의 지름은 16cm이다. 내부의 진공상태는 10여⁻¹⁵ atm이었다.^[5][6]

참조

외부 링크

• 공식 웹사이트
• INSPINS-HEP에 대한 ALEPH 실험 기록