유럽 Muon 콜라보레이션

European Muon Collaboration

유럽 뮤온 협업(EMC)은 CERN에서 고에너지 뮤온의 상호작용을 연구하기 위해 1973년에 결성되었습니다.이러한 실험은 [1][2]SLAC에서 높은 수준의 심층 비탄성 산란을 발견한 후 핵자의 쿼크 구조를 결정하는 것에 대한 관심에 의해 동기 부여되었다.

1972년 당시 새로운 슈퍼 프로톤 싱크로트론(SPS) 기계에 두 개의 뮤온 빔이 제안되었다.하나는 로저 클리프트와 어윈 가바툴러에 의해 그리고 하나는 프리드헬름 브라세와 조어게일러에 의해 만들어졌다.두 팀은 실험을 하기 위해 280 GeV의 고강도 뮤온 빔을 설계하기 위해 함께 모였습니다.유럽 뮤온 콜라보레이션(EMC)으로 알려지게 된 공동작업은 실험을 수행하기 위해 이 사람들을 중심으로 형성되었다.빔과 실험을 위한 장치에 대한 제안서는 1974년에 CERN에 제출되었습니다(백서).실험은 승인되었고 이 장치는 1974년에서 1978년 사이에 만들어졌다.이 공동작업의 규모는 약 100명의 물리학자로 늘어났다.이것은 그 당시 가장 큰 실험적인 협업 중 하나였다.

몇 가지 실험을 했다.각 실험은 번호 NAxx로 표시됩니다. 여기서 NA는 CERN에서 승인한 North Area 실험용이고 xx는 CERN에서 부여한 번호입니다.

EMC 실험

NA2 : 뮤온의 전자기 상호작용

NA2 EMC 장치가 EHN2에 [1]조립됩니다.

NA2는 뮤온에 의한 심층 비탄성 산란의 순방향 생산물을 측정하는 단일 자석 분광계였다.1978-1981년 사이에 이 실험에 대한 데이터가 수집되었다.

NA9 : 심층 비탄성 뮤온 산란에서의 최종 상태에 관한 연구

이 실험을 위해 스트리머 챔버를 포함하는 두 번째 자석이 NA2 장치의 업스트림에 추가되어 더 넓은 각도에서 심층 비탄성 산란 반응의 생성물을 감지하고 측정했습니다.이러한 실험을 위해 EMC에 합류한 그룹은 약 150명의 물리학자로 확대되었습니다.실험은 1981-1983년 사이에 수행되었다.

NA28 : 고에너지 scat 핵타깃을 이용한 산란에서의 쉐도우잉 및 하드론 생성에 관한 연구

NA9 단계 동안 빔에 대해 매우 작은 각도로 산란 뮤온을 트리거하기 위해 웁살라 대학 그룹에 의해 최첨단 프로세서(당시)가 설치되었습니다(이것은 NA28 실험이었습니다).이 실험은 핵의 그림자를 조사하기 위해 고안되었다.1984-1985년에 실험은 NA2의 단일 자석 분광계로 되돌아갔고, 보조 핵 표적과 함께 대형 편광 표적이 설치되었다.

실험의 주요 결과

실험의 NA2 단계의 첫 번째 결과는 매력 생산이 광자-글루온 융합 과정에 의해 매개된다는 것을 보여주었다.그리고 나서 그 공동작업은 철과 중수소의 산란율이 다르다는 것을 보여주었다.이것은 핵에 결합된 핵자의 쿼크 하위 구조가 자유 핵자의 그것과 다르다는 것을 보여주었다.이 효과는 EMC 효과로 알려졌고 이론 물리학자들 사이에서 큰 관심을 불러일으켰다.1981년에는 철, 중수소, 수소 표적을 편광 표적으로 대체하기로 계획되었다.그러나, 필요한 대규모 목표치를 구축하는 것이 어렵다는 것이 증명되었고, 이 실험은 1984년으로 연기되었다.또한 쿼크 조각화의 Lund 모델(나중에 PHYIA로 알려짐)을 사용할 수 있게 되었고 앞으로 생산된 하드론에 대한 많은 데이터가 이 모델을 조정하는 데 사용되었습니다.

실험의 NA9/NA28 단계는 1981년에 데이터를 수집하기 시작했다.이러한 실험의 주요 결과는 쿼크 조각화 과정에 대한 우리의 이해를 확인하는 것이었다.그 결과도 PHYTA 및 HERWIG 모델과 같은 이 공정의 모델을 개발하는 데 사용되었습니다.NA28 실험에서 비요켄 x의 작은 값에서 핵의 산란 결과는 큰 값에서 산란된 결과와 크게 다르다는 것을 발견했다.이 행동을 지배하는 과정은 핵에서 그림자처럼 알려지게 되었다.

양극화된 표적에 대한 실험의 마지막 단계는 양성자 스핀의 작은 부분만이 쿼크에 의해 전달되고 이상한 쿼크 바다가 아마도 양극화되어 있다는 것을 발견한 실험으로부터 가장 극적인 결과를 도출했다.이를 "프로톤 스핀 위기"라고 부르기도 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b CERN (2019). History of the European Muon Collaboration (EMC). CERN Yellow Report Volume 5 (2019). doi:10.23731/CYRM-2019-005.
  2. ^ Kullander, Sven (1990). "Highlights of the European muon collaboration". Nuclear Physics A. 518 (1–2): 262–296. Bibcode:1990NuPhA.518..262K. doi:10.1016/0375-9474(90)90549-2. ISSN 0375-9474.

외부 링크