UA1 실험

UA1 experiment
슈퍼 프로톤-안티프로턴 싱크로트론
(SppS)
SppbarS schematics.png
주요 SppS 실험
UA1지하1길
UA2지하2길
UA4지하4길
UA5지하5길
SppS 사전 가속기
PS프로톤 싱크로트론
AA앤티프로톤 축전지
CERN Microcosm 박물관에 전시된 UA1 실험의 중심 부분
CERN Microcosm 박물관에 전시된 UA1 실험의 중앙 부분 내부

UA1 실험(지하 1의 약칭)은 CERN의 프로톤-안티프로톤 충돌기(SppS)에서 실행된 고에너지 물리학 실험으로, 1빔 슈퍼 프로톤 싱크로트론(SPS)을 개조한 것이다. 이 자료는 1981년과 1990년 사이에 기록되었다. 1983년 이 실험과 UA2 실험에 의한 W와 Z 보손의 공동 발견은 1984년 카를로 루비아와 사이먼 반 데르 미어에게 노벨 물리학상을 수여하는 계기가 되었다. 이 프로젝트에 참여하고 있는 영국 그룹의 피터 칼무스와 존 도웰은 W와 Z 입자 발견에 탁월한 역할을 한 공로로 1988년 루더포드 메달과 물리학 연구소로부터 공동 수상하였다.

그것은 충돌기로 작동하도록 수정된 SPS 가속기의 상호작용 지점에서 두 개의 주요 CERN 사이트 바깥의 지하에 위치한 CERN "지하 영역"(UA)에서 첫 번째 실험으로 명명되었다. UA1 중앙 검출기는 양성자-안티프로톤 충돌의 복잡한 위상을 이해하는 데 결정적이었다. 수십억 번의 충돌 중 소수의 W와 Z 입자를 식별하는 데 가장 중요한 역할을 했다.[1]

밀라노의 Nazionale della scienza ela tecnologia 레오나르도 다 빈치의 UA1 검출기 섹션

W와 Z보손의 발견 이후, UA1의 협업이 계속되어 상위 쿼크를 찾아갔다. 물리학자들은 1977년 그것의 파트너인 바닥 쿼크가 발견된 이후 그것의 존재를 예상했었다. 톱 쿼크의 발견이 임박했다는 느낌이 들었다. 1984년 6월 UA1 실험의 카를로 루비아는 뉴욕 타임즈에 톱 쿼크의 증거가 "정말 좋아 보인다"[2]고 표현했다. 그 후 몇 달 동안 UA1이 중요한 배경의 근원을 간과했다는 것이 명백해졌다.[3] 최상위 쿼크는 페르밀랍의 물리학자들에 의해 1994-1995년에 발견되었으며, 질량은 175 GeV에 가까웠다.

UA1은 그 당시로서는 거대하고 복잡한 검출기였다. 그것은 범용 탐지기로 설계되었다.[4] 검출기는 길이 5.8m, 지름 2.3m의 6 챔버 원통형 조립체로, 당대 가장 큰 영상 표류실이었다. 0.7 테슬라 자기장에서 휘어지는 전하 입자의 궤적을 기록, 그 운동량, 전하의 기호, 에너지 손실률(dE/dx)을 측정했다. 방을 가득 채운 아르곤-에탄 가스 혼합물의 원자는 전하 입자의 통로로 이온화되었다. 방출된 전자는 전선에 의해 형성된 전기장을 따라 표류하여 감지 전선에 수집되었다. 17000개의 필드 와이어와 6125개의 감지 와이어의 기하학적 배열은 재구성된 물리학 이벤트의 3-D 쌍방향 디스플레이를 화려하게 연출할 수 있게 했다.[5]

UA1 검출기는 1978/9년에 고안되고 설계되었으며, 제안서는 78년 중반에 제출되었다.[6]

실행이 끝난 이후, UA1 실험에 사용된 자석은 다른 고에너지 물리학 실험에 사용되었으며, 특히 NOMAD와 T2K 중성미자 실험에 사용되었다.

참고 항목

참조

  1. ^ "ua1 central detector: Topics by WorldWideScience.org". Archived from the original on 2011-10-03.
  2. ^ Sullivan, Walter. "Physicists May Have Tracked Last Quark to Lair". The New York Times. No. 25 June 1984. Retrieved 23 June 2017.
  3. ^ Staley, Kent W. (2004). The Evidence for the Top Quark: Objectivity and Bias in Collaborative Experimentation. Cambridge University Press. p. 80.
  4. ^ "The UA1 detector - CERN Courier". Archived from the original on 2012-03-19.
  5. ^ "ua1 central detector: Topics by WorldWideScience.org". Archived from the original on 2011-10-03.
  6. ^ "When CERN saw the end of the alphabet". CERN Courier. 1 May 2003.

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