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ATLAS (experiment)
Nördlich von Genf gelegen
Schema des LHC mit den kleineren Injektionsringen für die Partikel und den verschiedenen Detektoren im Hauptring

ATLAS, welches dafür steht eintoroidal lHC einpparatuso, ist einer von sechs Teilchendetektorexperimente detector die in der stattfinden Large Hadron Collider (LHC), a Partikelbeschleuniger von dem CERN im Schweiz. Die anderen Experimente sind ALICE, CMS, TOTEM, LHCb und LHCf. ATLAS ist 46 Meter lang und 25 Meter in Durchmesser und wiegt ca. 7000 Tonnen.

Das Projekt umfasst ca. 2000 Wissenschaftler und Techniker von 165 Institutionen in 35 Ländern.[1] Fertigstellung des Baus war geplant für Juni 2007, fand aber Mitte April statt 2008.[2][3] Das Experiment soll Phänomene untersuchen, die mit sehr schweren very Partikel, die mit früheren niederenergetischen Beschleunigern nicht nachweisbar waren, und könnten Aufschluss über die neuen Theorien in dem Teilchenphysik von dem Standardmodell, und darüber hinaus.

Das ATLAS-Zusammenarbeit, die Gruppe der Physiker der den Detektor konstruiert und gebaut hat und die Messungen durchführt und auswertet, wurde 1992 gegründet, als der vorgeschlagene EAGLE (Eexperimentiere für eingenau GMama, lepton und EEnergiemessungen) und ASCOT (einGerät mit sooben CORohrleitungen tOroiden) Kooperationen begannen ihre Zusammenarbeit beim Bau eines einzelnen Allzweck-Teilchendetektors für die Large Hadron Collider.[4] Das Design war eine Kombination dieser beiden vorherigen Designs sowie der Detektorforschung und -entwicklung, die für die Supraleitender Superkollider. Das ATLAS-Experiment wurde in seiner aktuellen Form vorgestellt in 1994, und offiziell von den CERN-Ländern subventioniert von 1995. Weitere Länder, Universitäten und Labore kamen in den Folgejahren hinzu, bis heute berichten weitere Institutionen und Physiker. Die Bauarbeiten an den einzelnen Instituten begannen, Detektorkomponenten wurden an das CERN geliefert und im ATLAS-Experimentierbrunnen von . montiert 2003.

CERN 2016

ATLAS ist als Allzweckdetektor gedacht. Wenn die Bündel Protonen die vom Large Hadron Collider in der Mitte der Detektorkollision erzeugt werden, können eine Vielzahl unterschiedlicher Teilchen mit einem breiten Energiespektrum erzeugt werden. Anstatt sich auf einen bestimmten physikalischen Prozess zu konzentrieren, ist ATLAS darauf ausgelegt, ein möglichst breites Spektrum an Signalen zu messen. Dies geschieht, um sicherzustellen, dass ATLAS unabhängig davon, wie sich neue physikalische Prozesse oder Partikel verhalten, ihre Eigenschaften bestimmen kann. Experimente an früheren Beschleunigern, wie dem Tevatron (Fermilab) und die Großer Elektron-Positron-Beschleuniger (CERN) basieren auf einer ähnlichen Philosophie. Die einzigartigen Herausforderungen des Large Hadron Collider mit seiner beispiellosen Energie und sehr hohen Kollisionsgeschwindigkeit stellen an ATLAS strengere Anforderungen als jeder jemals gebaute Detektor.

Hintergrund

ATLAS-Experiment-Detektor im Bau im Oktober 2004 in der Experimentiergrube; der aktuelle baustand kann hier zu sehen. Beachten Sie die Personen im Hintergrund für die Skala.

Der Erste Zyklotron, ein früher Typ von Teilchenbeschleuniger, wurde gebaut von Ernest O. Lawrence 1931, mit einem Radius von nur wenigen Zentimetern und einem Teilchen von Energie ab 1 MeV. Seitdem sind Beschleuniger auf der Suche nach neuen Teilchen mit immer größeren Masse. Mit dem Wachstum von Beschleunigern ist auch die Liste der bekannten Teilchen, die für die Forschung geeignet sind, gewachsen. Das umfassendste Modell der Teilchenwechselwirkungen ist das Standardmodell der Teilchenphysik. Mit der wichtigen Ausnahme der Higgs-Boson, wurden alle vom Modell vorhergesagten Partikel beobachtet. Obwohl das Standardmodell die Existenz von Quarks, Elektronen und Neutrinos vorhersagt, erklärt das Modell nicht den Massenunterschied zwischen diesen Teilchen. Als Folge dieser Verletzung der "Natürlichkeit" glauben die meisten Physiker an die Möglichkeit, dass das Standardmodell bei Energieniveaus oberhalb der aktuellen Energiegrenze von etwa 1 TeV (aufgenommen am Tevatron). Wenn solche Physik außerhalb des Standardmodells beobachtet wird, hofft man, dass ein neues Modell, das mit dem bisherigen Standardmodell der Energie identisch ist, entwickelt werden kann, um die Teilchenphysik bei höheren Energien zu beschreiben. Die meisten der derzeit vorgeschlagenen Theorien sagen neue schwere Teilchen voraus, von denen einige hoffentlich nicht zu leicht sind, um von ATLAS entdeckt zu werden. In dem Large Hadron Collider (LHC) kollidieren zwei Strahlen von Protonen, jedes Proton mit einer Energie von etwa 7 TeV; das ist genug Energie, um Teilchen mit Massen zu erzeugen, die bis zu etwa zehnmal größer sind als die derzeit bekannten Teilchen – vorausgesetzt, es gibt diese Teilchen.

Auch Teilchen, die in Beschleunigern produziert werden, müssen nachgewiesen werden, und das ist die Aufgabe von Teilchendetektoren. Wenn Protonen kollidieren, können zwar interessante Phänomene auftreten, aber es reicht nicht aus, sie nur zu erzeugen, sie müssen auch gemessen werden. Partikeldetektoren sollten gebaut werden, um Partikel, ihre Massen, Impuls, Energie, Ladung, und Spinne. Um alle Partikel zu identifizieren, die auf dem Interaktionspunkt, wo die Teilchenstrahlen kollidieren, werden Detektoren meist in Schalen ausgeführt. Die Schichten bestehen aus verschiedenen Arten von Detektoren, die jeweils bestimmte Arten von Partikeln und Eigenschaften detektieren. Die unterschiedlichen Spuren, die Partikel in jeder Schicht des Detektors hinterlassen, ermöglichen es, die Partikel zu identifizieren und genaue Messungen von Energie und Impuls durchzuführen. Mit der Energiezunahme der Teilchen in Beschleunigern müssen auch die Detektoren wachsen, um an Teilchen messen zu können und ihren höheren Impuls zu stoppen. Nach seiner Fertigstellung wird ATLAS der größte Detektor sein, der jemals für einen Teilchenbeschleuniger gebaut wurde.

Externe Links

Mediendateien zu diesem Thema finden Sie auf der Seite ATLAS-Experiment auf Wikimedia Commons.