A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Nagy Hadronütköztető |
---|
Az LHC kísérletei |
AZ LHC előgyorsítói |
|
A Compact Muon Solenoid (CMS) a CERN (svájci központú európai részecskefizikai intézet) nagy hadronütköztető gyűrű (LHC) két nagyobb detektorának egyike. Az LHC franciaországi területére Cessy-be esik. A teljes detektor hengeres alakú, 21 méter hosszú, 16 méter átmérőjű és nagyjából 12500 tonna tömegű, több vasat tartalmaz, mint az Eiffel-torony. 2003-ban 36 ország 160 intézete és 2008 tudósa illetve mérnöke vett részt a detektor építésében, köztük magyarok is.
Célok
A kísérlet legfőbb céljai:
- A fizika TeV-es energiájú részének vizsgálata
- A Higgs-bozon felfedezése
- A szuperszimmetria létezésének bizonyítása
- Nehézion-ütközések vizsgálata
Neve
A neve a következő dolgokra utal:[1]
- kompakt, mivel a detektor (főként a belső részei) kis méretben lett összesűrítve
- a müonok pályájának megfigyelésére van kihegyezve, azok észleléséhez szükség van erre a nagy acéltömegre, hiszen elég kicsi az energialeadásuk az anyagban a hadronokhoz, elektronhoz és a fotonhoz képest
- a szolenoid az elektromágnes alakjára vonatkozik. Több más detektorral, például az ATLAS-kísérlet detektorával szemben nem toroid alakú (mint az autógumi-belső), hanem az áram egy henger palástja mentén folyik körbe-körbe, ahogy a transzformátor tekercseiben is. Így nagyobb mágneses tér hozható létre.
A detektor részei és működése
A fenti képen látható a teljes detektor felépítése a középső henger alakú hordó (barrel) résszel és a lezáró résszel. A mellékelt képen - a CMS egy szeletén - látható a detektor működése, azaz, hogy az egyes részecsketípusokat hogyan ismeri fel. Jól látható, hogy a töltött részecskék pályája görbül a mágneses tér miatt. Az is látszik, hogy kívül a mágneses tér iránya ellenkező, mint bent. Belülről kifelé a következő detektorrétegekkel találkozunk:
- szilícium nyomjelző (Silicon Tracker): a töltött részecskék nyomát detektálja az ütközési ponthoz (vertex) közel nagy pontossággal
- kaloriméterek: a részecskék energiáját mérik, a mért összenergiából következtetni lehet az eltűnt energiára, amelyet például a nagyon gyengén kölcsönható neutrínók vittek magukkal. (A Forward Calorimeter a felső ábrán arra utal, hogy az a lezáró részben található, a nyalábhoz képest kis szögben haladó részecskéket észleli. – azaz nem oldalirányban mér, mint a legtöbb detektor, hanem előre)
- elektromágneses kaloriméter (Electromagnetic Calorimeter): az elektronok és a fotonok energiáját méri
- hadron kaloriméter (Hadron Calorimeter): a hadronok energiáját méri
- müonkamrák (Muon Chambers): a müonok észlelésére szolgálnak, az elnyelésükhöz szükség van a nagy mennyiségű vasra (piros)
A kalorimétereken kívül található a szupravezető szolenoid elektromágnes (Superconducting Solenoid), ami a mágneses teret hozza létre. Ez 13 méter hosszú és 6 méter átmérőjű 2168 menetes hűtött nióbium-titán szupravezető tekercse 4 tesla mágneses tér előállítására alkalmas, amelyhez 20 kiloamper áram szükséges.[2]
Magyar részvétel
A CMS-detektorhoz kétféle magyar hozzájárulás is történt. Az KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézete (RMKI) az egészen előreszórt részecskék észlelésére szolgáló Very Forward kaloriméter megépítésében segédkezett a munka valamennyi fázisában: ehhez, például, több tonnás acélhasábok lyukaiba kellett több méteres kvarcszálakat dugdosni. A Debreceni Egyetem kutatói készítették elő és szerelik fel a müonkamrák pozicionáló rendszerét, amihez az L3 nevű LEP-kísérletben szerzett tapasztalataikat hasznosították: a hat méteres kamrák szálainak helyzetét, a részecskepályák megfelelő rekonstrukciója végett, tizedmilliméteres pontossággal kell meghatározni.[3]
Jegyzetek
- ↑ CMS - Gyakran ismételt kérdések Archiválva 2006. december 16-i dátummal a Wayback Machine-ben (angol)
- ↑ http://cdsweb.cern.ch/record/922757?ln=en[halott link] CERN-LHCC-2006-001 ; CMS-TDR-008-1; CMS physics : Technical Design Report, v.1 : Detector performance and software
- ↑ Horváth Dezső: Szuperszimmetrikus részecskék keresése a CERN-ben, Magyar Tudomány, 2006/5 550. o.
További információk
- Molnár József, Fenyvesi András: (Magyar) Fejlesztések a CMS müondetektorainak helyzetérzékelő rendszeréhez Fizikai Szemle 2004/2. 47. o.
- A magyar részevétel a CMS-ben[halott link] (angol)
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.