زيوس (كاشف الجسيمات)

كان جهاز ZEUS كاشفًا للجسيمات في مسرع الجسيمات HERA ( Hadron Elektron Ring Anlage ) التابع للمختبر الوطني الألماني DESY في هامبورغ . بدأ الجهاز بجمع البيانات في عام 1992 واستمر تشغيله حتى إيقاف تشغيل HERA في يونيو 2007. ضم الفريق العلمي الذي عمل على ZEUS حوالي 400 فيزيائي وفني من 56 معهدًا في 17 دولة . ^{[ 1 ]}

تألف كاشف زيوس من العديد من مكونات الكاشف المختلفة، بما في ذلك مقياس سعر حراري من اليورانيوم المستنفد مصنوع من البلاستيك الوميضي ، وكاشف تتبع مركزي (عبارة عن حجرة سلكية )، وكاشف سيليكوني دقيق الرؤوس، وحجرات الميونات . بالإضافة إلى ذلك، وفر ملف لولبي ... مجال مغناطيسي بقوة 1.43 تسلا . بلغ حجم كاشف زيوس 12  مترًا × 11  مترًا × 20  مترًا ووزنه 3600 طن. ^{[ 2 ]}

على غرار تجربة H1 الشريكة ، درست تجربة ZEUS البنية الداخلية للبروتون من خلال قياسات التشتت غير المرن العميق الناتج عن تصادم اللبتونات ( الإلكترونات أو البوزيترونات ) مع البروتونات في نقطة تفاعل ZEUS. استُخدمت هذه القياسات أيضًا لاختبار ودراسة النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ، بالإضافة إلى البحث عن جسيمات تتجاوز النموذج القياسي، مما وضع الأساس للكثير من العلوم التي تُجرى في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في مختبر فيزياء الجسيمات التابع لمركز CERN اليوم. ^{[ 3 ]}

تأسس مختبر DESY الوطني الألماني عام 1959، وبدأ تشغيل أول مسرع جسيمات له عام 1964. ومنذ ذلك الحين، أصبح مركزًا مرموقًا في فيزياء الجسيمات ، وعلم الفوتونات ، وفيزياء الجسيمات الفلكية ، وتطوير وبناء وتشغيل مسرعات الجسيمات. ويمكن تتبع جهود تصميم مسرع ZEUS إلى عام 1982. ^{[ 4 ]} وقُدِّم خطاب نوايا عام 1985. ^{[ 5 ]} وبدأ تشغيل كاشف ZEUS مع أولى تصادمات مصادم HERA عام 1992. وسُجِّلت آخر تصادمات الإلكترون-بروتون في ZEUS في 30 يونيو 2007. ^{[ 6 ]} وكانت تجربة H1 المنافسة هي التجربة متعددة الأغراض الأخرى في مصادم HERA . ومنذ مايو 2012، تُستخدم قاعة كاشف ZEUS السابقة كمختبر لمشروع XFEL الأوروبي الدولي . ^{[ 7 ]}

كانت المكونات الرئيسية لكاشف زيوس هي مكونات التتبع، والمسعر، وكواشف الميونات. ^{[ 8 ]} وكان الغرض من كاشف زيوس هو جمع البيانات للسماح بإعادة بناء الأحداث الفيزيائية بطريقة متسقة حتى يمكن تحليلها.

المسعر

كان مقياس السعرات الحرارية ZEUS مقياسًا يعتمد على وميض اليورانيوم لأخذ العينات ، وينقسم إلى ثلاثة أقسام رئيسية: مقياس السعرات الحرارية الأسطواني (BCAL)، ومقياس السعرات الحرارية الأمامي (FCAL)، ومقياس السعرات الحرارية الخلفي (RCAL). قُسِّم كل قسم عرضيًا إلى أبراج، وطوليًا إلى مقياس السعرات الحرارية الكهرومغناطيسي (EMC) أو مقياس السعرات الحرارية الهيدروديناميكي (HAC). يُطلق على أصغر قسم في مقياس السعرات الحرارية اسم "خلية". تُقرأ كل خلية بواسطة أنبوبين مضاعفين ضوئيين (PMTs)، مما يضمن عدم وجود ثغرات في التغطية في حال تعطل أحد الأنبوبين.

تم اختيار اليورانيوم كمادة ماصة لضمان تعويض المسعر . ^{[ 5 ]} تودع الإلكترونات والفوتونات الطاقة بطريقة مختلفة عن الهادرونات ، ولكن في المسعر التعويضي ، تكون الاستجابة ( e ) لتسلسل كهرومغناطيسي مساوية للاستجابة ( h ) لتسلسل هادروني من نفس الطاقة (أي e / h = 1 ). ^{[ 9 ]} في مسعر ZEUS، تفاعلت البيونات المتعادلة مع ذرات اليورانيوم لإنتاج نيوترونات بطيئة الحركة ، والتي التقطها الوميض، مما زاد من الإشارة الهادرونية. ومن المزايا الأخرى لاستخدام اليورانيوم كمادة ماصة، أن النشاط الإشعاعي الطبيعي سمح بمراقبة حساسية المسعر بسهولة.

• http://www-zeus.desy.de/ الصفحة الرئيسية الرسمية
• قائمة المنشورات
• سجل تجربة زيوس على منصة INSPIRE-HEP

53°34′29″ شمالاً 9°53′44″ شرقاً / 53.574603° شمالاً 9.89555° شرقاً / 53.574603; 9.89555