ALEPH実験

大型電子陽電子衝突型加速器実験
アレフLEP PH ysics用の装置
デルファイレプトン、フォトン、およびハドロンI識別機能を備えたDEテクター
オパールLEP用多目的装置​​​
L33回目のLEP実験

ALEPHは、欧州原子核研究機構（ CERN ）の大型電子陽電子衝突型加速器（LEP）に設置された粒子検出器です。標準模型によって予測される物理現象を探求し、それを超える物理現象を探索するために設計されました。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

検出器

ALEPH検出器は、荷電粒子の方向と運動量を極めて正確に検出するための時間射影室を中核に備えた。前列左から、ジャック・ルフランソワ、ジャック・スタインバーガー、ロレンツォ・フォア、ピエール・ラゼイラス。ALEPはLEP加速器を用いた実験で、電子と陽電子の高エネルギー衝突を研究した（1989～2000年）。

ALEPH検出器は、LEPにおける電子陽電子衝突によって生成される事象を測定するために建設されました。1989年から1995年まではZ粒子のエネルギー範囲（約91 GeV）で、その後は（1995年から2000年までは）W対生成閾値を超えるエネルギー範囲（最大200 GeV）で動作しました。典型的な事象では、多数の粒子が検出器容積全体にジェット状に分布しています。事象発生率は、Z粒子のピークで約1 Hzから、最高エネルギーでは少なくともその100分の1以下までの範囲でした。したがって、ALEPH検出器は、各事象について、可能な限り広い立体角にわたって可能な限り多くの情報を蓄積するように設計されました。

これは、ビームパイプの周囲に電子陽電子相互作用点を中央に配置した円筒状の配置によって実現されました。長さ6.4 m、直径5.3 mの超伝導コイルによって1.5 テスラの磁場が生成されました。鉄製のリターンヨークは12角形の円筒で、LEP装置の集束磁石（四極子）用の穴が開いた2つの端板を備えていました。鉄の厚さは1.2 mで、層状に分割されており、ストリーマチューブを挿入できるスペースが設けられていました。このように、鉄ヨークは完全に計装化されたハドロンカロリメータ（HCAL）であり、4608個の射影タワーで読み取りが可能でした。鉄の外側には、鉄を透過したミューオンの位置と角度を記録するためのストリーマチューブチャンバーが2層ありました。[ 4 ]

コイル内には電子光子カロリメータ(ECAL) があり、最高の角度分解能と電子識別ができるように設計されていました。これは、73,728 個の投影タワーで読み取られる鉛管と比例管の交互層で構成され、各タワーは 3 つの深さゾーンに分割されていました。荷電粒子の中央検出器は、長さ 4.4 メートル、直径 3.6 メートルの時間投影チャンバー(TPC) でした。これは、各トラックセグメントの 3 次元測定を提供しました。さらに、トラック 1 つにつき最大 330 個のイオン化測定を提供し、粒子識別に役立ちました。TPC は、内径 13 センチメートル、外径 29 センチメートル、長さ 2 メートルの軸ワイヤ ドリフト チャンバーである内側トラック チャンバー (ITC) を取り囲んでいました。これは、相互作用点から来た荷電粒子の 8 つのトラック座標とトリガー信号を提供しました。ビーム パイプに最も近いのは、シリコン ストリップ頂点検出器でした。各軌跡について、ビーム軸から6.3cmと11cm離れた2組の座標を、ビームラインに沿って40cmの長さにわたって測定した。ベリリウム製のビームパイプの直径は16cmで、内部の真空度は約10-15気圧であった。[ 5 ] [ 6 ]

参考文献

  1. ^ ALEPHコラボレーション (1983年5月15日). ALEPH: 技術報告書1983 (PDF) (レポート). CERN. CERN-LEPC-83-2; LEPC-P-1 . 2020年1月29日閲覧。
  2. ^グルペン, クラウス; ヒューズ, イアン; リンチ, ジェームズ・G; セトルズ, ロン. ALEPH「経験」：25年間の思い出(PDF) . ジュネーブ: CERN. ISBN 9290832339。
  3. ^ CERN ウェブサイト、CERN。
  4. ^ Decamp, D.; et al. (ALEPH Collaboration) (1990). 「ALEPH: LEPにおける電子-陽電子消滅検出器」核物理研究における計測・手法 A セクション. 294 ( 1– 2): 121– 178. doi : 10.1016/0168-9002(90)91831-U . ISSN 0168-9002 . 
  5. ^ ALEPHウェブサイト
  6. ^ Buskulic, D.; et al. (ALEPH Collaboration) (1995). 「LEPにおけるALEPH検出器の性能」 .核物理研究における計測・方法論セクションA. 360 ( 3): 481– 506. Bibcode : 1995NIMPA.360..481B . doi : 10.1016/0168-9002(95)00138-7 . ISSN 0168-9002 . S2CID 120315427 .  
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