Пекин Спектрометр III ( BES III ) представляет собой частицу физику эксперимента в Пекине электрон-позитронный коллайдер II (BEPC II) в Институте физики высоких энергий (ИФВЭ). Он предназначен для изучения физики шарма , чармонии и легких адронный распадов. Он также выполняет исследования тау-лептона , тесты КХД и поиск физики за пределами Стандартной модели . [1] Эксперимент начал сбор данных летом 2008 года.
Луч [ править ]
BES III принимает электрон - позитронные столкновения из BEPC II: круглый коллайдер с окружностью 240 м. BEPC II поддерживает переменную энергию столкновения от 2 до 4,63 ГэВ со светимостью 10 33 см -2 · с -1 . Каждый из пучков содержит 93 электронных или позитронных сгустка длиной 1,5 см и общим током 0,91 А. [2]
Детектор [ править ]
Детектор BES III представляет собой цилиндрически-симметричный детектор длиной 6 метров и диаметром 7 метров, окружающий точку взаимодействия двух колец трубопровода. Он имеет 4 основных слоя детекторов: основную дрейфовую камеру (MDC), времяпролетный счетчик (TOF), электромагнитный калориметр с иодидом цезия (CsI EMC) и счетчик мюонов (мюонная камера, MC, µC). [3] Три внутренних слоя находятся внутри сверхпроводящего соленоидного магнита 1 тесла .
Основная камера дрейфа (MDC) - это первый внутренний слой детектора вокруг лучевой трубы и точки столкновения. Основная цель MDC - измерить импульс и потерю энергии на единицу расстояния (dE / dx) от заряженных частиц. Камера имеет длину 2,4 метра и содержит 6796 покрытых золотом 25-микронных сигнальных проводов из вольфрама, расположенных в 44 цилиндрических слоях. [4]Полуширина внутренних 8 слоев составляет 6 мм, а полуширина внешних слоев - 8,1 мм. Между проводами смесь газообразного гелия и пропана смешивается в соотношении 60/40, что позволяет минимизировать многократное рассеяние и поддерживать высокий dE / dx. Алюминиевые 110-микронные проволоки нанизаны поперек камеры для формирования поля. Когда заряженная частица проходит через камеру, газ ионизируется по пути частицы, и ионы дрейфуют к ближайшим проводам. Путь частиц будет искривленным из-за магнитного поля, создаваемого соленоидом. Величина кривизны позволяет рассчитать импульс частицы.
TOF, второй внутренний детектор, производит измерения времени, которые используются для помощи в идентификации частиц и в качестве быстрого триггера для отклонения космических лучей . Детектор состоит из двух цилиндрических слоев из 88 пластиковых сцинтилляционных стержней длиной 2,4 метра . На каждом конце стержней находится фотоумножитель (ФЭУ). Два ФЭУ усредняются, а время пробега фотонов удаляется. Электромагнитный калориметр предназначен для измерения энергии и положения с помощью сцинтилляционных кристаллов иодида цезия . Геометрия кристаллов - 44 кольца из 120 кристаллов, расположенных вдоль оси цилиндра с наклоном 1,5 градуса. [4]Две торцевые крышки, закрывающие конец цилиндра, позволяют полностью покрыть 93% пространства. Фотодетекторы размещены на концах каждого кристалла. Энергии фотонов и электронов могут быть измерены в диапазоне от 20 МэВ до 4,6 ГэВ. Идентификатор мюона (MI) состоит из девяти слоев поглотителей железа и счетчиков резистивных пластин (RPC). RPC состоит из двух отдельных пластин из бакелитового пластика, между которыми находится газ, и заключен в алюминиевый корпус. Наличие MI позволяет различать мюоны и каоны.
Важнейшим компонентом детектора является система запуска, которая выбирает полезные данные о столкновениях для сохранения для анализа. Перед срабатыванием триггера в секунду обнаруживается 40 миллионов фоновых событий, что сокращается до примерно 4 тысяч интересных столкновений в секунду. Триггер является аппаратным, и его конструкция предопределена симуляциями Монте-Карло . [2]
Ссылки [ править ]
- ^ «Физика» . BES III Сотрудничество. Архивировано из оригинала на 2018-07-01 . Проверено 8 марта 2017 .
- ^ а б Чао, КТ; Ван, Ю., ред. (2009). «Физика на БЭС-III» . Международный журнал современной физики А . 24 (Дополнение 1). arXiv : 0809.1869 . Bibcode : 2008arXiv0809.1869A .
- ^ "Главная -Agenda & Minutes - Forthco" . ihep.ac.cn .
- ^ а б "BESIII" . ihep.ac.cn .
