H1 был детектором частиц, который работал в HERA ( Hadron Elektron Ring Anlage ) в DESY , Гамбург . Первые исследования для эксперимента H1 были предложены в 1981 году, а детектор H1 начал работать вместе с HERA в 1992 году и собирал данные до 2007 года. Детектор состоял из нескольких различных компонентов детектора, имел размеры около 12 x 15 x 10 метров и весил 2800 тонн. . Его сопровождали дополнительные детекторы в обоих направлениях ускорителя HERA и трехэтажный трейлер с электроникой.
Основные физические целями эксперимента H1 были исследование внутренней структуры протона через измерение ГНР , измерение дальнейших сечений для изучения фундаментальных взаимодействий между частицами с целью проверки стандартной модели в физике элементарных частиц , а также как поиск частиц за пределами Стандартной модели.
Название H1 используется как для самого детектора, так и для сотрудничества физиков и техников, которые проводили эксперимент.
История [ править ]
Создание лептон-протонного коллайдера было настоятельно рекомендовано ECFA 9 мая 1980 г. [1] [2] . Первые предложения по детектору H1 были сделаны в 1981 г., а письмо о намерениях на эксперимент H1 было опубликовано 28 июня 1985 г. [3] . Техническое предложение по детектору H1 было завершено 25 марта 1986 г. [4] .
Детектор H1 работал с первыми столкновениями HERA в 1992 году. Он был модернизирован во время обновления светимости HERA для периода работы HERA-II с 2000 по 2003 год. Детектор H1 затем собирал данные до закрытия HERA в июне 2007 года и был в основном потом разбирали.
Несколько компонентов субдетектора теперь выставлены в зале HERA Hall West в DESY. Северный зал HERA, где был расположен детектор H1, теперь используется DESY для других экспериментов по физике элементарных частиц и гравитации.
Данные, полученные с помощью детектора H1, сохраняются для будущего анализа в рамках инициативы DPHEP (Сохранение данных и долгосрочный анализ в физике высоких энергий) [5] .
«Родственный эксперимент» H1 на ускорителе HERA - это эксперимент ZEUS , который также является многоцелевым детектором с теми же физическими целями, что и H1.
Сотрудничество H1 [ править ]
Эксперимент H1 был разработан и проводился международным сотрудничеством около 400 физиков и технических специалистов из 43 институтов в 18 странах ( список институтов, участвующих в настоящее время ).
Детектор H1 [ править ]
Лептоны ( электроны или позитроны ) сталкиваются с протонами посредством HERA в точке взаимодействия H1, и частицы, образующиеся в этих столкновениях, обнаруживаются компонентами детектора H1. Продукты реакции, часто включающие остаток протона и рассеянный лептон, обнаруживаются несколькими субдетекторами. Комбинация их информации позволяет идентифицировать частицы из реакции или, по крайней мере, реконструировать общую кинематику реакции. Это, в свою очередь, позволяет классифицировать реакцию. Наиболее важные системы H1 от центра к краям:
- Кремниевые трекеры для определения первичных и вторичных вершин.
- Струйные камеры для измерения треков заряженных частиц.
- Калориметр с жидким аргоном (LAr) для измерения электромагнитных и адронных ливней.
- Свинцовый / сцинтилляционный волоконный калориметр (SpaCal) в обратном направлении для измерения рассеянного лептона.
- Сверхпроводящий соленоидальное магнит согнуть заряженные частицы траектории.
- Мюонные детекторы в ярме железного магнита, окружающего H1, и в прямом направлении.
В дополнение к этим системам, H1 имеет несколько вспомогательных систем, таких как система яркости , детекторы ToF (время полета) и радиационные мониторы. Также со временем были добавлены дополнительные детекторные системы, поскольку акцент на специальных физических процессах стал больше. Например, передовые приборы для дифракционной физики были добавлены далеко в туннель HERA.
Хотя H1 является детектором общего назначения, его основной конструктивной особенностью является асимметричная конструкция, позволяющая справляться с повышенным центром масс в лабораторной раме из-за большого энергетического дисбаланса встречных лучей. В прямом направлении (падающий протон) прибор имеет более высокую степень детализации, чтобы обеспечить лучшее разрешение для точных измерений остатка протона, оставшегося после столкновения с падающим лептоном. В обратном направлении, где лептон в основном рассеивается, детекторы были оптимизированы для восстановления траектории рассеянного лептона.
Физика адресована H1 [ править ]
К наиболее интересным темам физики, рассматриваемым на H1, относятся:
- Измерения сечений реакций с заряженными и нейтральными электрослабыми токами
- Исследования структуры протона и определение функций распределения кварков и глюонов- партонов
- Испытания КХД в струйном производстве и производстве частиц
- Производство тяжелых кварков ( шарм и дно )
- Тесты электрослабой теории
- Дифракция (физика с обменом померона )
- Поиск физики за пределами Стандартной модели (например, субструктура кварков / контактных взаимодействий , лептокварков , магнитный монополь )
Внешние ссылки [ править ]
- Общедоступная домашняя страница H1
- Общедоступная и совместная домашняя страница H1
- Список публикаций
Координаты : 53 ° 35′25 ″ с.ш., 9 ° 53′04 ″ в.д. / 53,590160 ° с. Ш. 9,884361 ° в. / 53.590160; 9,884361
