Открытие и исследование векторных бозонов в эксперименте ATLAS

Сентябрь 14, 2022

Главная
Физика
Открытие и исследование векторных бозонов в эксперименте ATLAS

Содержание

2. Стандартная модель Фундаментальными частицами Стандартной модели являются лептоны, кварки и калибровочные бозоны. Калибровочные бозоны имеют целочисленный
3. ЦЕРН и БАК. Детектор ATLAS Энергия столкновения протонов достигает 13ТэВ
4. W- и Z-бозоны Кванты слабого поля - массивные частицы Mw~80,4 ГэВ Mz~91,2 ГэВ J = 1
5. Открытие W- и Z-бозонов p + p* → W + X; p + p* → Z
6. Ускоритель SPS Источник ионов Линейный ускоритель протонов на 50 МэВ Бустер на 800 МэВ Накопитель антипротонов
7. Детекторы UA1 и UA2
8. Современные измерения W- и Z-бозонов в эксперименте ATLAS Зафиксировано 6 событий W → e + νe.
9. Моделирование событий в детекторе ATLAS с помощью HY.P.A.T.I.A. Изображения детектора ATLAS Гистограммы, построенные на основе измеренных
11. Скачать презентацию

Слайд 2

Стандартная модель
Фундаментальными частицами Стандартной модели являются лептоны, кварки и калибровочные бозоны.

Калибровочные бозоны имеют целочисленный спин и являются носителями взаимодействия между фундаментальными фермионами.

Слайд 3

ЦЕРН и БАК. Детектор ATLAS
Энергия столкновения протонов достигает 13ТэВ

Слайд 4

W- и Z-бозоны
Кванты слабого поля - массивные частицы
Mw~80,4 ГэВ
Mz~91,2

ГэВ
J = 1

Были предсказаны теоретически
задолго до их экспериментального обнаружения как «промежуточные» частицы, передающие слабое взаимодействие.

Впервые наблюдались в 1983 г. в специально для этого поставленном эксперименте ЦЕРНа.

Слайд 5

Открытие W- и Z-бозонов
p + p* → W + X;

p + p* → Z + X, где Х - совокупность других частиц.

W+ → e+ + νe
W- → e- + νe*
Z → e+ + e-

Протон

Антипротон

u + d* → W+ u* + d → W-
u + u* → Z d + d* → Z

Искать W- и Z-бозоны по кварк-антикварковой ветви их распада нецелесообразно. Надёжно из адронного фона выделяются распады W- и Z-бозонов на лептоны:

Слайд 6

Ускоритель SPS
Источник ионов
Линейный ускоритель протонов на 50 МэВ
Бустер на 800

МэВ

Накопитель антипротонов

Основное ускорительное кольцо, где в высоком вакууме вращались в противоположных направлениях по три пучка p* и p.

Слайд 7

Детекторы UA1 и UA2

Слайд 8

Современные измерения W- и Z-бозонов в эксперименте ATLAS
Зафиксировано
6 событий

W → e + νe.

1982

1990-е

Зарегистрировано
20*106 Z-бозонов и 2*105 пар W+W- бозонов.

2010-2012

В эксперименте ATLAS
зарегистрировано
10*106 Z-бозонов и 100*106 W-бозонов.

Зачем изучать электрослабые распады?
Количественные оценки качества работы детектора
Проверка теоретических расчётов
Возможность извлечь информацию о ещё не открытых частицах

Слайд 9