En helt hermetisk elektronkärnapparat
A Totally Hermetic Electron-Nucleus Apparatus (ATHENA) är ett föreslaget experiment vid den framtida EIC ( Electron Ion Collider ) i Brookhaven National Laboratory, USA.
ATHENA-detektorns design är inspirerad av EIC Yellow-rapporten. detektorkoncept baserat på en helt ny, stor borrning, supraledande, solenoidmagnet med en fältstyrka upp till 3 Tesla.
Uppdrag, samverkan och talesperson
ATHENA-experimentet syftar till att uppfylla de fysikmål som fastställts i EIC White Paper, National Academies of Sciences rapport och Yellow Report.
ATHENA-samarbetet består för närvarande av 94 institutioner från 14 länder. Den ursprungliga organisationskommittén inkluderar följande medlemmar: Silvia Dalla Torre (INFN Trieste, Italien), Abhay Deshpande (Stony Brook University / CFNS & BNL, USA), Olga Evdokimov ( University of Illinois / Chicago, USA), Yulia Furletova (JLab, USA), Barbara Jacak (UC Berkeley, USA), Alexander, Kiselev (BNL, USA), Franck Sabatie (Saclay, Frankrike) och Bernd Surrow (Temple University, USA).
ATHENA-samarbetet etablerades formellt 2021; Silvia Dalla Torre valdes till talesperson och Bernd Surrow valdes till vice talesperson. ATHENA-förslaget lämnades in i december 2021 och är en av de tre designerna som konkurrerar om finansiering.
Detektorteknologier
ATHENA-detektorn kommer att vara mycket asymmetrisk för att korrekt passa vinkeln och energifördelningen av partiklar som produceras vid kollisioner av strålar av elektroner och hadroner, som kommer att ha olika energier.
Mätningen av laddade partiklar i ATHENA-designen bygger på flera tekniker med låg massa och hög upplösning: för liten radie är tekniken att välja monolitiska aktiva pixelsensorer (MAPS), som är under aktiv utveckling.
- Vid större radie används gasdetektorer. Mikromönster gasformiga detektorer utvecklas vid CEA-Saclay och andra institut.
ATHENA-kalorimetersystemet är sammansatt av elektromagnetiska och hadroniska sektioner som täcker hela azimutvinkeln och polarvinkeln som täcker upp till 2 grader. Den elektromagnetiska sektionen består av en kristallkalorimeter i negativ riktning, en ny bildkalorimeter i det centrala området och en provtagningskalorimeter i framåtriktningen. Hadronic-kalorimetersystemet är sammansatt av provtagningskalorimetrar med hög granularitet med låg tröskel och goda timingmöjligheter.
ATHENA långt bakåt detektorerna, som kommer att möjliggöra polarimetrimätning av elektroner spridda i mycket låga vinklar, designas av ett konsortium av brittiska institutioner.
ATHENA:s funktioner med hög granularitet ger stor potential för användning av algoritmer för artificiell intelligens , som är ett aktivt forskningsområde. Anmärkningsvärda exempel inkluderar utnyttjandet av den elektromagnetiska avbildnings-kalorimetern för elektronmärkning ner till extremt lågt momentum; avbildning med den longitudinellt segmenterade hadroniska kalorimetern för mjukvaruenergikompensation; och regression för händelsekinematik i djup-oelastisk spridning
Logotyp och namn
ATHENA-logotypen valdes ut i en tävling. Designen är av Sean Preins (University of California, Riverside). Logotypen innehåller referenser till Athena -gudinnan som: spjutet, olivgrenarna, uggleögat (kodat som en tvärgående vy av detektorn). Logotypen hänvisar också till processen av neutralströms djup oelastisk spridning , som typiskt producerar en signatur av en elektron som rekylerar mot en hadronic jet ; strålen avbildas som fyra banor som böjs av solenoidmagneten. Logotypen hänvisar också till positionen för interaktionsregionen som kommer att vara värd för ATHENA (belägen klockan 6), och strålpolarisationsförmågan hos EIC ( snurrande spjut). Den innehåller ordet "EIC", som är en funktion som är inspirerad av EIC-användargruppens logotyp.
ATHENA är en akronym för "A Totally Hermetic Electron-Nucleus Apparatus", som valdes i en tävling. Namnet myntades av Miguel Arratia (University of California, Riverside). Namnet kapslar in dess nyckelfunktion, som är att vara en hermetisk detektor . Namnet är också en hyllning till den tidigare generationens experiment ( ZEUS och H1 ) som verkade i HERA-kollideren vid DESY i Hamburg fram till 2007. I grekisk mytologi är Athena dotter till Zeus och Hera , och Zeus favoritbarn . Namnet är också ett referensfaktum att Athena är gudinnan för hantverk, visdom och strategiskt krig, vilket är lämpligt för ett experimentellt samarbete.
Reklamvideo
Videon som visas här illustrerar händelsevisningar producerade med simulerade data med hjälp av ATHENA-modellen.