romersk kruka

Den romerska potten är namnet på en teknik (och den relevanta enheten) som används i acceleratorfysik . Uppkallad efter dess implementering av CERN -Rome-samarbetet i början av 1970-talet, är det ett viktigt verktyg för att mäta det totala tvärsnittet av två partikelstrålar i en kolliderare . De kallas krukor eftersom detektorerna är inrymda i cylindriska kärl. Den första generationen romerska krukor var specialbyggd av CERN Central Workshops och användes vid mätning av det totala tvärsnittet av proton-proton-interaktioner i ISR .

Romerska krukor är placerade så nära strållinjen som möjligt för att fånga de accelererade partiklarna som sprids i mycket små vinklar.

Romerska krukor som används vid Large Hadron Collider (LHC)

Romerska krukor användes först i TOTEM-experimentet och senare av ATLAS- och CMS -samarbetena vid LHC . Bilden nedan visar en detektor som används på strållinjen nära IP5 (interaktionspunkt 5), platsen för CMS- detektorn. Tre av dessa används per romersk pottenhet. Var och en skjuts på plats inom 10 mikrometer från strållinjen. Två detektorer är placerade ovanför och under strållinjen och en tredje vid sidan av. Dessa detektorer kommer att registrera alla protoner som inte rör sig exakt längs strållinjen, och registrerar därmed den elastiska spridningen av protonerna. Detta används för att mäta det totala elastiska tvärsnittet , inklusive Coulomb-spridning såväl som diffraktiv spridning (dvs diffraktion eftersom protonerna inte är punktpartiklar och har en inre struktur (dvs kvarkar )). Detta är faktiskt detektorer för att studera Regge-teori . Målet är att söka efter elastiska spridningseffekter bortom standardmodellen , såsom hypotetiska "färglösa gluoner", samt bekräfta idéer om pomeronutbyte och den möjliga existensen av en odderon .

Odderoner observerades potentiellt först 2017 av TOTEM-experimentet vid LHC . Denna observation bekräftades senare i en gemensam analys med DØ-experimentet vid Tevatron .

Figuren nedan visar en enda romersk krukaenhet, placerad cirka 220 meter framför IP5-interaktionspunkten. Detektorerna är de skrymmande bitarna insvepta i isolering.

^ Experiment på ISR . 1971.
^ "Giuseppe Cocconi (1914 - 2008)" . CERN Bulletin . 2008.
^ Holzer, BJ; Goddard, B.; Herr, Werner; Muratori, Bruno; Rivkin, L.; Biagini, ME; Jowett, JM; Hanke, K.; Fischer, W. (2020). "Design och principer för synkrotroner och cirkulära kolliderar". I Myers, Stephen; Schopper, Herwig (red.). Referensbibliotek för partikelfysik, volym 3: Acceleratorer och kolliderare . Cham: Springer Open. s. 205–294. doi : 10.1007/978-3-030-34245-6_6 . ISBN 978-3-030-34245-6 .
^ Bryant, PJ (1971). Körning 118 - 3 november 1971 - 06.30 till 08.00h, Ringar 1 och 2 - 15 GeV/c - Fysikstrålar: Skapande av låga bakgrundsförhållanden medan de romerska krukorna är inom 2 mm från strålen . ISR Inkörning.
^ Ny-stil romerska krukor i ISR . Genève: CERN. 1980.
^ Fabjan, Christian; Hübner, Kurt (2017). The Intersecting Storage Rings (ISR): The First Hadron Collider . Avancerad serie om anvisningar i högenergifysik . Vol. 27. World Scientific. s. 87–133. Bibcode : 2017cern.book...87F . doi : 10.1142/9789814749145_0004 . ISBN 978-981-4749-13-8 .
^ "Romerska krukor för LHC" . CERN Courier . 1999-03-28 . Hämtad 2020-11-25 .
^ "ALFA - Absolut ljusstyrka för ATLAS" . september 2015.
^ "LHC som en fotonkolliderare" . CERN . februari 2016.
^ "CERN | TOTEM-experimentet" . totem-experiment.web.cern.ch . Hämtad 2020-11-25 .
^ Oriunno, Marco; Deile, Mario; Eggert, Karsten; Lacroix, Jean-Michel; Mathot, Serge Jean; Noschis, Elias Philippe; Perret, Roger; Radermacher, Ernst; Ruggiero, Gennaro (2006). The Roman Pot för LHC .
^ Martynov, Evgenij; Nicolescu, Basarab (2018). "Har TOTEM-experimentet upptäckt Odderon?" . Fysik Bokstäver B . 778 : 414–418. arXiv : 1711.03288 . Bibcode : 2018PhLB..778..414M . doi : 10.1016/j.physletb.2018.01.054 .
^ Abazov, VM; Abbott, B.; Acharya, BS; Adams, M.; Adams, T.; Agnew, JP; Alexeev, GD; Alkhazov, G.; Alton, A.; Antchev, G.; Askew, A. (2021). "Odderon Exchange från Elastic Scattering Skillnader mellan pp och pp¯ Data vid 1,96 TeV och från pp Forward Scattering Measurements". Fysiska granskningsbrev . 127 (6): 062003. arXiv : 2012.03981 . Bibcode : 2021PhRvL.127f2003A . doi : 10.1103/PhysRevLett.127.062003 . PMID 34420329 . S2CID 227737845 .

[1] Experiment på ISR . 1971.

[2] "Giuseppe Cocconi (1914 - 2008)" . CERN Bulletin . 2008.

[3] Holzer, BJ; Goddard, B.; Herr, Werner; Muratori, Bruno; Rivkin, L.; Biagini, ME; Jowett, JM; Hanke, K.; Fischer, W. (2020). "Design och principer för synkrotroner och cirkulära kolliderar". I Myers, Stephen; Schopper, Herwig (red.). Referensbibliotek för partikelfysik, volym 3: Acceleratorer och kolliderare . Cham: Springer Open. s. 205–294. doi : 10.1007/978-3-030-34245-6_6 . ISBN 978-3-030-34245-6 .

[4] Bryant, PJ (1971). Körning 118 - 3 november 1971 - 06.30 till 08.00h, Ringar 1 och 2 - 15 GeV/c - Fysikstrålar: Skapande av låga bakgrundsförhållanden medan de romerska krukorna är inom 2 mm från strålen . ISR Inkörning.

[5] Ny-stil romerska krukor i ISR . Genève: CERN. 1980.

[6] Fabjan, Christian; Hübner, Kurt (2017). The Intersecting Storage Rings (ISR): The First Hadron Collider . Avancerad serie om anvisningar i högenergifysik . Vol. 27. World Scientific. s. 87–133. Bibcode : 2017cern.book...87F . doi : 10.1142/9789814749145_0004 . ISBN 978-981-4749-13-8 .

[7] "Romerska krukor för LHC" . CERN Courier . 1999-03-28 . Hämtad 2020-11-25 .

[8] "ALFA - Absolut ljusstyrka för ATLAS" . september 2015.

[9] "LHC som en fotonkolliderare" . CERN . februari 2016.

[10] "CERN | TOTEM-experimentet" . totem-experiment.web.cern.ch . Hämtad 2020-11-25 .

[11] Oriunno, Marco; Deile, Mario; Eggert, Karsten; Lacroix, Jean-Michel; Mathot, Serge Jean; Noschis, Elias Philippe; Perret, Roger; Radermacher, Ernst; Ruggiero, Gennaro (2006). The Roman Pot för LHC .

[12] Martynov, Evgenij; Nicolescu, Basarab (2018). "Har TOTEM-experimentet upptäckt Odderon?" . Fysik Bokstäver B . 778 : 414–418. arXiv : 1711.03288 . Bibcode : 2018PhLB..778..414M . doi : 10.1016/j.physletb.2018.01.054 .

[13] Abazov, VM; Abbott, B.; Acharya, BS; Adams, M.; Adams, T.; Agnew, JP; Alexeev, GD; Alkhazov, G.; Alton, A.; Antchev, G.; Askew, A. (2021). "Odderon Exchange från Elastic Scattering Skillnader mellan pp och pp¯ Data vid 1,96 TeV och från pp Forward Scattering Measurements". Fysiska granskningsbrev . 127 (6): 062003. arXiv : 2012.03981 . Bibcode : 2021PhRvL.127f2003A . doi : 10.1103/PhysRevLett.127.062003 . PMID 34420329 . S2CID 227737845 .