MilliQan Experiment
મિલીકન પ્રયોગ એ સીઇઆરએનના લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર (એલએચસી) ખાતે નાના પાયે ડિટેક્ટર પ્રયોગ છે. મિલીકાન એક અલગ સીઇઆરએન પ્રયોગ નથી પરંતુ લેખકત્વ અને જવાબદારીઓને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે સમજણના સમર્પિત મેમોરેન્ડમ સાથે સીએમએસ પેટા-ડિટેક્ટર તરીકે નિયંત્રિત થાય છે. મિલીકાન પ્રયોગનો ધ્યેય મિલીચાર્જ્ડ કણોને શોધવાનો છેઃ ઇલેક્ટ્રોન કરતા ઘણા નાના ચાર્જવાળા કણો. આ કણો શ્યામ ફોટોનના અસ્તિત્વથી પ્રેરિત છે, અને મિલીચાર્જ્ડ કણોની શોધ શ્યામ ક્ષેત્રમાં પ્રથમ તપાસ પૂરી પાડશે. મિલીકન પ્રોટોટાઇપ ડિટેક્ટરે 2018માં એલ. એચ. સી. રન 2 દરમિયાન માહિતી એકત્રિત કરી હતી અને મિલીચાર્જ્ડ કણોના ચાર્જ અને દળો પર સ્પર્ધાત્મક અવરોધો નક્કી કર્યા હતા. અપગ્રેડેડ રન 3 મિલીકન ડિટેક્ટર્સ 2022માં સ્થાપિત થવાના છે. મિલીકાન સહયોગ 5 દેશોમાં 10 થી વધુ સંસ્થાઓમાં 29 સભ્યો ધરાવે છે. તેનો પ્રસ્તાવ 2016માં ક્રિસ્ટોફર હિલ અને એન્ડી હાસ દ્વારા મૂકવામાં આવ્યો હતો. તેનું નામ મિલિકન પ્રયોગના સંદર્ભમાં છે, જે ઇલેક્ટ્રોનના ચાર્જને માપે છે; મિલી-, હજારમા માટે મેટ્રિક ઉપસર્ગ; અને ક્યૂ, વિદ્યુત ચાર્જ માટેનો એક સામાન્ય વૈજ્ઞાનિક એકમ. મિલીકન ડિટેક્ટર મિલીકન પ્રયોગ સી. એમ. એસ. થી 33 મીટરની પહોંચ ટનલમાં સ્થિત છે. તે સી. એમ. એસ. થી 17 મીટરના ખડક દ્વારા સુરક્ષિત છે, જે તેને હૅડ્રોનિક પૃષ્ઠભૂમિથી રક્ષણ આપે છે જ્યારે મિલીચાર્જ્ડ કણોને ડિટેક્ટરમાંથી પસાર થવા દે છે. ડિટેક્ટરમાં પ્લાસ્ટિક સિન્ટિલેટર બાર અને સ્લેબનો સમૂહ હોય છે જે ફોટો-મલ્ટિપ્લાયર ટ્યુબ (પીએમટી) પર માઉન્ટ થયેલ હોય છે. મિલીકન ડિટેક્ટરનો મૂળભૂત ખ્યાલ સિન્ટિલેટરમાં આયનીકરણ અને ચાર્જ વચ્ચેના સંબંધનો ઉપયોગ કરવાનો છેઃ ચાર્જ કણને કારણે સિન્ટિલેટરમાં આયનીકરણ ચાર્જ સ્ક્વેર્ડના પ્રમાણસર હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે નાના ચાર્જ ઊર્જાની માત્રા જમા કરશે જે સામાન્ય હેતુના એલ. એચ. સી. ડિટેક્ટર્સથી બચવા માટે પૂરતી નાની છે પરંતુ સમર્પિત ડિટેક્ટરમાં જોવા માટે પૂરતી મોટી છે. વધુમાં, ચાર્જ કરેલ કણ સિન્ટિલેટર દ્વારા પસાર થતાં ઊર્જાની સુસંગત માત્રા જમા કરશે, તેથી એલ. એચ. સી. પી. 5 ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બિંદુ સાથે-પીએમટી સાથે જોડાયેલા સિન્ટિલેટરની બનેલી સ્તરોની શ્રેણીને સંરેખિત કરવાથી પ્રયોગને મિલીચાર્જ કરેલા કણો પ્રત્યે સંવેદનશીલ બનવાની મંજૂરી મળે છે. મિલીકાન નિદર્શનકાર મિલીકાન પ્રયોગની પ્રથમ કામગીરી મિલીકાન નિદર્શનકાર તરીકે ઓળખાતા ~ 1 ટકા પ્રોટોટાઇપ ડિટેક્ટરના સ્વરૂપમાં આવી હતી. તેમાં સી. એમ. એસ. નજીક એલ. એચ. સી. ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બિંદુ તરફ નિર્દેશિત 3x2 લેઆઉટમાં પી. એમ. ટી. પર માઉન્ટ થયેલ પ્લાસ્ટિક સિન્ટિલેટર બારના ત્રણ સ્તરો તેમજ રક્ષણ માટે વધારાની સામગ્રીનો સમાવેશ થતો હતો. પ્રદર્શનકારીએ એલ. એચ. સી. રન 2 દરમિયાન 1106 કલાકનો બીમ-ઓન ડેટા અને 1042 કલાકનો બીમ-ઓફ ડેટા એકત્રિત કર્યો હતો. આ 20 થી 4700 MeV સુધીના દળો અને 0.006e થી 0.3e સુધીના દળો વચ્ચેના મિલીચાર્જ્ડ કણો માટે સંભવિત દળો અને ચાર્જ પર અગ્રણી અવરોધો સુયોજિત કરે છે. 3 ડિટેક્ટર્સ ચલાવો એલ. એચ. સી. રન 3 માટે મિલીકેન ડિટેક્ટરમાં અપગ્રેડમાં ડિટેક્ટરમાં બારની સંખ્યાનું વિસ્તરણ, 3x2 થી 4x4 બાર પ્રતિ સ્તર અને 3 થી 4 સ્તરો સુધી સમાવેશ થાય છે. તેમાં નવા "સ્લેબ ડિટેક્ટર" નો ઉમેરો પણ સામેલ છે, એક ડિટેક્ટર જે ઉચ્ચ દળના મિલીચાર્જ્ડ કણોને શોધવાના પ્રયાસમાં સ્વીકૃતિ માટે ચાર્જ સંવેદનશીલતાનો ત્યાગ કરે છે. આ સુધારાઓ 2023ની શરૂઆતમાં પૂર્ણ થવાના છે. સંદર્ભો CERN પ્રયોગો કણ પ્રયોગો