DØ experiment
DØ પ્રયોગ (કેટલીકવાર D0 પ્રયોગ અથવા DZero પ્રયોગ લખવામાં આવે છે) એ દ્રવ્યની મૂળભૂત પ્રકૃતિ પર સંશોધન કરતા વૈજ્ઞાનિકોની વિશ્વવ્યાપી ભાગીદારી હતી. ડીઓઆર એ બે મુખ્ય પ્રયોગોમાંથી એક હતો (બીજો સી. ડી. એફ. પ્રયોગ હતો) જે ઇલિનોઇસના બટાવિયામાં ફર્મીલેબ ખાતે ટેવાટ્રોન કોલાઇડર ખાતે સ્થિત હતો. ટેવાટ્રોન 1983 થી 2009 સુધી વિશ્વનું સૌથી વધુ ઊર્જા પ્રવેગક હતું, જ્યારે તેની ઊર્જાને લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર દ્વારા વટાવી દેવામાં આવી હતી. ડીઓઆર પ્રયોગે 2011 માં ડેટા લેવાનું બંધ કરી દીધું હતું, જ્યારે ટેવાટ્રોન બંધ થઈ ગયું હતું, પરંતુ ડેટા વિશ્લેષણ હજુ પણ ચાલુ છે. જાહેર પ્રવાસો માટેના ઐતિહાસિક પ્રદર્શનના ભાગરૂપે ડીઓઆર ડિટેક્ટર ફર્મીલેબના ડીઓઆર એસેમ્બલી બિલ્ડિંગમાં સાચવવામાં આવ્યું છે. ડી. ઓ. આર. સંશોધન ઉચ્ચતમ ઉપલબ્ધ ઊર્જા પર પ્રોટોન અને એન્ટીપ્રોટોનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના ચોક્કસ અભ્યાસ પર કેન્દ્રિત છે. આ અથડામણ "ઘટનાઓ" માં પરિણમે છે જેમાં E = mc2 સંબંધ અનુસાર ઊર્જાના દળમાં પરિવર્તન દ્વારા બનાવવામાં આવેલા ઘણા નવા કણો હોય છે. આ સંશોધનમાં ઉપપરમાણ્વિક સંકેતો માટે તીવ્ર શોધનો સમાવેશ થાય છે જે બ્રહ્માંડના નિર્માણ ખંડોના પાત્રને પ્રગટ કરે છે. 1981માં, ફર્મીલેબના નિર્દેશક લિયોન એમ. લેડરમેને "સામાન્ય કદના જૂથ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા સામાન્ય ડિટેક્ટર" માટે પ્રારંભિક દરખાસ્તો માંગી હતી જે ટેવાટ્રોન રિંગમાં 'ડીઓઆર' ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ક્ષેત્રમાં સ્થિત હશે અને ફર્મીલેબ ખાતે આયોજિત કોલાઇડર ડિટેક્ટરને પૂરક હશે. પંદરથી વધુ જૂથોએ દરખાસ્તો રજૂ કરી હતી. આમાંથી ત્રણ દરખાસ્તોને પોલ ગ્રેનિસના નેતૃત્વ હેઠળ એક પ્રયાસમાં ભેળવી દેવામાં આવી હતી, જે સત્તાવાર રીતે 1 જુલાઈ, 1983ના રોજ શરૂ થઈ હતી. આ જૂથે નવેમ્બર 1984માં એક ડિઝાઇન રિપોર્ટ તૈયાર કર્યો હતો. ડિટેક્ટર 1991 માં પૂર્ણ થયું હતું, તેને ફેબ્રુઆરી 1992 માં ટેવાટ્રોનમાં મૂકવામાં આવ્યું હતું, અને મે 1992 માં તેની પ્રથમ અથડામણનું નિરીક્ષણ કર્યું હતું. તેણે 1992 થી 1996 સુધી માહિતી રેકોર્ડ કરી હતી, જ્યારે તેને મુખ્ય સુધારાઓ માટે બંધ કરવામાં આવી હતી. તેની બીજી દોડ 2001માં શરૂ થઈ હતી અને સપ્ટેમ્બર 2011 સુધી ચાલી હતી. 2019 સુધીમાં, માહિતીનું વિશ્લેષણ હજુ પણ ચાલી રહ્યું છે. ડી. ઓ. આર. પ્રયોગ એક આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ છે, જેમાં તેની ટોચ પર, 21 દેશોની 88 યુનિવર્સિટીઓ અને રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળાઓના આશરે 650 ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનો સમાવેશ થતો હતો. તેણે કણ ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રમાણભૂત નમૂનાના ઘણા પાસાઓને ચકાસવા માટે ટેવાટ્રોનમાં ફરતા પ્રોટોન અને એન્ટીપ્રોટોન વચ્ચેની અથડામણનો અભ્યાસ કર્યો હતો. DØ ડિટેક્ટરમાં તે પ્રદેશની આસપાસના કેટલાક નેસ્ટેડ સબડિટેક્ટર જૂથોનો સમાવેશ થતો હતો જ્યાં બીમ પ્રોટોન અને એન્ટીપ્રોટોન ટકરાયા હતા. સબડિટેક્ટર્સે ઇલેક્ટ્રોનિક્સની દસ લાખથી વધુ ચેનલો પૂરી પાડી હતી જે એકત્રિત કરવામાં આવી હતી, ડિજિટાઇઝ કરવામાં આવી હતી અને ઓફ-લાઇન વિશ્લેષણ માટે લોગ કરવામાં આવી હતી. પ્રોટોન અને એન્ટિપ્રોટોન બીમની લગભગ 1 કરોડ અથડામણોનું દર સેકંડે નિરીક્ષણ કરવામાં આવતું હતું અને વધુ અભ્યાસ માટે પ્રતિ સેકન્ડ 500 અથડામણ નોંધવામાં આવતી હતી. ભૌતિકશાસ્ત્ર સંશોધન ડી. ઓ. આર. એ છ ભૌતિકશાસ્ત્ર જૂથોમાં તેના વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસો હાથ ધર્યા હતાઃ હિગ્સ, ટોપ, ઇલેક્ટ્રોવીક, ન્યૂ ફેનોમેના, ક્યુ. સી. ડી. અને બી. ભૌતિકશાસ્ત્ર. તેમાંના દરેકમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરવામાં આવી હતી. ટોપ ક્વાર્ક DØ પ્રયોગના પ્રારંભિક લક્ષ્યાંકોમાંનું એક ટોચના ક્વાર્કની શોધ કરવાનું હતું, જે કણ ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રમાણભૂત મોડેલ દ્વારા આગાહી કરાયેલા દ્રવ્યના છ ઘટકોમાંથી છેલ્લું હતું. ડી. ઓ. આર. અને સી. ડી. એફ. પ્રયોગો બંનેએ શોધ માટે માહિતી એકત્રિત કરી હતી, પરંતુ તેઓએ વિવિધ નિરીક્ષણ અને વિશ્લેષણ તકનીકોનો ઉપયોગ કર્યો હતો જે એકબીજાના તારણોની સ્વતંત્ર પુષ્ટિ કરવાની મંજૂરી આપે છે. 24 ફેબ્રુઆરી, 1995ના રોજ, ડી. ઓ. આર. અને સી. ડી. એફ. એ ફિઝિકલ રિવ્યૂ લેટર્સમાં સંશોધન પત્રો રજૂ કર્યા હતા, જેમાં મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત ટોપ અને એન્ટિટોપ ક્વાર્ક જોડીઓના નિરીક્ષણનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું. 2 માર્ચ, 1995 ના રોજ, બંને સહયોગોએ સંયુક્ત રીતે લગભગ (લગભગ સોનાના કેન્દ્રકના) સમૂહ પર ટોચના ક્વાર્કની શોધની જાણ કરી. 4 માર્ચ, 2009ના રોજ, ડી. ઓ. આર. અને સી. ડી. એફ. બંનેના સહયોગથી નબળા આંતરક્રિયા દ્વારા સિંગલ ટોપ ક્વાર્કના ઉત્પાદનની શોધની જાહેરાત કરવામાં આવી હતી. આ પ્રક્રિયા ટોચની ક્વાર્ક જોડીઓના ઉત્પાદનના લગભગ અડધા દરે થાય છે પરંતુ અવલોકન કરવું વધુ મુશ્કેલ છે કારણ કે ખોટી સંકેતો બનાવી શકે તેવી પૃષ્ઠભૂમિ પ્રક્રિયાઓથી અલગ પાડવું વધુ મુશ્કેલ છે. સિંગલ ટોપ ક્વાર્ક અભ્યાસનો ઉપયોગ લગભગ 5 × 10−25 સેકન્ડના ટોચના ક્વાર્ક જીવનકાળને માપવા, ક્વાર્ક આંતર-પેઢી મિશ્રણના સી. કે. એમ. મેટ્રિક્સના છેલ્લા અજ્ઞાત તત્વને માપવા અને પ્રમાણભૂત મોડેલની બહાર નવા ભૌતિકશાસ્ત્રની શોધ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. એકસોથી વધુ પ્રકાશનોમાં દળ, ચાર્જ, ક્ષય સ્થિતિ, ઉત્પાદન લાક્ષણિકતાઓ અને ધ્રુવીકરણ જેવા ટોચના ક્વાર્ક ગુણધર્મોના ચોકસાઇ માપનની જાણ કરવામાં આવી હતી. યુરોપિયન ફિઝિકલ સોસાયટીએ "ટોચના ક્વાર્કની શોધ અને તેના ગુણધર્મોના વિગતવાર માપન માટે" DØ અને CDF સહયોગને 2019 યુરોપિયન ફિઝિકલ સોસાયટી હાઇ એનર્જી એન્ડ પાર્ટિકલ ફિઝિક્સ પુરસ્કાર એનાયત કર્યો હતો. પછીના વર્ષોમાં, ડી. ઓ. પ્રયોગના મુખ્ય ભૌતિકશાસ્ત્રના લક્ષ્યાંકોમાંનું એક હિગ્સ બોસોનની શોધ હતી, જે સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલ દ્વારા અસ્તિત્વમાં હોવાની આગાહી કરવામાં આવી હતી, પરંતુ અજ્ઞાત સમૂહ સાથે. 2000માં તેઓ નિષ્કર્ષ પર પહોંચ્યા તે પહેલાં, સીઇઆરએન ખાતેના એલઇપી પ્રયોગોએ તેના કરતા નાના દળવાળા આવા હિગ્સ બોસોનના અસ્તિત્વને નકારી કાઢ્યું હતું. 2010માં ડી. ઓ. આર. અને સી. ડી. એફ. એ પ્રતિબંધિત વિસ્તારને વિસ્તાર્યો હતો જેમાં આસપાસની બારીનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો. 2 જુલાઈ, 2012 ના રોજ, હિગ્સ બોસોનની શોધની સીઇઆરએન તરફથી જાહેરાતની અપેક્ષા રાખીને, ડીઓઆર અને સી. ડી. એફ. સહયોગે હિગ્સ બોસોન માટે તેમના પુરાવા (લગભગ ત્રણ પ્રમાણભૂત વિચલનો પર) જાહેર કર્યા જે પ્રભાવશાળી બી ક્વાર્ક અંતિમ સ્થિતિમાં ક્ષીણ થઈ રહ્યા હતા, જે સૂચવે છે કે કણનું દળ 115 અને 135 જીઇવી/સી 2 ની વચ્ચે હતું. 4 જુલાઈ, 2012ના રોજ, સીઇઆરએન (CERN) ના એટીએલએએસ (ATLAS) અને સીએમએસ (CMS) પ્રયોગોએ 125 જીઇવી/સી2ના દળ સાથે હિગ્સ બોસોનની શોધની જાહેરાત કરી હતી. હિગ્સ બોસોન શોધ માટે ટેવાટ્રોન ખાતે વિકસાવવામાં આવેલી તકનીકોએ અનુગામી એલ. એચ. સી. વિશ્લેષણ માટે સ્પ્રિંગબોર્ડ તરીકે કામ કર્યું હતું. ડબલ્યુ અને ઝેડ બોસન્સ ડબલ્યુ અને ઝેડ બોસન્સના ગુણધર્મો કે જે નબળા પરમાણુ બળને પ્રસારિત કરે છે તે પ્રમાણભૂત મોડેલની આંતરિક સુસંગતતાના સંવેદનશીલ સૂચકાંકો છે. 2012 માં, DØ એ W બોસોન દળને 0.03% કરતા વધુ સારી સાપેક્ષ ચોકસાઇ સાથે માપ્યું હતું, જે નવા ભૌતિકશાસ્ત્રના ઘણા સંભવિત નમૂનાઓને નકારી કાઢે છે. ડી. ઓ. આર. અને સી. ડી. એફ. પ્રયોગો ઝેડ. બોસન્સના ક્ષયમાં આગળ-પાછળની અસમપ્રમાણતાને માપવા માટે સંયુક્ત છે (હકારાત્મક ક્ષય લેપ્ટોનની નકારાત્મક ક્ષય લેપ્ટોન કરતાં વધુ વખત આવતા પ્રોટોન દિશાની નજીક આવવાની વૃત્તિ). આ અસમપ્રમાણતાના માપમાંથી, ઇલેક્ટ્રોવીક સમપ્રમાણતાને અલગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને નબળા દળોમાં તોડવાનું સંચાલન કરતા નબળા મિશ્રણ કોણને 0.15% કરતા વધુ સારી ચોકસાઇ સાથે માપવામાં આવ્યું હતું. આ પરિણામ CERN અને SLAC ખાતે ઇલેક્ટ્રોન પોઝિટ્રોન કોલાઇડર પ્રયોગો સાથે તુલનાત્મક ચોકસાઇ ધરાવે છે અને તે માપ વચ્ચે લાંબા સમયથી ચાલતા તણાવને ઉકેલવામાં મદદ કરે છે. બેઇજિંગમાં KEK, SLAC અને IHEP ખાતેના B-કારખાનાના પ્રયોગો અને CERN ખાતેના LHCb પ્રયોગોએ B-અથવા C-ક્વોર્ક ધરાવતા હેડ્રોનના અભ્યાસના ઘણા પાસાઓ પર પ્રભુત્વ જમાવ્યું હોવા છતાં, DØ એ તમામ ભારે સ્વાદવાળા હેડ્રોન ધરાવતા મોટા નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરીને નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું છે જે તેમના ક્ષયથી મ્યુઓન સુધી જોઈ શકાય છે. જુલાઈ 2006માં, ડી. ઓ. આર. સહયોગે બીએસ મેસન (એન્ટી-બી ક્વાર્ક અને વિચિત્ર ક્વાર્ક ધરાવતું) ને તેના એન્ટીપાર્ટિકલમાં રૂપાંતરિત કરવા માટેનો પ્રથમ પુરાવો પ્રકાશિત કર્યો હતો. સંક્રમણ પ્રતિ સેકન્ડ લગભગ 20 ટ્રિલિયન વખત થાય છે. જો પ્રમાણભૂત મોડેલની બહાર નવા કણો હોત, તો આ દરમાં ફેરફાર કરવામાં આવ્યો હોત. 14 મે, 2010ના રોજ, ડી. ઓ. આર. સહયોગે પ્રોટોન-એન્ટિપ્રોટોન અથડામણમાં ઉત્પાદિત બી અને એન્ટી-બી ક્વાર્કના વલણની જાહેરાત કરી હતી, જે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ જોડી કરતાં વધુ વારંવાર હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા મ્યુઓનની જોડી તરફ દોરી જાય છે. આ વલણ, એકલ મ્યુઓન અસમપ્રમાણતાના માપન સાથે, બ્રહ્માંડમાં દ્રવ્યના પ્રભુત્વ માટે જવાબદાર દ્રવ્ય-દ્રવ્ય અસમપ્રમાણતાને સમજાવવામાં મદદ કરી શકે છે. જોકે, લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર ખાતેના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના પ્રાયોગિક પરિણામોએ સૂચવ્યું છે કે "પ્રમાણભૂત નમૂનાથી તફાવત નજીવો છે". 12 જૂન, 2007ના રોજ, ડી. ઓ. આર. સહયોગે ફિઝિકલ રિવ્યૂ લેટર્સને એક પેપર સુપરત કર્યું હતું, જેમાં પ્રોટોનના દળ કરતાં લગભગ છ ગણા દળ સાથે χb (ઉચ્ચારણ "ઝીઘ સબ બી") નામના નવા કણની શોધની જાહેરાત કરવામાં આવી હતી. બી બેરિયોન ડાઉન, એક વિચિત્ર અને તળિયાના ક્વાર્કથી બનેલો છે, જે તેને દ્રવ્યની ત્રણેય પેઢીઓમાંથી ક્વાર્કનું બનેલું પ્રથમ અવલોકન કરેલ બેરિયોન બનાવે છે. મુર્રે ગેલ-માન અને જ્યોર્જ ઝ્વીગ દ્વારા મૂળ ક્વાર્ક પૂર્વધારણાઓએ નોંધ્યું હતું કે બે ક્વાર્ક અને બે એન્ટિક્વાર્ક (માત્ર એક ક્વાર્ક અને એન્ટિક્વાર્કને બદલે) ધરાવતા વિદેશી મેસોન્સ શક્ય છે. ઉદાહરણો આખરે 40 વર્ષ પછી એવા કિસ્સાઓમાં જોવા મળ્યા હતા જ્યાં વિદેશી મેસનમાં વધુ વિશિષ્ટ ભારે બી-અને સી-કવાર્ક હોય છે. ડી. ઓ. આર. એ આ ભારે સ્વાદની વિદેશી સ્થિતિઓની નવી સમજણમાં ફાળો આપ્યો છે. મજબૂત બળ ક્વોન્ટમ ક્રોમોડાયનેમિક્સ (ક્યુસીડી) એ મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સિદ્ધાંત છે, જેમાં ક્વોર્ક અને ગ્લુઓન ક્વોન્ટમ ગુણધર્મ દ્વારા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જે "રંગ" તરીકે ઓળખાતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ માટે વિદ્યુત ચાર્જ સમાન છે. ક્યુસીડી જેટ (વેરવિખેર ક્વોર્ક અથવા ગ્લુઓનમાંથી વિકસિત કણોના સંયોજિત સ્પ્રે), ફોટોન અને ડબલ્યુ અથવા ઝેડ બોસોનના ઉત્પાદન માટે માત્રાત્મક આગાહીઓ કરે છે. ડી0 એ સૈદ્ધાંતિક આગાહીઓ સાથે સુસંગત બીમ ઊર્જા, જેટ ઊર્જા અને જેટ ઉત્પાદન કોણના કાર્ય તરીકે જેટ ઉત્પાદનની તપાસ કરતા કાગળોની નિર્ણાયક શ્રેણી પ્રકાશિત કરી. 2012માં ડી. ઓ. આર. નું નોંધપાત્ર પરિણામ એ હતું કે મોટા સ્કેટરિંગ ખૂણાઓ પર ઉત્પાદિત ખૂબ જ ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતા જેટ વિમાનોનું માપ. પ્રોટોન અને એન્ટિપ્રોટોન સામાન્ય રીતે ડઝનેક ક્વોર્ક અને ગ્લુઓનમાંથી બને છે તે હકીકત હોવા છતાં, એક ક્વોર્ક તેમના મૂળ પ્રોટોન અથવા એન્ટિપ્રોટોનની અડધાથી વધુ ઊર્જા વહન કરે છે ત્યારે આવું થાય છે. આ માપ આગાહીઓ સાથે ઉત્તમ સમજૂતીમાં હતું. પ્રકાશનોની શ્રેણીમાં જેમાં એક જ પ્રોટોન-એન્ટિપ્રોટોન એન્કાઉન્ટરમાં ક્વોર્ક અને ગ્લુઓનના બે સ્વતંત્ર સ્કેટરિંગમાંથી ઉદ્ભવતા જેટ અથવા ફોટોનની બે જોડી જોવા મળી હતી, આ દરની પેટર્ન સૂચવે છે કે પ્રોટોનની અંદર ગ્લુઓનની અવકાશી હદ ક્વોર્ક કરતા ઓછી છે. ડિટેક્ટર ડી. ઓ. આર. ડિટેક્ટરમાં કેટલાક "પેટા-ડિટેક્ટર્સ" નો સમાવેશ થતો હતો, જેને અથડામણના સ્થળની આસપાસના ત્રણ શેલોમાં જૂથબદ્ધ કરવામાં આવ્યા હતા. સૌથી અંદરનું કવચ સેન્ટ્રલ ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ હતું જેમાં સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબકમાં બંધ ટ્રેકિંગ ડિટેક્ટર્સનો સમાવેશ થતો હતો. આ કેલરીમીટર ધરાવતા બીજા કવચથી ઘેરાયેલા હતા જે ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન અને હેડ્રોનની ઊર્જાને માપે છે અને વેરવિખેર ક્વોર્ક અને ગ્લુઓનમાંથી ઉદ્ભવતા કણોના "જેટ" ને ઓળખે છે. ત્રીજા કવચ, મ્યુઓન પ્રણાલીમાં, મ્યુઓનને ઓળખવા માટે ચુંબકીય નક્કર આયર્ન ચુંબક પહેલાં અને પછી ટ્રેકિંગ ચેમ્બર અને સિન્ટિલેટર પેનલ હતી. આખું ડિટેક્ટર કોંક્રિટ બ્લોક દિવાલની પાછળ બંધ કરવામાં આવ્યું હતું જે કિરણોત્સર્ગ કવચ તરીકે કામ કરતું હતું. ડિટેક્ટરનું માપ લગભગ 10 મીટર × 10 મીટર × 20 મીટર હતું અને તેનું વજન લગભગ 5,500 ટન હતું. તે જાહેર ઐતિહાસિક પ્રદર્શનના ભાગરૂપે ફર્મીલેબના ડી. ઓ. એસેમ્બલી બિલ્ડિંગમાં સાચવવામાં આવ્યું છે. સેન્ટ્રલ ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ કેન્દ્રીય ટ્રેકિંગ સિસ્ટમમાં ચાર્જ કણ ટ્રેકની સ્થિતિને માપવા માટે બે પેટા ડિટેક્ટર્સ અને ટ્રેકને વાળવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્ર હતું, જેનાથી તેમના મોમેન્ટાને માપવાની મંજૂરી મળે છે. સિલિકોન માઇક્રોસ્ટ્રિપ ટ્રેકર ટેવાટ્રોન બીમ પાઈપોની બહાર જ આવેલું હતું. બીમ સાથે કેન્દ્રિત પાંચ બેરલ અને બીમ સાથે લંબરૂપ પટ્ટાઓ ધરાવતી 16 ડિસ્ક ચાર્જ ટ્રેક કોઓર્ડિનેટ્સનું ચોકસાઇભર્યું માપન પૂરું પાડે છે. આનાથી કણોના મોમેન્ટા નક્કી કરવામાં અને પ્રાથમિક અથડામણ બિંદુ પરથી ઉભરી આવેલા કણોને ક્ષય થતાં પહેલાં મર્યાદિત અંતરની મુસાફરી કરનારા કણોથી અલગ કરવામાં મદદ મળી, જેમ કે તાઉ લેપ્ટોન અને તળિયાના કવાર્ક ધરાવતા હેડ્રોન. તેમાં 50 માઇક્રોન પહોળાઈની આશરે 800,000 સિલિકોન પટ્ટીઓ હતી, જે લગભગ 10 માઇક્રોન સુધી ટ્રેકના સ્થાનને માપવામાં સક્ષમ હતી. સિલિકોન ડિટેક્ટર્સની બાહ્ય ત્રિજ્યા તેમની ઊંચી કિંમતને કારણે 10 સે. મી. સુધી મર્યાદિત હતી. 2001માં શરૂ થયેલા ટેવાટ્રોન રન II કોલાઇડર પ્રોગ્રામ માટે ડિટેક્ટરમાં સિલિકોન માઇક્રોસ્ટ્રિપ ટ્રેકર સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. એપ્રિલ 2002 સુધીમાં તે સંપૂર્ણપણે કાર્યરત થઈ ગયું હતું. સિલિકોન ટ્રેકરની બહાર, નળાકાર ચમકતા ફાઇબર ટ્રેકરે બીમ લાઇન સાથે 20 થી 52 સે. મી. અને 2.5 મીટરની વચ્ચે રેડિયલ પ્રદેશ પર કબજો કર્યો હતો. કણો 835 માઇક્રોન વ્યાસના ચમકતા રેસાના આઠ સ્તરોમાંથી પસાર થતા હતા. આ તંતુઓ ફોટોન ઉત્પન્ન કરે છે જ્યારે એક કણ તેમાંથી પસાર થાય છે. 75, 000 થી વધુ તંતુઓમાંથી દરેકમાંથી પ્રકાશ સોલિડ સ્ટેટ સેન્સરમાં પ્રસારિત કરવામાં આવ્યો હતો જેણે ઇલેક્ટ્રોનિક સંકેતો બનાવ્યા હતા જે ડિજિટાઇઝ્ડ અને લૉગ કરવામાં આવ્યા હતા. ફાઇબર ટ્રેકર અવકાશી ચોકસાઇ લગભગ 100 માઇક્રોન હતી. સુપરકન્ડક્ટિંગ સોલેનોઇડ ચુંબક ફાઇબર ટ્રેકરની બહાર જ સ્થિત હતું, જેણે સિલિકોન અને ફાઇબર ટ્રેકર વોલ્યુમમાં 2 ટી ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવ્યું હતું. કેલરીમીટર કેલરીમીટર પ્રણાલીમાં ત્રણ નમૂના કેલરીમીટર (એક નળાકાર કેન્દ્રીય કેલરીમીટર અને બે અંતિમ કેલરીમીટર), એક ઇન્ટરક્રાયોસ્ટેટ ડિટેક્ટર અને એક પ્રીશોવર ડિટેક્ટરનો સમાવેશ થતો હતો. કેલરીમીટર અને સંબંધિત સબડિટેક્ટરનું કામ ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન અને ચાર્જ અને ન્યુટ્રલ હૅડ્રોનની ઊર્જાનું માપન હતું. આ ત્યારે પ્રાપ્ત થયું હતું જ્યારે આકસ્મિક કણો ગાઢ નિષ્ક્રિય સામગ્રીના બહુવિધ સ્તરોને પાર કરતા હતા જેમાં તેઓ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા હતા અને ગૌણ કણો બનાવતા હતા. આવા તમામ ગૌણ કણોને સ્નાન કહેવામાં આવે છે. પૂર્વજ કણોની ઊર્જા ઘણી ઓછી ઊર્જાના ઘણા સ્નાન કણોમાં વહેંચાયેલી હતી જે આખરે બંધ થઈ ગઈ હતી, તે સમયે સ્નાન સમાપ્ત થયું હતું. નિષ્ક્રિય સામગ્રીના સ્તરો વચ્ચે ડિટેક્ટર્સ હતા જેમાં કણોના આયનીકરણને માપવામાં આવતું હતું. સ્નાન પર સારાંશિત કુલ આયનીકરણ સંકેત પૂર્વજ કણોની ઊર્જાના પ્રમાણમાં હોય છે. સિન્ટિલેટર-આધારિત પ્રીશોવર સ્ટ્રીપ્સનું નળાકાર સ્તર સોલનોઇડની બહાર તરત જ મૂકવામાં આવ્યું હતું અને ફાઇબર ટ્રેકર સેન્સર સાથે વાંચવામાં આવ્યું હતું. સમાન પ્રીશોવર ડિટેક્ટર્સે ટ્રેકિંગ ક્ષેત્રના છેડાઓને આવરી લીધા હતા. લીડ શીટ્સ સાથે સંવર્ધિત સોલેનોઇડમાં સામગ્રી પ્રાથમિક ઇલેક્ટ્રોન અને ફોટોનને ગૌણ કણોના વરસાદને શરૂ કરવા માટેનું કારણ બને છે. પ્રીશોવર ડિટેક્ટર આમ કેલરીમેટ્રીનો પ્રથમ તબક્કો હતો અને કણ અસર બિંદુનું ચોક્કસ સ્થાન આપતું હતું. બહારના કેન્દ્રીય કેલરીમીટર અને સોલેનોઇડને આવરી લેતા બે અંતના કેલરીમીટરમાં વિદ્યુતચુંબકીય કણો અને હૅડ્રોનને માપવા માટે અલગ વિભાગો હતા. યુરેનિયમની ખૂબ જ ઊંચી ઘનતાને કારણે નિષ્ક્રિય શોષક પ્લેટ માટે પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું. સક્રિય અંતરાયોમાં તાંબાના ઇલેક્ટ્રોડના બારીક વિભાજિત સમતલ પર પસાર થતા કણોના આયનીકરણને એકત્રિત કરવા માટે લાગુ કરાયેલ મજબૂત વિદ્યુત ક્ષેત્ર સાથે પ્રવાહી આર્ગોન હોય છે. આ સંકેતોને 50,000 સંકેતોમાં જૂથબદ્ધ કરવામાં આવ્યા હતા જે કણોની ઊર્જા અને ત્રાંસા અને સમાંતર સ્નાન આકારોને માપતા હતા જેણે કણોના પ્રકારને ઓળખવામાં મદદ કરી હતી. દરેક કેલરીમીટરમાં 240 થી 300 મેટ્રિક ટનના કુલ વજન સાથે લગભગ 60 યુરેનિયમ-પ્રવાહી આર્ગોન મોડ્યુલો હતા. એક કેલરીમીટરની કુલ જાડાઈ લગભગ 175 સે. મી. હતી જેથી અથડામણમાંથી સૌથી વધુ ઊર્જાસભર કણોના વરસાદને સંપૂર્ણપણે શોષી શકાય. પ્રવાહી આર્ગોન તાપમાન (-190 સી) પર મોડ્યુલો સમાવવા માટે જરૂરી સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલના જહાજો પ્રમાણમાં જાડા હતા, તેથી ક્રાયોસ્ટેટ દિવાલોમાં ગુમાવેલી ઊર્જાને સુધારવા માટે કેન્દ્રીય અને અંતિમ કેલરીમીટર વચ્ચે સિન્ટિલેશન ડિટેક્ટર્સ દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા. કેલરીમેટ્રી માટેનું પ્રાથમિક કાર્ય જેટની ઓળખ છે, ક્વોર્ક અને ગ્લુઓન તરીકે બનાવેલા કણોના સ્પ્રે તેમના અથડામણ બિંદુથી છટકી જાય છે. જેટ ઓળખ અને તેમની દિશાઓ અને ઊર્જાનું માપન વિશ્લેષણને પ્રાથમિક અથડામણમાં અંતર્ગત ક્વોર્ક અને ગ્લુઓનની ગતિને ફરીથી બનાવવા માટે પરવાનગી આપે છે. મ્યુઓન ડિટેક્ટર ડિટેક્ટરનું સૌથી બહારનું કવચ મ્યુઓનની શોધ માટે હતું. ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા મ્યુઓન ખૂબ જ દુર્લભ હોય છે અને આમ તે રસપ્રદ અથડામણોનો સંકેત છે. મોટાભાગના કણોથી વિપરીત, તેઓ કેલરીમીટરમાં શોષાતા ન હતા, તેથી કેલરીમીટરની બહાર જોવા મળતા ટ્રેક મોટે ભાગે મ્યુઓન હતા. સિન્ટિલેટર વિમાનો રસપ્રદ ઘટનાઓને ચિહ્નિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી ઝડપી સહી પૂરી પાડે છે. પહેલાં ટ્રેકિંગ ચેમ્બરનું એક સ્ટેશન અને નક્કર લોખંડના ચુંબક પછીના બે સ્ટેશન મ્યુઓન ટ્રેકને રેકોર્ડ કરે છે. મોટા કેન્દ્રીય ચુંબકનું લોખંડ અવકાશમાં કિરણોત્સર્ગના નુકસાનનું અનુકરણ કરવા માટે બનાવવામાં આવેલા નાસાના સાયક્લોટ્રોનમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું. ડિટેક્ટરમાં દર સેકંડે આશરે 10 મિલિયન પ્રોટોન-એન્ટિપ્રોટોન અથડામણ થાય છે. કારણ કે આ કમ્પ્યુટિંગ ક્ષમતાઓને વટાવી ગયું છે, આ ઘટનાઓનો માત્ર એક અપૂર્ણાંક પ્રતિ સેકન્ડ ટેપ પર સંગ્રહિત કરી શકાય છે. તેથી, એક જટિલ ડેટા એક્વિઝિશન (ડીએક્યુ) સિસ્ટમ અમલમાં મૂકવામાં આવી હતી જે નક્કી કરતી હતી કે કઈ ઘટનાઓ ટેપ પર લખવા માટે પૂરતી "રસપ્રદ" હતી અને કઈ બહાર ફેંકી શકાય છે. ટ્રિગર પ્રણાલીએ રસની ઘટનાઓને ઓળખવા માટે ઇલેક્ટ્રોનિક સંકેતોનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોન, મ્યુઓન, ફોટોન, ઉચ્ચ ઉર્જા જેટ અથવા કણો કે જે ક્ષય થતાં પહેલાં અમુક અંતરની મુસાફરી કરે છે. પ્રથમ ટ્રિગર સ્તરે દરેક સબડિટેક્ટરમાંથી ઝડપી ઇલેક્ટ્રોનિક સંકેતોનો ઉપયોગ કરીને થોડા માઇક્રોસેકન્ડ્સમાં નક્કી કર્યું કે શું ડેટા લેવાનું અટકાવવું અને સંકેતોને ડિજિટાઇઝ કરવું. લગભગ 10,000 આવા લેવલ 1 ટ્રિગર્સ સ્વીકારવામાં આવ્યા હતા. બીજા ટ્રિગર સ્તરે વધુ સૂક્ષ્મ ઇવેન્ટ પ્રોફાઇલ બનાવવા માટે સંયોજનમાં કેટલાક પેટા ડિટેક્ટર્સમાંથી ડિજિટાઇઝ્ડ સંકેતોનો ઉપયોગ કરીને પસંદગીને શુદ્ધ કરી, ઉમેદવાર ઇવેન્ટ પૂલને પ્રતિ સેકન્ડ 1000 ઇવેન્ટ્સ સુધી ઘટાડી. ત્રીજા સ્તરમાં, કમ્પ્યુટર્સના એક ફાર્મએ સંપૂર્ણ ઓફલાઇન કમ્પ્યુટર કોડના સ્ટ્રીપ-ડાઉન વર્ઝનમાં ડિજિટલ માહિતીનું વિશ્લેષણ કર્યું હતું જેથી પ્રતિ સેકન્ડ 100 ઘટનાઓ કાયમી ધોરણે રેકોર્ડ કરી શકાય અને ત્યારબાદ મોટા ઓફલાઇન કમ્પ્યુટર ફાર્મ પર તેનું વિશ્લેષણ કરી શકાય. ટ્રિગર સિસ્ટમની કામગીરી એ બચેલી ઘટનાઓની સંખ્યાને મહત્તમ કરવા અને તેમને એકત્રિત કરતી વખતે થતા મૃત સમયને ઘટાડવા વચ્ચે એક નાજુક સંતુલન હતું. તે મજબૂત અને વિશ્વસનીય હોવું જરૂરી હતું, કારણ કે ટ્રિગર દ્વારા પસંદ ન કરાયેલી લાખો ઘટનાઓ કાયમ માટે ખોવાઈ ગઈ હતી. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ડી. ઓ. આર. પ્રયોગ ડી. ઓ. આર. પ્રયોગ માટે પ્રદર્શન રેકોર્ડ રન I ઇન્સ્પાયર-એચ. ઇ. પી. માટે ઇન્સ્પાયર-એચ. ઇ. પી. રેકોર્ડ રન II ઇન્સ્પાયર-એચ. ઇ. પી. કણ પ્રયોગો ફર્મીલેબ ફર્મીલેબ પ્રયોગો