H1 (particle detector)
H1 એ હેમ્બર્ગમાં જર્મન રાષ્ટ્રીય પ્રયોગશાળા DESY ખાતે HERA (હેડ્રોન ઇલેક્ટ્રોન રિંગ એનલેજ) કોલાઇડર પર સંચાલિત કણ ડિટેક્ટર હતું. એચ1 પ્રયોગ માટેના પ્રથમ અભ્યાસોની દરખાસ્ત 1981માં કરવામાં આવી હતી. H1 ડિટેક્ટરે 1992માં HERA સાથે મળીને કામ કરવાનું શરૂ કર્યું હતું અને 2007 સુધી ડેટા લીધો હતો. તેમાં વિવિધ ડિટેક્ટર ઘટકોનો સમાવેશ થતો હતો, જેનું માપ લગભગ 12 મીટર × 15 મીટર × 10 મીટર અને વજન 2800 ટન હતું. તે HERA પ્રવેગક સાથેના ચાર ડિટેક્ટર્સમાંથી એક હતું. H1 પ્રયોગના મુખ્ય ભૌતિકશાસ્ત્રના લક્ષ્યાંકોમાં ઊંડા અસ્થિર સ્કેટરિંગના માપન દ્વારા પ્રોટોનની આંતરિક રચનાની તપાસ, કણ ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રમાણભૂત મોડેલને ચકાસવા માટે કણો વચ્ચેની મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે વધુ ક્રોસ સેક્શનનું માપન તેમજ કણ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નવા પ્રકારના દ્રવ્ય અને અનપેક્ષિત ઘટનાઓની શોધ હતી. વૈજ્ઞાનિકો H1 પ્રયોગ દ્વારા લેવામાં આવેલી માહિતીના આધારે આજે પણ વૈજ્ઞાનિક કાગળો પ્રકાશિત કરવાનું ચાલુ રાખે છે, અને H1 જેવા પ્રયોગો દ્વારા મેળવેલા પ્રોટોનના વિગતવાર જ્ઞાનએ આજે CERN કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રયોગશાળામાં લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર (LHC) ખાતે કરવામાં આવેલા મોટાભાગના વિજ્ઞાનનો પાયો નાખ્યો છે. H1 નામનો ઉપયોગ ડિટેક્ટર અને પ્રયોગ ચલાવનારા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અને ટેકનિશિયનોના સહયોગ બંને માટે થાય છે. 9 મે, 1980ના રોજ યુરોપિયન કમિટી ફોર ફ્યુચર એક્સેલરેટર્સ (ઇસીએફએ) દ્વારા લેપ્ટોન-પ્રોટોન કોલાઇડરના નિર્માણની ભારપૂર્વક ભલામણ કરવામાં આવી હતી. એચ1 ડિટેક્ટર માટેની પ્રથમ દરખાસ્તો 1981માં કરવામાં આવી હતી અને એચ1 પ્રયોગ માટેનો આશય પત્ર 28 જૂન, 1985ના રોજ પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યો હતો. એચ1 ડિટેક્ટર માટેની ટેકનિકલ દરખાસ્તને 25 માર્ચ, 1986ના રોજ અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં આવ્યું હતું. 1992માં HERAની પ્રથમ અથડામણ સાથે H1 ડિટેક્ટર કાર્યરત હતું. 2000 થી 2003 સુધીના સમયગાળા દરમિયાન HERA II માટે HERA લ્યુમિનોસિટી અપગ્રેડ દરમિયાન તેને અપગ્રેડ કરવામાં આવ્યું હતું. ત્યારબાદ H1 ડિટેક્ટરે જૂન 2007માં HERA બંધ ન થાય ત્યાં સુધી માહિતી લીધી હતી અને બાદમાં મોટાભાગે તેનો નાશ કરવામાં આવ્યો હતો. કેટલાક પેટા ડિટેક્ટર ઘટકો હવે DESY ખાતે HERA હોલ વેસ્ટમાં પ્રદર્શિત કરવામાં આવ્યા છે. HERA નોર્થ હોલ, જ્યાં H1 ડિટેક્ટર સ્થિત હતું, તેનો ઉપયોગ હવે નવા ALPS પ્રયોગ માટે થાય છે, જે અક્ષતંતુ જેવા કણોની શોધ કરે છે. એચ1 ડિટેક્ટર સાથે લેવામાં આવેલા ડેટાને ડી. પી. એચ. ઇ. પી. (ડેટા પ્રિઝર્વેશન એન્ડ લોંગ ટર્મ એનાલિસિસ ઇન હાઈ એનર્જી ફિઝિક્સ) પહેલની અંદર ભવિષ્યના વિશ્લેષણ માટે સાચવવામાં આવે છે. HERA પ્રવેગક પર H1 નો "બહેન પ્રયોગ" એ ZEUS પ્રયોગ હતો, જે H1 સમાન ભૌતિકશાસ્ત્રના લક્ષ્યો સાથે બહુહેતુક ડિટેક્ટર પણ હતો. H1 સહયોગ H1 પ્રયોગ 18 દેશોની 43 સંસ્થાઓ (હાલમાં ભાગ લેતી સંસ્થાઓની સૂચિ) ના આશરે 400 ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અને ટેકનિશિયનોના આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ દ્વારા ડિઝાઇન અને સંચાલિત કરવામાં આવ્યો હતો. H1 ડિટેક્ટર લેપ્ટોન (ઇલેક્ટ્રોન અથવા પોઝિટ્રોન) H1 ના ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બિંદુએ પ્રોટોન સાથે અથડાયા હતા અને આ અથડામણમાં ઉત્પન્ન થયેલા કણો H1 ડિટેક્ટર ઘટકો દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવ્યા હતા. અથડામણના ઉત્પાદનો, જેમાં ઘણીવાર પ્રોટોન અવશેષ અને વેરવિખેર લેપ્ટોનનો સમાવેશ થાય છે, તે કેટલાક પેટા શોધકો દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવ્યા હતા. તેમની માહિતીના સંયોજનથી ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાંથી કણોની ઓળખ થઈ, અથવા ઓછામાં ઓછું એકંદર પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રનું પુનર્નિર્માણ થઈ શક્યું. આ બદલામાં પ્રતિક્રિયાના વર્ગીકરણને મંજૂરી આપી. કેન્દ્રની બહારની બાજુએ, H1ની સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રણાલીઓ હતીઃ ચાર્જ કરેલા કણોના ટ્રેકના માપન માટે પ્રાથમિક અને ગૌણ શિરોબિંદુઓના નિર્ધારણ માટે સિલિકોન ટ્રેકર્સ ચાર્જ કરેલા કણોના ટ્રેકના માપન માટે લિક્વિડ આર્ગોન (LAR) કેલરીમીટર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને હેડ્રોનિક શાવરના માપન માટે લીડ/સિન્ટિલેટિંગ ફાઇબર કેલરીમીટર (SPACal) પાછળની દિશામાં વેરવિખેર લેપ્ટોન સુપરકન્ડક્ટિંગ સોલેનોઇડલ ચુંબકને માપવા માટે ચાર્જ કરેલા કણોના માર્ગને વાળવા માટે H1ની આસપાસના આયર્ન ચુંબકમાં અને આગળની દિશામાં મ્યુઓન ડિટેક્ટર્સ. આ પ્રણાલીઓ ઉપરાંત, એચ1 પાસે ઘણી સહાયક પ્રણાલીઓ હતી, જેમ કે લ્યુમિનોસિટી સિસ્ટમ, ટાઇમ ઓફ ફ્લાઇટ (ટીઓએફ) ડિટેક્ટર્સ અને રેડિયેશન મોનિટર. અન્ય ડિટેક્ટર સિસ્ટમો ઉમેરવામાં આવી હતી કારણ કે વિશેષ ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રક્રિયાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું, ઉદાહરણ તરીકે, HERA ટનલની નીચે સુધી વિવર્તનશીલ ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે ફોરવર્ડ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન. જ્યારે H1 એક સામાન્ય હેતુ ધરાવતું ડિટેક્ટર હતું, ત્યારે તેની મુખ્ય ડિઝાઇન સુવિધા અથડાતા બીમના મોટા ઉર્જા અસંતુલનને કારણે પ્રયોગશાળાના માળખામાં દળના વધારેલા કેન્દ્રનો સામનો કરવા માટે અસમપ્રમાણ રચના હતી. આગળની (ઇન્સિડેન્ટ પ્રોટોન) દિશામાં, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશનમાં ઇન્સિડેન્ટ લેપ્ટોન સાથે અથડામણ પછી બાકી રહેલા પ્રોટોન અવશેષોના શુદ્ધ માપન માટે વધુ સારી રીઝોલ્યુશન આપવા માટે ઉચ્ચ ગ્રાન્યુલારિટી હતી. પછાત દિશામાં, જેમાં લેપ્ટોન મોટાભાગે વેરવિખેર હતું, ડિટેક્ટર્સને વેરવિખેર લેપ્ટોન માર્ગના પુનર્નિર્માણ માટે શ્રેષ્ઠ બનાવવામાં આવ્યા હતા. H1 દ્વારા સંબોધવામાં આવેલ ભૌતિકશાસ્ત્ર H1 ખાતે સારવાર કરાયેલા સૌથી રસપ્રદ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિષયોમાં ચાર્જ્ડ અને તટસ્થ ઇલેક્ટ્રોવીક પ્રવાહો સાથેની પ્રતિક્રિયાઓના ક્રોસ સેક્શન માપનનો સમાવેશ થાય છે પ્રોટોન માળખાના અભ્યાસ અને ક્વાર્ક અને ગ્લુઓન પાર્ટન વિતરણ કાર્યોના નિર્ધારણ જેટ અને કણ ઉત્પાદનમાં ક્વોન્ટમ ક્રોમોડાયનેમિક્સ (QCD) ની કસોટીઓ ભારે ક્વાર્કનું ઉત્પાદન (આકર્ષણ અને તળિયે) ઇલેક્ટ્રોવીક સિદ્ધાંતના પરીક્ષણો વિવર્તન (પોમેરોનના વિનિમય સાથે ભૌતિકશાસ્ત્ર) પ્રમાણભૂત મોડેલની બહાર ભૌતિકશાસ્ત્રની શોધ (ઉદાહરણ તરીકે, ક્વાર્ક/સંપર્ક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, લેપ્ટોક્વાર્ક્સ, ચુંબકીય મોનોપોલ્સની પેટા રચના) H1 જાહેર હોમપેજ H1 જાહેર અને સહયોગ હોમપેજ સૂચિ