COMPASS experiment
NA58 பரிசோதனை, அல்லது COMPASS ("கட்டமைப்பு மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக்கான பொதுவான மியூன் மற்றும் புரோட்டான் உபகரணம்" என்பதைக் குறிக்கிறது) என்பது CERN இல் உள்ள SPS இன் M2 கற்றை வரிசையில் 60 மீட்டர் நீளமுள்ள நிலையான இலக்கு சோதனை ஆகும். சோதனை மண்டபம் பிரெஞ்சு கிராமமான ப்ரெவெசின்-மோன்ஸுக்கு அருகில் உள்ள CERN வடக்கு பகுதியில் அமைந்துள்ளது. இந்த சோதனை இரண்டு கட்ட ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டராகும், இதில் ஏராளமான கண்காணிப்பு கண்டறிதல்கள், துகள் அடையாளம் மற்றும் கலோரிமீட்டர் ஆகியவை உள்ளன. சிதறல் செயல்முறைகளின் இறுதி நிலைகளைப் பதிவுசெய்து பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் இயற்பியல் முடிவுகள் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன. பல்துறை அமைப்பு, வெவ்வேறு இலக்குகள் மற்றும் துகள் கற்றைகளின் பயன்பாடு ஆகியவை பல்வேறு செயல்முறைகளின் விசாரணையை அனுமதிக்கின்றன. நியூக்ளியன் சுழல் அமைப்பு மற்றும் ஹாட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி பற்றிய விசாரணை முக்கிய இயற்பியல் இலக்குகளாகும். இந்த ஒத்துழைப்பில் 13 வெவ்வேறு நாடுகளைச் சேர்ந்த 220 இயற்பியலாளர்கள் உள்ளனர், இதில் 28 பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் அடங்கும். வரலாறு மற்றும் இயற்பியல் இலக்குகள் கம்பாஸ் பரிசோதனை 1996 இல் முன்மொழியப்பட்டது மற்றும் CERN ஆராய்ச்சிக் குழுவால் அங்கீகரிக்கப்பட்டது. 1999 மற்றும் 2001 க்கு இடையில், இந்த சோதனை அமைக்கப்பட்டது, இறுதியாக 2001 இல், முதல் ஆணையிடும் ஓட்டம் நடத்தப்பட்டது. எல். எச். சி சோதனைகள் தொடங்கும் வரை, காம்பேஸ் என்பது செர்னில் மிகப்பெரிய தரவு எடுக்கும் பரிசோதனையாக இருந்தது. மைக்ரோமெகாஸ், ஜிஇஎம் டிடெக்டர்கள் மற்றும் மிக சமீபத்தில் டிஹெச்ஜிஇஎம் ஃபோட்டான் கண்டறிதல் போன்ற புதிய டிடெக்டர் மற்றும் ரீட்அவுட் தொழில்நுட்பங்களை ஏற்றுக்கொள்வதில் இது ஒரு முன்னோடியாகும். தரவு எடுத்தல் COMPASS I மற்றும் II கட்டங்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. COMPASS I (2002-2011) நியூக்ளியன் சுழற்சி கட்டமைப்பு நியூக்ளியன்களில் குளுவோன் துருவமுனைப்பு u, d, s நியூக்ளியன் சுழற்சியின் சுவை சிதைவு குறுக்கு சுழற்சி குவார்க் குறுக்கு வேக விநியோகம் பியோன் துருவமுனைப்பு கவர்ச்சியான நிலைகளுக்கான தேடல்ஃ ஒளி மெசோன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி பேரியோன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி COMPASS II (2012-2021) நியூக்ளியன் டோமோகிராஃபி (ஆழமான மெய்நிகர் காம்ப்டன் சிதறல்) துருவமுனைக்கப்படாத குவார்க் குறுக்கு வேக விநியோகம் மற்றும் விசித்திரமான பியோன் மற்றும் காவோன் துருவமுனைப்புத்தன்மை துருவமுனைக்கப்பட்ட ட்ரெல்-யான்ஃ குறுக்கு வேக விநியோகத்தின் உலகளாவிய தன்மை d-குவார்க் மாற்ற சோதனை கருவி இந்த பரிசோதனையில் மூன்று முக்கிய பகுதிகள் உள்ளனஃ பீம் தொலைநோக்கி, இலக்கு இலக்கு. துகள் கற்றை எம் 2 கற்றை கோடு பல்வேறு இரண்டாம் நிலை மற்றும் மூன்றாம் நிலை துகள் கற்றைகளை கொண்டு செல்ல முடியும், இவை அனைத்தும் சூப்பர் புரோட்டான் சின்க்ரோட்ரானில் இருந்து உருவாகின்றன. முதன்மை புரோட்டான் கற்றை (ஒரு சூப்பர் சுழற்சிக்கு 400 ஜிஇவி/சி மற்றும் 1.5E13 புரோட்டான்கள் வரை) ஒரு பெரிலியம் உற்பத்தி இலக்கில் வழிநடத்தப்படுகிறது, இது இரண்டாம் நிலை ஹேட்ரான்களை உற்பத்தி செய்கிறது, இதில் முக்கியமாக (ஆன்டி-) புரோட்டான்கள், பியன்கள் மற்றும் கயான்கள் உள்ளன. உற்பத்தி இலக்கும் பரிசோதனையும் 1 கிமீ நீளமுள்ள பரிமாற்றக் கோடு மூலம் பிரிக்கப்படுகின்றன, இது பலவீனமான சிதைவு மற்றும் பெரிய ஹேட்ரான் உறிஞ்சிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இயற்கையாகவே சுழல்-துருவப்படுத்தப்பட்ட மியூவான் கற்றை உற்பத்தி செய்ய அனுமதிக்கிறது. பீம் லைன் 280 ஜிஇவி/சி வேகத்தில் பீம்களை கொண்டு செல்ல வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. வழக்கமாக, ஐந்து வெவ்வேறு கற்றைகள் காம்பாசால் பயன்படுத்தப்படுகின்றனஃ 160 ஜிஇவி/சி அல்லது 200 ஜிஇவி/சி என்ற பெயரளவு வேகத்துடன் கூடிய நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மியூவான் கற்றைகள், 190 ஜிஇவி/சி என்ற பெயரளவு வேகத்துடன் கூடிய நேர்மறை ஹாட்ரான் கற்றைகள் மற்றும் 75 சதவீதம் புரோட்டான்கள், 24 சதவீதம் பியன்கள் மற்றும் 1 சதவீதம் கேயன்கள், 190 ஜிஇவி/சி என்ற பெயரளவு வேகத்துடன் கூடிய எதிர்மறை ஹாட்ரான் கற்றைகள் மற்றும் 1 சதவீதம் ஆன்டி-புரோட்டான்கள், 97 சதவீதம் பியன்கள் மற்றும் 2 சதவீதம் கேயன்கள், அளவுத்திருத்த நோக்கங்களுக்காக குறைந்த தீவிரம் கொண்ட எலக்ட்ரான் கற்றை (60 மற்றும் 40 ஜிஇவி/சி). பீம் தொலைநோக்கி சம்பவத் துகள்களின் நேரம் மற்றும் நிலை குளிர்ந்த சிலிக்கான் துண்டு கண்டறிதல்கள் மற்றும் ஒளிரும் ஃபைபர் கண்டறிதல்கள் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இலக்கு பொருளுக்குள் உள்ள தொடர்பு புள்ளியை தீர்மானிக்க இந்த தகவல்கள் முக்கியமானவை. கற்றை வகையைப் பொறுத்து, கற்றை தொலைநோக்கியில் மாற்றங்கள் செய்யப்படுகின்றனஃ மியூவான் கற்றைக்கு, கற்றை வேக நிலையங்களைப் பயன்படுத்தி வேகம் அளவிடப்படுகிறது, ஹேட்ரான் கற்றை வெவ்வேறு துகள் வகைகளை வேறுபடுத்திப் பார்க்க, செரென்கோவ் டிடெக்டர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இயற்பியல் இலக்கின் படி, பொருத்தமான இலக்கு தேவைப்படுகிறது. துருவப்படுத்தப்பட்ட இயற்பியலுக்கு, இலக்கு பொருளின் சுழற்சிகள் ஒரு திசையில் அமைந்திருக்க வேண்டும். இலக்கு கலத்தில் அம்மோனியம் அல்லது டியூடேரியம் உள்ளது, அவை நுண்ணலை கதிர்வீச்சு மற்றும் வலுவான காந்தப்புலங்கள் மூலம் துருவப்படுத்தப்படுகின்றன. துருவமுனைப்பு தரத்தைத் தக்கவைக்க, 3He/4He நீர்த்த குளிர்சாதன பெட்டி இலக்கு பொருளை 50 mK க்கு குளிர்விக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. இலக்கு பொருள் துருவப்படுத்தப்பட்ட நீளமான அல்லது பீம் அச்சுக்கு குறுக்கே இருக்கலாம். துருவப்படுத்தப்படாத இயற்பியலுக்கு, பெரும்பாலும் திரவ ஹைட்ரஜன் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது புரோட்டான் பண்புகளைப் படிக்க அனுமதிக்கிறது. அதிக அணு எண்கள் தேவைப்படும் பிற இயற்பியலுக்கு, நிக்கல், ஈயம் மற்றும் பிற அணு இலக்குகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு நிலையான இலக்கு பரிசோதனையின் முக்கிய நன்மை பெரிய ஏற்றுக்கொள்ளல் ஆகும். லோரெண்ட்ஸ் பூஸ்ட் காரணமாக, பெரும்பாலான இறுதி நிலைகள் மற்றும் சிதறிய துகள்கள் பீம் அச்சில் உருவாக்கப்படுகின்றன. இது ஒரு நிலையான இலக்கு பரிசோதனையின் தனித்துவமான அமைப்புக்கு வழிவகுக்கிறதுஃ பெரும்பாலான கண்டறிதல்கள் இலக்கின் பின்னால் வைக்கப்படுகின்றன ("முன்னோக்கி நிறமாலை"). சில செயல்முறைகளுக்கு இலக்கில் இருந்து பின்னடைவு நியூக்ளியனைக் கண்டறிவது அவசியம். இங்கே, இரண்டு பீப்பாய்கள் சிண்டிலேட்டர் பொருளைக் கொண்ட ஒரு ரீகோயில் புரோட்டான் டிடெக்டர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. புரோட்டான்கள் பறக்கும் நேரம் மற்றும் ஆற்றல் இழப்பு ஆகியவற்றால் அடையாளம் காணப்படுகின்றன. ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் கம்பாஸ் பரிசோதனையில் பல்வேறு கண்காணிப்பு கண்டறிதல் வகைகளுடன் இரண்டு ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் நிலைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் துகள்களின் வேகத்தை தீர்மானிக்க ஒரு ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் காந்தத்தைச் சுற்றி அமைக்கப்பட்டுள்ளன. முதல் கட்டம் பெரிய சிதறல் (உற்பத்தி) கோணங்களைக் கொண்ட தடங்களுக்கும், இரண்டாவது கட்டம் சிறிய கோணங்களுக்கும் அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளது. கூடுதலாக, முதல் கட்டத்தில் ஒரு ரிங்-இமேஜிங் செரென்கோவ் டிடெக்டர் ("ரிச்") உள்ளது, இது 10 முதல் 50 ஜிஇவி வரை பியன்கள் மற்றும் கயான்களை வேறுபடுத்திக் காட்ட முடியும். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களை அளவிட பின்வரும் கண்டறிதல் வகைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றனஃ மைக்ரோமெகாஸ், மைக்ரோ மெஷ் கேஸ் டிடக்டர், பிக்சலைஸ் செய்யப்பட்ட மைக்ரோமெகாஸ், ஜிஇஎம்கள், வாயு எலக்ட்ரான் பெருக்கி, பிக்சலைஸ் செய்யப்பட்ட ஜிஇஎம்கள், சறுக்கல் அறைகள், வைக்கோல்கள், சைஃபிஸ், சிண்டிலேட்டிங் ஃபைபர் ஸ்டேஷன்கள், எம். டபிள்யூ. பி. சி, மல்டி வயர் விகிதாசார அறைகள், ஹோடோஸ்கோப்புகள், சிதறிய மியூன்களில் தூண்டுவதற்கு பயன்படுத்தப்படும் சிண்டிலேட்டர் கவுண்டர். நடுநிலைத் துகள்கள், அதாவது. ஃபோட்டான்கள் மின்காந்த கலோரிமீட்டர்கள் மூலம் கண்டறியப்படுகின்றன. உற்பத்தி செய்யப்பட்ட ஹேட்ரான்களின் ஆற்றல் ஹேட்ரோனிக் கலோரிமீட்டர்கள் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சூப்பர் புரோட்டான் சின்க்ரோட்ரான் சோதனைகளின் பட்டியலையும் பார்க்கவும் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஒத்துழைப்பு அதிகாரப்பூர்வ வலைத்தளம் COMPASS சோதனை அமைப்பு "நியூக்ளியன் சுழற்சியில் COMPASS வீடுகள்", தி CERN கூரியர், 25 ஜூலை 2006 (அணுகப்பட்டது 26 ஜூன் 2008). CERN-NA-058 (COMPASS) இன்ஸ்பைர்-ஹெப் CERN சோதனைகளில் சோதனை பதிவு துகள் சோதனைகள் நிலையான இலக்கு சோதனைகள்