ორი ახალი დეტექტორი კოლაიდერისთვის

ორი ახალი დეტექტორი კოლაიდერისთვის

 ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტული მოდელის ჩარჩოებს გარეთ შესაძლო მოვლენების ძიება ფართო ფრონტით მიმდინარეობს, კოსმოსური ვარიანტებიდან დაწყებული(სუპერსიმეტრია, არამინიმალური ჰიგსისეული სექტორები, გაერთიანების თეორია), კონკრეტულ თეორიულ კონსტრუქციებში უჩვეულო გამოვლინებებით დამთავრებული. ეს ინტენსიური პროგრამა უამრავი თეორიული ვარიანტების შეზღუდვის საშუალებას იძლევა, თუმცა ნანატრ აღმოჩენამდე მაინც ვერ მიგვიყვანა. ასეთ სიტუაციაში თეორეტიკოსები ცდილობენ არ ჩამორჩნენ ექსპერიმენტატორებს და ახალი ფიზიკის სულ ახლ-ახალ ვარიანტებს იგონებენ, რომლებიც აქამდე ჩატარებულ ექსპერიმენტებში შეუმჩნეველი დარჩა, მაგრამ სპეციალურად დადგმულ ექსპერიმენტებში შეიძლება იქნას გამოვლენილი.

 ახალი ნაწილაკები არა მარტო პირდაპირ შეიძლება დაიბადოს, არამედ ნეიტრალური მეზონების დაშლითაც – ამიტომ არის საჭირო მეზონებმა მეტი მანძილი გაიაროს და დაშლა მოასწროს(მოკლედ ელემენტარული ნაწილაკების შესახებ). ამ პრინციპზე იმუშავებს დეტექტორი SHiP, რომელიც წინასწარი აჩქარების მოწყობილობაზე(SPS) დაყენდება. ასეთივე დეტექტორები შეიძლება დაყენდეს თვითონ კოლაიდერშიც, თან ისინი გაცილებით იაფი და ზომით პატარა იქნება.

FASER

FASER-დასაყენებელი ადგილი(წითლად). ვერტიკალური და ჰორიზონტალური მასშტაბები 200-ჯერ არის განსხვავებული.

 FASER – მოძრაობის მიმართულებით ძებნა(ForwArd Search ExpeRiment). უკვე არსებული LHCf და ALFA-ს მსგავსად, ის დიდ დეტექტორებთან(ATLAS ან CMS) შეიძლება დაყენდეს, ზედ პროტონების შეჯახების ღერძზე, ოღონდ დიდი დეტექტორიდან ასეულობით მეტრით შორს. თუ პროტონების შეჯახებაში ახალი მსუბუქი ნაწილაკები იბადება, რომლებიც ჩვეულებრივ მატერიასთან თითქმის არ ურთიერთქმედებენ და არ გააჩნიათ მუხტი, ისინი აუცილებლად პირდაპირ გააგრძელებენ მოძრაობას, პროტონის კონებთან ერთად არ გადაიხრებიან და ახალ დეტექტორში შევლენ. იქ ჩვეულებრივი ნეიტრალური ნაწილაკებიც შეიძლება მოხვდეს, მაგალითად, ნეიტრონი(ატომი). მათ მოსაშორებლად დეტექტორის წინ მძლავრი მშთანთქმელი ფენა მოთავსდება.

 CODEX-b

 ეს ახალი დეტექტორი უკვე არსებულ დეტექტორზე, LHCb-ზე შეიძლება დაყენდეს. მას CODEX-b უწოდეს, რაც LHCb-ზე ეგზოტიკის საძიებელ კომპაქტურ დეტექტორს ნიშნავს(Compact Detector for Exotics at LHCb). მას იმავე დარბაზში დაამონტაჟებენ, სადაც LHCb დგას, უფრო ზუსტად, ცალკეულ კარგად ეკრანირებულ ოთახში. FASER-ისგან განსხვავებით ის არა პროტონების შეჯახების ღერძის გასწვრივ იქნება დადგმული, არამედ დიდი კუთხით მის მიმართ. ახალი დეტექტორი მაღალი განჭოლვისა და მეტი ხნით სიცოცხლის უნარის მქონე ნეიტრალურ ნაწილაკებს გამოიჭერს, რომლებიც პირდაპირ შეჯახებებში შეიძლება დაიბადოს ან ნეიტრალური მეზონების დაშლისას.

LHCb და CODEX-b-ს სქემა ზედხედით.

 CODEX-b-ს მთავარი სამიზნე ნაწილაკები თვითონვე შეიძლება იყოს არასტაბილური, ოღონდ ხანგრძლივად სიცოცხლის უნარიანი. ისინი რამდენიმე მეტრს გაივლიან და რაიმე დამუხტულ, ანუ ადვილად შესამჩნევ ნაწილაკებად დაიშლება. თუ დაშლის წერტილი ახალი დეტექტორის შიგნით აღმოჩნდება, ის დამუხტული ნაწილაკების დამახასიათებელ კვალს დაინახავს, რომლებიც არსაიდან გაჩნდა. ასეთი მეტასტაბილური ნაწილაკების ძებნამ დეტექტოზე ATLAS, უჩვეულო ვერაფერი გამოავლინა, თუმცა აქ, დაშლამდელი დისტანცია გაცილებით მეტია, ალბათ, დაშლის დროებიც განსხვავებული იქნება.

 ოთხი დეტქროტიდან ATLAS-ი(ALISE), ზომით ყველაზე დიდია. სიგრძით 43 მეტრი, დიამეტრი 22 მ, წონა 7000 ტონა. ადამიანის ფიგურები ჩასმულია მასშტაბების უკეთესად აღსაქმელად.

 კოლაიდერის მსგავსი მოწყობილობები ძალიან ძვირია და მათ რეალიზებას ათეულობით წელი ჭირდება. უკვე არსებული ამაჩქარებლები პატარა ზომისა და დაბალი ღირებულების, კონკრეტული ამოცანის ამოხსნაზე გამიზნული დეტექტორებით შეიძლება აღიჭურვოს, რაც დეტექტორ-გიგანტების ეფექტური შევსება იქნება(კოლაიდერი).

Show Comments Hide Comments

კომენტარის დატოვება

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *