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科學家在世界Z大對撞機中觀察到*粒子
更新時間:2013-09-29   點擊次數:908次


科學家在大型強子對撞機(LHC)中觀測到*批粒子。歐洲核子研究組織將於(yu) 9月10日正式啟動大型強子對撞機的滿程實驗,希望借助這台世界zui大對撞機揭開宇宙起源的奧秘。
 
    位於(yu) 日內(nei) 瓦附近地底100米深處的大型強子對撞機定於(yu) 9月10日*啟動其粒子束,但在此之前,大型強子對撞機的粒子探測器幾個(ge) 月以來一直在記錄來自宇宙射線的撞擊,而且,在2008年8月22日下午5時,作為(wei) 大型強子對撞機的四項實驗之一的LHCb測試中,科學家在其“頂點定位器” (VELO)中看到了大型強子對撞機產(chan) 生的*批粒子的軌跡。
 
    這是由大型強子對撞機人為(wei) 事件產(chan) 生的粒子軌跡。科學家是在對粒子加速器進行同步測試時獲得這一重大發現的,當時,粒子恰好穿過周長27公裏的LHC加速器的較短部分。
 
    LHC同步測試是將一個(ge) 粒子束與(yu) 一台距LHCb 200米遠的重達28噸的吸收器相撞,生成了一大批粒子。其中一些粒子到達LHCb的實驗場,從(cong) 而讓一支科學家小組在此觀測到這些粒子的軌跡。大型強子對撞機有四台探測器,8月22日隻啟動了LHCb頂點定位探測器,此*粒子軌跡就是由此頂點定位探測器發現的。在此次試驗大獲成功之下,粒子加速器在8月24日早晨讓粒子束與(yu) 此吸收器再次發生撞擊,充分體(ti) 現了頂點定位探測器的探測能力。頂點定位探測器項目負責人、英國利物浦大學教授西彌斯·鮑科克(Themis Bowcock)說:“LHCb頂點定位探測器取得的這一成就——在大型強子對撞機構建*批粒子軌跡,是科學家小組努力工作和無私奉獻的明證,他們(men) 十多年來一直在建造此探測器。”
 
    頂點定位探測器是一種的粒子跟蹤探測器,包圍在LHCb實驗內(nei) 的質子對質子的撞擊點周圍。它的核心裝置是84個(ge) 半月形的矽傳(chuan) 感器,每個(ge) 傳(chuan) 感器通過由5000股電線構建的精密係統與(yu) 其電子儀(yi) 器相連。這些傳(chuan) 感器同進行撞擊的粒子束相距很近——它們(men) 將在探測B誇克粒子時發揮重要作用,將幫助科學家理解物質和反物質行為(wei) 之間的微小但至關(guan) 重要的差異。
 
    頂點定位探測器項目負責人兼頂點定位探測器軟件協調員的格拉斯格大學教授克裏斯·帕克斯(Chris Parkes)博士說:“科學家小組在測試開始後的幾秒鍾內(nei) 就看到這批粒子,它們(men) 是撞擊產(chan) 生的。這預示將來用以探索物質和反物質行為(wei) 差異的實驗能很好地完成。”
 
    來自Nikhef機構的頂點定位探測器委員會(hui) 協調員埃迪·簡斯(Eddy Jans)博士說:“我們(men) 整整一周都在為(wei) 觀測粒子軌跡做準備。為(wei) 了看到這些粒子,我們(men) 不得不啟動這些電子儀(yi) 器,以便在合適的時間獲取數據,並且我們(men) 令其速度達到4千萬(wan) 分之一秒。”
 
    27公裏長的LHC加速器及其在歐洲核子研究組織(CERN)的四項大型試驗連同來自各地的5000位科學家目前正處於(yu) 待命狀態。這次觀測到*粒子比原來預計兩(liang) 個(ge) 粒子束撞擊的時間提前了數周。*批繞整個(ge) 圓形隧道循環運行的粒子束預計在9月10日開始啟動,屆時,將會(hui) 有200多位記者赴歐洲核子研究組織觀看這一幕。
 
    格拉斯格大學LHCb小組研究助理、LHCb頂點定位探測器數據質量協調員愛豆爾多·羅德裏格斯(Eduardo Rodrigues)表示:“我一直在實時監控各個(ge) 環節,使我們(men) 可以觀測到粒子穿越此探測器的整個(ge) 過程。當我們(men) 看到粒子軌跡清晰地出現在控製室的電腦屏幕上時,我激動萬(wan) 分。”
 
    格拉斯哥大學博士生馬可·格薩貝克(Marco Gersabeck)說:“它成功了!它向我提供一種粒子軌跡,我由此將傳(chuan) 感器的排列度調到數百萬(wan) 分之一米。”
 
    格拉斯哥大學和利物浦大學的英國科學家是頂點定位探測器項目的主力軍(jun) ,他們(men) 在英國設計並安裝一個(ge) 個(ge) 的模塊。用於(yu) 觀測這些粒子軌跡的重建軟件也是由英國科學家編寫(xie) 的。Nikhef機構則提供了機械、冷卻和真空係統。此外,參與(yu) 該項目的其它合作者還包括瑞士洛桑聯邦理工大學(EPFL)、歐洲核子研究組織、意大利錫拉庫紮大學、莫斯科國立大學、愛爾蘭(lan) 國立都柏林大學。
 
    LHCb電磁量能器是一個(ge) 由3300塊組成的一麵42平方米的牆體(ti) ,上麵有閃爍體(ti) 、光纜和鉛。在大型強子對撞機內(nei) 開始進行質子—質子對撞時,LHCb電磁量能器將被用來測量對撞過程產(chan) 生的粒子能。質子、電子和正電子將穿過這些模塊內(nei) 的物質層,通過粒子流將它們(men) 的能量堆積在這個(ge) 探測器中。

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