Υψηλής ενέργειας φωτόνια σε γεγονότα που περιέχουν ζευγάρι σωματιδίου-αντισωματιδίου

Τα φωτόνια είναι τα υπεύθυνα σωματίδια της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Επειδή δεν φέρουν ηλεκτρικό φορτίο δεν αφήνουν τροχιά στον κεντρικό ανιχνευτή. Μεταφέρουν όμως ενέργεια η οποία απορροφάται πλήρως στο ηλεκτρομαγνητικό θερμιδόμετρο (και επομένως, δεν αφήνουν ένδειξη στο αδρονικό θερμιδόμετρο).

Παραθέτουμε μερικά γεγονότα που περιέχουν φωτόνιο υψηλής ενέργειας.


Παράδειγμα γεγονότος llgamma

Όψη από τη βάση

Image

Πλάγια όψη

Image


Μπορούμε να περιγράψουμε ένα τέτοιο γεγονός με απλά διαγράμματα.
Το πρώτο διάγραμμα δείχνει ένα φωτόνιο που εκπέμπεται από ένα εξερχόμενο μιόνιο:
Το δεύτερο διάγραμμα δείχνει ένα φωτόνιο που εκπέμπεται από ένα εισερχόμενο ηλεκτρόνιο:

Θα αναφερόμαστε σε τέτοια γεγονότα γράφοντας: llgamma

Στα δύο επόμενα διαγράμματα απαεικονίζεται παραγωγή ζευγαριού κουάρκ-αντικουάρκ όπου εκπέμπεται και ένα φωτόνιο:

.

Τέτοια γεγονότα θα γράφονται ως: qqgamma


Παράδειγμα γεγονότος qqgamma

Όψη από τη βάση

Image

Πλάγια όψη

Image


Τα περιστρεφόμενα (από τον επιταχυντή) ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια διαπερνούν τον ανιχνευτή μέσα σε ένα σωλήνα που διέρχεται από τον άξονα του κυλινδρικού ανιχνευτή. Μέσα στον ίδιο το σωλήνα δεν υπάρχει κανενός είδους ανιχνευτής. Αυτό σημαίνει, δυστυχώς, ότι αν το φωτόνιο εκεμφθεί κατά τη διεύθυνση του σωλήνα, θα διαπεράσει τον ανιχνευτή χωρίς να γίνει αντιληπτό.

Παρακάτω φαίνεται ένα γεγονός (πλάγια όψη) όπου συνέβη ακριβώς αυτό.

Image

Πρόσεξε ότι τα  µ- και µ+ δεν είναι πλέον πλάτη-με-πλάτη όπως συνέβαινε στα καθαρά γεγονότα muon pair .

Θυμάσαι τις εικόνες με παραδείγματα γεγονότων WW (lepton-neutrino/lepton-neutrino); Πρόσεξε πόσο όμοια φαίνονται τα γεγονότα llgamma και τα γεγονότα WW (lepton-neutrino/lepton-neutrino) από την πλάγια όψη.

Ευτυχώς, συνήθως μπορούμε να δούμε τη διαφορά όταν δούμε το γεγονός από τη βάση. Παρακάτω φαίνεται μια τέτοια όψη ενός γεγονότος llgamma όπου ένα φωτόνιο ξεφεύγει κατά τον άξονα του σωλήνα.

Image

Πρόσεξε ότι από αυτήν την όψη, τα µ- και µ+ φαίνονται πλάτη-με-πλάτη (και αυτό λόγω διατήρησης της ορμής. Προσπάθησε να το καταλάβεις. Θυμήσου ότι τα αρχικό ζευγάρι ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου ξεκινά με ίση κατά μέτρο και αντίθετη ορμή για κάθε σωματίδιο).

Θυμήσου ότι τα γεγονότα WW (lepton-neutrino/lepton-neutrino)δεν ήταν πλάτη-με-πλάτη στην όψη από τη βάση.

(next event)κάνε κλικ για να δεις γκλουόνια υψηλής ενέργειας σε μερικά γεγονότα  που περιέχουν ζευγάρι κουάρκ-αντικουάρκ.

(challenge)Πίσω στο κεφάλαιο:  "Πώς να ταυτοποιείς πιο δύσκολα γεγονότα", ή στο κεφάλαιο: "Υπολογίζοντας τις διασπάσεις του W"


(home)Πίσω στη βασική σελίδα με τα περιεχόμενα



Terry Wyatt, Μάρτιος 1997.