Articulo de referencia

experimento L3

El espectrómetro de muones del detector L3 en LEP con las compuertas del imán abiertas. L3 fue un experimento en el colisionador LEP (1989-2000). El experimento L3 [ 1 ] fue uno...

El espectrómetro de muones del detector L3 en LEP con las compuertas del imán abiertas. L3 fue un experimento en el colisionador LEP (1989-2000).

El experimento L3 [ 1 ] fue uno de los cuatro grandes detectores del Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP). [ 2 ] El detector fue diseñado para buscar la física del Modelo Estándar y más allá. [ 3 ] Comenzó a operar en 1989 y dejó de tomar datos en noviembre de 2000 para dar paso a la construcción del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Ahora, el detector ALICE se encuentra en la caverna que ocupaba L3, reutilizando el característico imán octogonal rojo de L3. [ 4 ]

Detector

El detector L3 era un conjunto cilíndrico multicapa de diferentes dispositivos, cada uno de los cuales medía cantidades físicas relevantes para la reconstrucción de la colisión en estudio. Comenzando desde el centro, cerca del tubo por donde circulan y colisionan electrones y positrones, se encontraban primero el detector de microvértices de tira de silicio (SMD) [ 5 ] y la cámara de expansión temporal (TEC) [ 6 ] . Estos dos subdetectores trazaban las trayectorias de las partículas cargadas producidas en la colisión. Uno de ellos también recopilaba información sobre el momento (una cantidad relacionada con la masa y la energía) de las partículas midiendo su desviación en el campo magnético presente en el detector. Las tres capas exteriores principales eran el calorímetro electromagnético (también llamado BGO porque está hecho de óxido de bismuto y germanio ), el calorímetro hadrónico (HCAL) y el detector de muones .

Los calorímetros son densos y detienen la mayoría de las partículas, midiendo su energía. Se colocó un conjunto de contadores de centelleo entre los calorímetros electromagnético y hadrónico: una de sus funciones era ayudar a reconocer y rechazar las señales provenientes de los muones de rayos cósmicos, partículas de muy alta energía que provienen del espacio y pueden interferir en la medición.

La capa más externa contenía el imán que generaba, dentro del detector, un campo magnético aproximadamente 10 000 veces mayor que el campo promedio en la superficie de la Tierra. Este campo desviaba las partículas cargadas que lo atravesaban, y la curvatura de esta desviación permitía reconstruir la energía de las partículas.

Otra parte importante del detector eran los dos monitores de luminosidad, [ 7 ] colocados a lo largo del haz a ambos lados del punto de interacción. Estos medían la "luminosidad" del haz, que es una forma de cuantificar la tasa de interacciones producidas. [ 8 ]

Referencias

  1. Propuesta técnica  : L3 (Informe CERN-LEPC-83-5)
  2. Herwig Schopper, LEP - El señor de los anillos de colisión en el CERN 1980-2000  : La creación, el funcionamiento y el legado del instrumento científico más grande del mundo, Springer 2009.
  3. Martin W. Grünewald; H. Schopper; SpringerMaterials; sm_lbs_978-3-540-74203-6_6 (Springer-Verlag GmbH, Heidelberg, 2008) consultado: 21-08-2015 correspondiente a la publicación Landolt-Boernstein I 21A: Partículas elementales* 6
  4. Sitio web del CERN , CERN.
  5. El detector de microvértices de silicio L3, Nucl.Instrum.Meth. A351 (1994) 300-312
  6. L. Zehnder, Cámara de expansión del tiempo  : Konstruktion der Vertexkammer für das L3 Experiment am LEP, tesis doctoral ETH Zurich 1991
  7. Medición de luminosidad en el detector L3 del LEP, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., A 381 (1996) 236-266
  8. Sitio web L3 , CERN.
  • Sitio web oficial
  • Publicaciones científicas de la Colaboración L3 sobre INSPIRE-HEP