olla romana

El detector romano es el nombre de una técnica (y del dispositivo correspondiente) utilizado en la física de aceleradores . Nombrado así por su implementación por la colaboración CERN -Roma a principios de la década de 1970, ^{[ 1 ] [ 2 ]} es una herramienta importante para medir la sección transversal total de dos haces de partículas en un colisionador . ^{[ 3 ]} Se llaman detectores romanos porque los detectores están alojados en recipientes cilíndricos. La primera generación de detectores romanos fue construida específicamente por los Talleres Centrales del CERN y se utilizó en la medición de la sección transversal total de interacciones protón-protón en el ISR . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

Las vasijas romanas están situadas lo más cerca posible de la línea de haz , para capturar las partículas aceleradas que se dispersan en ángulos muy pequeños.

Las vasijas romanas se utilizaron por primera vez en el experimento TOTEM ^{[ 7 ]} y posteriormente por las colaboraciones ATLAS ^{[ 8 ]} y CMS ^{[ 9 ]} en el LHC . La figura siguiente muestra un detector utilizado en la línea de haz cerca de IP5 ( punto de interacción 5), la ubicación del detector CMS . ^{[ 10 ]} Se utilizan tres de estos detectores por unidad de vasija romana. Cada uno se coloca a menos de 10 micras de la línea de haz. Dos detectores se colocan encima y debajo de la línea de haz, y un tercero a un lado. Estos detectores registrarán cualquier protón que no viaje precisamente a lo largo de la línea de haz, y por lo tanto registrarán la dispersión elástica de los protones. ^{[ 11 ]} Esto se utiliza para medir la sección transversal elástica total , incluyendo la dispersión de Coulomb , así como la dispersión difractiva (es decir, difracción porque los protones no son partículas puntuales, y tienen una estructura interna (es decir, quarks )). En efecto, estos son detectores para estudiar la teoría de Regge . El objetivo es buscar efectos de dispersión elástica más allá del Modelo Estándar , como los hipotéticos "gluones incoloros", así como confirmar las ideas del intercambio de pomerones y la posible existencia de un odderón .

Los odderones fueron potencialmente observados solo en 2017 por el experimento TOTEM en el LHC . ^{[ 12 ]} Esta observación fue confirmada más tarde en un análisis conjunto con el experimento DØ en el Tevatron . ^{[ 13 ]}

La figura que aparece a continuación muestra una única unidad tipo "olla romana", situada a unos 220 metros del punto de interacción IP5. Los detectores son los componentes más voluminosos, envueltos en material aislante.