Ereignisse identifizieren mit MINERVA
Hier lernst Du, wie die zuvor erläuterten Ereignisse im Event Display MINERVA aussehen. Dabei wendest Du Dein Wissen über das Identifizieren von Elementarteilchen an. Du lernst Ereignisse mit einem W-Teilchen als Signalereignisse auszuwählen und sie von Untergrundereignissen zu unterscheiden. Die Erläuterungen dazu findest Du auf dieser Seite, wiederum in Form einer Bildergalerie.


Signalereignisse
  • Sowohl in der Querschnitts- als auch Seitenansicht sind mehrere Teilchenspuren zu sehen. Dies ist typisch für ein Ereignis, das mit dem ATLAS-Detektor beobachtet wird. Beachte den im Ereignis festgestellten Wert des fehlenden transversalen Impulses (38 GeV). In diesem Ereignis ist ein Neutrino entstanden. Dieses Ereignis ist also interessant für uns! Schauen wir, ob wir noch weitere Elementarteilchen identifizieren können, um das Ereignis zu klassifizieren.
  • In der Querschnittsansicht ist ein Myon (oder Antimyon) erkennbar, dessen Spur im Spurdetektor entgegengesetzt zur roten gestrichelte Linie verläuft. Dies ist ein starker Hinweis auf einen Zerfall eines W-Bosons in ein Myon (nach links im Ereignisbildschirm) und eines Neutrinos (genauer: Myon-Antineutrinos nach rechts im Ereignisbildschirm).
  • In der Seitenansicht sind in der oberen Ansicht mehrere Spuren sichtbar. Um im Event Display nur noch Teilchen mit hohem transversalen Impuls anzuzeigen, können wir sogenannte Schnitte festlegen. Dabei werden alle Teilchen mit einem Mindestwert an transversalem Impuls zur Ansicht ausgewählt. Der Mindestwert ist festzulegen. Zum Einstellen eines Mindestwertes für den transversalen Impuls bietet sich der Wert 20 GeV an. Dies wählt alle Spuren von Teilchen aus, deren transversaler Impuls größ als 20 GeV ist. Diese Anwendung ist in der unteren Ansicht des Ereignis zu sehen.


  • In der Querschnittsansicht kannst Du das Signal eines Elektrons mit hohem transversalen Impuls und ein Neutrino (dies kannst Du aus dem mit 39 GeV hohen fehlendem transversalen Impuls schlussfolgern) sehen. In der Seitenansicht kannst Du ebenfalls das gut isolierte Elektron sehen.
  • Aus der Information über die Spur des Leptons kannst Du ableiten, dass es sich tatsächlich um ein Elektron handelt (negatives Vorzeichen).


Untergrundereignisse
  • Dieses Ereignis hebt sich als Untergrundereignis zweifach von den W-Ereignissen ab: 1. sieht man Bündel von Teilchen und 2. ist der Wert des fehlenden transversalen Impulses zu klein, als dass Neutrinos hätten erzeugt werden können.
  • In der vergrößerten Ansicht des Ereignisses sieht man die beiden Jets noch einmal sehr deutlich.
  • Von einem anderen Ereignis siehst Du hier die vergrößerte Seitenansicht. Darin erkennst Du, dass es hier beim Durchdringen der beiden Teilchenpakete aus Protonen zwei Kollisionen gegeben hat, die etwa 60 cm voneinander entfernt stattfanden. Die Kollisionspunkte sind rot eingekreist. Da kannst Du erahnen, wie schwierig die Identifikation sein kann.


  • Hier ist der Zerfall eines Z-Teilchens, dem neutralen Austauschteilchen der schwachen Wechselwirkung, in ein Myon und ein Antimyon zu sehen.
  • Diese vergrößerte Strahlrohransicht offenbart zwei in entgegengesetzte Richtung laufende Myonen. D.h. die Teilchen könnten vom Zerfall eines anderen Teilchens kommen. Außerdem gibt es keinen fehlenden transversalen Impuls in diesem Ereignis. Demzufolge wurde kein Neutrino erzeugt.
  • In dieser vergrößerten Seitenansicht siehst Du die beiden Teilchen noch einmal. Die Werte der elektrischen Ladung beider Teilchen (Infoboxen link) zeigen, dass es sich tatsächlich um ein Myon und ein Antimyon handelt. Das Ursprungsteilchen, aus dem diese beiden Myonen hervorgingen, war also elektrisch neutral. Ein guter Hinweis auf das Z-Teilchen.