Oppbygning av og virkemåte til ATLAS-detektoren
Her vil du lære om oppbygningen av ATLAS-detektoren og hvordan partikler reagerer med detektor-materialet slik at de kan bli detektert. Du kan velge om du vil lære dette ved hjelp av videoer eller tekst.


Resultatet av proton-proton kollisjoner er detektert av ATLAS-detektoren (ATLAS stær for A Toroidal LHC ApparatuS). Midt i ATLAS kolliderer to "partikkelpakker" (hver med 100 milliarder protoner) med hverandre etter å ha blitt akselerert i motsatte retninger i LHC. Dette gjør at det verken er mulig æ forutsi hvilken del av et proton som kolliderer med hvilken del av et annet proton eller hvilke protoner som kolliderer. I kollisjonene vil vi kunne ha spredning (forandring av proton-retning) og kollisjoner. For siste alternativ vil nye partikler bli produsert. Fysikere vil fra data kunne avgjøre hvilke fysiske reaksjoner som skjedde i kollisjonene. De vil bare kunne gjøre dette etter at de har fætt full forstæelse av detektoren og hvordan den fungerer. Så la oss se på det næ.

ATLAS via video



Weblink: EN + HighQuality Weblink: EN + HighQuality
Weblink: FR + HighQuality Weblink: FR + HighQuality
Weblink: DE + HighQuality Weblink: DE + HighQuality



ATLAS via tekst og bilder
I følgende billedgalleri finner du en kort beskrivelse av strukturen og funksjonen til hver del av detektoren.
  • ATLAS-detektoren er en allsidig detektor. Den er plassert i den store hadronkollisjons-maskinen (LHC) for å lete etter ny kunnskap om hvordan universet ble dannet og hva det er bygget opp av. Med hjelp av ATLAS-detektoren ønsker fysikere å detektere partikler dannet i proton-proton kollisjoner og undersøke deres egenskaper. Disse egenskapene er f. eks. massefart, elektrisk ladning og energi. For å klare dette ble en detektor bygget, så stor at den kan ta pusten fra en, 44 meter lang og 25 meter i diameter. Detektoren består av forskjellige detektorelementer, som hvert har sin spesielle oppgave. De er arrangert i en løk-skall-struktur rundt strålerøret.
  • Spordetektorene detekterer partikler med elektrisk ladning. De måler dets posisjoner ved forskjellige tidspunkter. Siden spordetektoren er fylt av et homogent magnetisk felt vil ladde partikler bli avbøyd. Ved hjelp av avbøyningen kan man beregne massefarten og bestemme den elektriske ladningen. Vekselvirkningen mellom de produserte partiklene og materialet i spordetektorene er veldig liten. På den måten blir bare en liten del av energien tapt her.
  • I det elektromagnetiske kalorimeteret (LAr (Liquid Argon elektromagnetisk kalorimeter) vil partikler og antipartikler, som reagerer elektromagnetisk, bli detektert. Disse er hovedsakelig elektroner og fotoner. All energi til en partikkel som passerer gjennom et elektromagnetisk kalorimeter vil bli absorbert og transformert til et elektrisk signal. Styrken på dette signalet er et mål på energien til partikkelen.
  • I det hadroniske kalorimeteret vil partikler med sterk vekselvirkning, som er bygget opp av kvarker og/eller antikvarker, - såkalte hadroner - bli detektert, f.eks. protoner og nøytroner. Deteksjonsmetoden ligner på den i det elektromagnetiske kalorimeteret. Materialet er imidlertid av høyere tetthet i et hadronkalorimeter for å oppnå ønsket absorpsjon.
  • Myoner avsetter svært lite energi i kalorimeterne, og er de eneste partiklene som passerer alle lagene i ATLAS-detektoren. Derfor er myonkammerne plassert ytterst i ATLAS for å identifisere myonene. Myonkammerne er plassert i et ekstra magnetfelt for å få bestemt massefart og ladning. Magnetfeltet er produsert av store toroidale spoler (derav "T" i navnet "ATLAS"). Myonkammerne er bygd opp av tusener av lange rør fylt med gass. Det er en ledning i midten av hvert rør. Passerende myoner danner frie ladningsbærere via ionisering av gassen. På grunn av stor spenningsdifferanse mellom røret og ledningen trekkes ladningsbærerne enten til ytterveggen eller til ledningen, og danner på denne måten et målbart elektrisk signal.