| Zur Untersuchung der
Teilchen, die bei Proton-Proton-Stößen entstehen, dient der Atlas-Detektor am LHC als elektronische Kamera.
Auch dieser Detektor ist zylindrisch aufgebaut und besitzt einen ähnliche Lagenstruktur wie der Opal-Detektor.
Es gibt auch hier eine Spurkammer (Halbleiterdetektoren,
Drahtkammern,…)
elektromagnetische und hadronische Kalorimeter und
Myonenkammern (die beispielsweise aus einer Funkenkammer bestehen
können).
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Der Atlas-Detektor ist deutlich größer als frühere Detektoren wie Opal beim LEP-Beschleuniger. Er ist etwa 22 m hoch
und 44 m lang. Eine Ansicht des Atlas-Detektors mit Größenvergleich zum Menschen finden Sie hier.
Diese Animation erläutert den grundlegenden Aufbau des Atlas-Detektors.
Hypatia ist eine interaktive Laborumgebung für Teilchenkollisionen. Mit ihr lassen sich Ereignisse studieren, die im Atlas Detektor am CERN
registriert wurden. Das Ereignis wird als Front- oder Seitenansicht innerhalb des Atlas-Detektors dargestellt, in das mit Hilfe der Maus gezoomt
werden kann.
Das Programm besteht aus mehreren Fenstern, die wir uns nun einzeln anschauen wollen. Als erstes gibt es das Track Momenta Window:
Das "Track Momenta Window" zeigt die verschiedenen Teilchenspuren im Detektor. In der oberen Leiste kommt man mit Previous Event und Next Event zum vorhergehenden bzw. nächsten Ereignis. Unter File→Animated Event lässt sich das Experiment animiert darstellen.
Der Eintrag Show Simulated wird nicht benötigt und sollte nicht angehakt sein.
Nach dem Namen der Ereignis-Datei in der nächsten Zeile folgt mit ETMis die "fehlende" Energie in GeV, die sich aus nichtdetektierten Teilchen (z.B. Neutrinos) oder Messfehlern ergibt.
Die Tabelle darunter zeigt von links nach rechts den Namen der Spur, die Energie des Teilchens, seine Ladung, den transversalen Impuls (der Impuls senkrecht zur Richtung der beiden ursprünglichen Teilchenstrahlen) und schließlich die Winkel der Spur (die ursprünglichen Teilchenstrahlen sind in Z-Richtung, die X- und Y-Achse sehen Sie im folgenden Ereignisbildschirm.)
Durch Anklicken der einzelnen Zeilen werden die dazugehörigen Spuren im Canvas Window hervorgehoben.
Das Canvas Window zeigt ein Bild des ausgewählten Ereignisses. Hier werden die Spuren geladener Teilchen durch Linien innerhalb der Spurkammer dargestellt. Neutrale Teilchen, wie das Photon, hinterlassen keine Linie im Spurdetektor, aber beide eine Energiedeposition in den Kalorimetern.
Das Ereignis kann in der Seiten- oder in der Frontansicht (in Richtung des Ausgangsstrahls) angezeigt werden. Die gestrichelte Linie in der Frontansicht zeigt die Richtung des fehlendes Impulses/Energie, der/die sich aus nicht nachgewiesenen Teilchen (Neutrinos & andere vom Detektor nicht erfasste Teilchen) ergibt.
Im Zoommodus lässt sich durch Drücken einer Maustaste und Bewegen des Mauszeigers über das Fenster in das Bild hinein- und herauszoomen.
Durch Anklicken des Pick-Modus können in der Spurkammer (innerster Teil des Detektors) einzelnen Spuren angeklickt werden, wobei diese dann im Track Momenta Window hervorgehoben werden.
Beachten Sie, dass außerhalb des äußersten Ringes die gesamte Energiedepositon der Kalorimeter angezeigt wird.
Nun schauen wir uns noch das Control Window an:
In diesem Fenster kann zwischen der Front- und der Seitenansicht unter Projection umgeschalten werden.
Durch Drücken von Zoom lässt sich im Canvas Window mit der Maus zoomen und durch Pick einzelne Ereignis anwählen, die dann im Bild und in der Tabelle
hervorgehoben werden.
Mit Hilfe von Cut kann man sich nur die Spuren anzeigen lassen, die die eingestellte Mindestenergie besitzen.
Nun wissen Sie wie die beiden Detektoren aufgebaut sind. Klicken Sie bitte
hier, um selber Teilchen
zu identifizieren.