Visokoenergetski fotoni u događajima koji sadrže par čestica-antičestica


Fotoni su čestice, odnosno kvanti elektromagnetskog zračenja. Fotoni su elektroneutralni i zbog toga ne ostavljaju trag u centralnom delu našeg detektora. Međutim, oni sa sobom nose energiju koju najčešće u potpunosti deponuju unutar elektromagnetskog kalorimetra (dok u hadronskom kalorimetru gotovo da ne ostavljaju energiju).

Pogledajmo primer događaja koji sadrži jedan visokoenergetski foton:


Primer llgamma događaja

Pogled na događaj spreda

Image

Pogled na događaj sa strane

Image


Ovakav događaj je moguće predstaviti pomoću jednostavnih dijagrama.
Prvi dijagram predstavlja slučaj kada je foton emitovan od strane jednog finalnog miona:
Drugi dijagram predstavlja slučaj kada je foton emitovan od strane početnog elektrona:

Ove događaje ćemo ubuduće označavati kao: llgamma

Na identican način, kvark-antikvark događaje koji sadrže visokoenergetski foton možemo predstaviti pomoću sledećih dijagrama:

.

Ove događaje ćemo ubuduće označavati kao: qqgamma


Primer qqgamma događaja

Pogled na događaj spreda

Image

Pogled na događaj sa strane

Image


Snopovi elektrona i pozitrona prolaze kroz eksperiment unutar cevi akceleratora koja se poklapa sa osom našeg cilindričnog detektora. Mi, na žalost, nemamo nijedan detektor čestica unutar ove cevi. Iz ovog razloga, svaki foton koji je u nekom događaju emitovan u pravcu paralelnom sa cevi snopa ne može biti detektovan u našem eksperimentu.

Pogledajmo sada kako jedan ovakav događaj izgleda "spreda":

Image

Primetite da se µ- i µ+ ne kreću istim pravcem a suprotnim smerovima, kao sto je to bio slučaj u jednostavnom događaju muon pair.

Da li se sećate slike primera WW (lepton-neutrino/lepton-neutrino) događaja? Obratite pažnju na izrazitu sličnost llgamma i WW (lepton-neutrino/lepton-neutrino) događaja kada se on gleda sa strane.

Na sreću, ova dva događaja se najčešće mogu razlikovati ako se događaj pogleda spreda. Pogledajmo sada spreda isti događaj llgamma u kome je foton napustio detektor duž cevi snopa.

Image

Primetite da u ovom slučaju izgleda kao da su µ- i µ+ "odleteli" u istom pravcu ali u suprotnim smerovima! (Ovo je posledica zakona o održanju impulsa - razmislite zašto! Ne zaboravite da početni elektron i pozitron imaju impulse istog intenziteta a suprotnih smerova.)

Za razliku od ovih događaja, u pogledu spreda na događaje WW (lepton-neutrino/lepton-neutrino) proizvedeni mioni ne izgledaju kao da su "odleteli" u suprotnim smerovima.

(sleceći događaj) Pogledajte sada primere visokoenergetskih gluona u događajima koji sadrže kvark-antikvark par.

(challenge) Povratak na poglavlje "Kako identifikovati nešto komplikovanije vrste događaja".


(home) Povratak na početnu stranicu sa sadržajem.



Terry Wyatt. mart 1997.