Günümüz deneysel fiziğinin temel vazifelerinden biri, güçlü etkileşime giren parçacıkların, yani hızlandırıcıda protonları birbiriyle çarpıştırma prosedürüyle elde edilen hadronların incelenmesi. Fakat hadronların, çarpışma sonrasında küçük açılarla protonlar istikametinde hareket etmesi incelenmesini zorlaştırıyor. Şimdi bu cins yörüngelere sahip farklı parçacık çeşitlerini ayırt etme fırsatını sunacak algılayıcılar yok.
MEPhI’den yapılan yazılı açıklamada, bilim insanlarının, bu parçacıkların cinsine ait bilgi elde etmek için yollarına özel aygıtlar olan radyatörler koyduğu söz edildi. Radyatörde, geçiş radyasyonu denen ve yüklü bir parçacığın bir ortamdan başkasına geçişinin neden olduğu elektromanyetik tesir oluşuyor. Bilim beşerlerine nazaran, bu tesirin tahlili, çeşitli hadron cinslerinin seçilmesi ve incelenmesinde kilit ehemmiyete sahip.
MEPhI uzmanları dünyada birinci kere, yüksek taneli yarı iletkenler temelindeki geçiş radyasyon detektörü (GRD) oluşturma fırsatını veren bir dizi teorik ve mühendislik tahlili bulmayı başardı. Çalışmanın deneysel kısmı, Büyük Hadron Çarpıştırıcısının SPS algılayıcısı ile gerçekleştirildi.
MEPhI Temel Parçacık Fiziği Bölümü’nden kıdemli bilimsel araştırma çalışanı Petr Teterin, “Çarpışan protonların tarafına birkaç derece açıya sahip ve farklı hadron cinslerinin oluşumunu izlemenin mümkün olduğu bir alan hala Büyük Hadron Çarpıştırıcısı çalışmalarında büyük ölçüde ‘kör nokta’ olarak kalıyor. Bu alandaki çalışmalar, protonun yapısına daha derinden nüfuz etme ve içindeki parçacıkları ve ortalarındaki etkileşimi inceleme imkanını tanıyor. Ayrıyeten şimdi gereğince açıklanmayan kozmik parçacıklar fiziğinin paradoksunu, 10^17 eV’ye varan yükseklikteki güçlerde parçacık spektrumunda meydana gelen değişiklikleri, yalnızca bu sorunu anlayarak çözmek mümkün” tabirini kullandı.
MEPhI uzmanları birinci sefer geçiş radyasyonunun spektral-açısal dağılımını ve açısal dağılımlarının analitik tabirlerini inceledi. Bu, partikül tanımlaması için yeni bir dedektör çeşidi oluşturma fırsatını sağlıyor.
Petr Teterin, “Yeni tesir ve formüller bulmak için birçok deneysel ve teorik çalışma yaptık. GRD’nin gerçekçi modellerinin hesaplamaları temelinde, hadronların spektrumlarını yüzde doğruluğu ile belirleme fırsatını gösterdik. Bu, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda planlanan deneylerde merkezi rol oynaması gereken bir buluş” dedi.
Bilim insanlarının anlattığına nazaran, çok katmanlı radyatörlerdeki teşebbüs tesirlerinin, geçiş radyasyonunun üretildiği ana açıyı değiştirdiği ve parçacık kütlesine olan bağımlılığının genel kabul görmüş kanundan çok farklı olabildiği ortaya çıktı.
Bunun yanı sıra, MEPhI uzmanları bu araştırma kapsamında, yeni radyatörler ve yüksek çözünürlüklü yarı iletken algılayıcılar dahil çeşitli çeşitte algılayıcıların prototiplerini geliştirdi.
Bilim insanları gelecekte, Dubna’daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü ve Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nin (CERN) partnerlerinden biri olan MediPix ile işbirliğinde, yüksek güç ve kozmik ışınlar fiziği alanındaki deneyler için hassas parçacık izleme imkanına sahip üst seviye bir geçiş radyasyonu algılayıcısını oluşturmayı planlıyor.
Çalışmalar Rusya Bilim Fonu tarafından destekleniyor, 16-12-10277 no’lu proje.
Bir Cevap Yaz