CHƯƠNG 3: TÌM KIẾM ĐƠN CỰC TỪ TRONG MÁY GIA TỐC
3.3 Mô hình thí nghiệm trực tiếp:
21T
(Đơn cực từ được dò tìm ngay sau khi được tạo ra)
21T
Trong thí nghiệm tìm kiếm trực tiếp các tấm bảng plastic mỏng được đặt xung quanh vùng va chạm để dò tìm các đơn cực từ ngay sau khi chúng được tạo ra dựa vào giả định đơn cực từ có khả năng ion hóa cao.
21T
Ở đây tôi chỉ21Txét một số thí nghiệm tìm kiếm cách trực tiếp. Chúng ta sẽ bắt đầu với thí nghiệm tại CERN ISR [7].Thí nghiệm mới nhất được thực hiện với va chạm pp năng lượng 45 và 53.2 GeV và cũng tại 62.8 GeV. 12 chồng các tấm plastic được đặt xung quanh vùng va chạm của ISR. Mỗi chồng gồm 10 tấm plastic, mỗi tấm dày 200 với một bờ mặt (9x12) . Tấm thứ 3 và thứ 5 của mỗi chồng là Makrofole -E, và 8 cái còn lại là nitơ. 10 tấm plastic của mỗi chồng được cố định trên các cột chống bằng 3 cái chốt. Với cách sắp xếp này ta có thể lần theo các dấu vết từ tấm này đến tấm khác với độ thay đổi từ 20-30 . Mô hình thí nghiệm thể hiện ở hình 3.12.
Hình 3.12: Mô hình thực nghiệm ở CERN ISR. B- tia, V-buồng chân không, D-thiết bị dò
Hình 3.13: Dấu vết để lại trên tấm bảng nitơ.
Các tấm nitơ được ngâm trong dung dich NAOH 5N ở trong 60 phút làm cho các vết khắc đủ dài để bảo đảm các dấu vết mà đơn cực để lại khi đi qua tấm bề dày 0.2 mm hoàn toàn thấy rõ với bất kỳ góc độ hình học nào. Ứng cử viên đơn cực được dự kiến sẽ tạo ra một tín hiệu ít nhất là trong tấm nitơ đầu tiên. Các phép đo cho thấy cần proton để tạo ra một cấu vết rõ ràng trên bề mặt các tấm nitơ. Hình tương ứng đối với Makrofol-E là khoảng proton. Trong các tấm bảng được khắc các mãnh hạt nhân tạo ra một phong nền phổ biến, điều đó cho thấy các vết định hướng cách ngẫu nhiên. Hình ảnh các vết chỉ xuất hiện tại hai mặt của tấm. Trung bình các vết không xuyên quá 15 , và chỉ một vài vết xuyên đến (40-50) Do đó việc rà quét tập trung vào các vùng giữa hai bờ mặt của tấm plastic và tìm kiếm bờ dày các vết cắt bằng cách sử dụng một kính hiển vi quan học tiêu chuẩn độ phóng đại 26x, 10x.
Không có đơn cực được tìm thấy. Các tác giả ước lượng các giới hạn trên tại mức tin cậy 95%.
Một nhóm khác thực hiện các thí nghiệm tìm kiếm đơn cực từ tại CERN ISR với năng lượng 53.2 và 62.8 GEV. Sơ đồ thí nghiệm được đưa ra như hình 3.13. Sơ đồ này được bố trí tại vị trí giao nhau I1, sử dụng nam châm là cuộn solenoid siêu dẫn với từ trường theo chiều dọc là 1.5 T. Các máy dò được đặt bên ngoài thùng chân không bằng thép dày 2mm. Từ trường được sử dụng để gia tốc các đơn cực, cho phép chúng cắt bức tường thép mà không tổn thất năng lượng đáng kể. Các chồng thiết bị dò NTD, mỗi cái chứa 4 tấm dày 200 được đặt trên các cột chống.
Hình 3.14: Sơ đồ thí nghiệm CERN ISR. a) máy dò cho các thực nghiệm khác, b) buồng chân không c) các thiết bị dò plastic.
Mỗi chồng gồm có một tấm đầu tiên bằng nitơ, máy dò plastic nhạy nhất, tiếp theo là một tấm polycarbonate ( Makrofol E), ít nhạy hơn và hai tấm nitơ. Nếu ứng cử viên đơn cực được tìm thấy ở tấm đầu tiên, 16Tcác16T21T16T21Ttấm16T21T16T21Tsau16T21T16T21Tsẽ16T21T16T21Tcó16T16Tđược16T21T16T21Tkhắc16T21T16T21Tvà16T21T16T21Ttheo dõi16T21T16T21Ttiếp16T21T16T21Ttừ đầu tiên đến cuối cùng16T21T16T21Tđể16T21T16T21Ttrích xuất16T21Tthông tin16T21T 16T21T16T21Ttối đa16T21T.21T16TMỗi16T21Tdấu vết 16T21T 16T21T16T21Tđược16T21T16T21Tkhắc16T21T16T21Ttheo16T21T16T21Ttiêu chuẩn16T21T16T21Tkỹ thuật16T21T16T21Tvà16T21T 16T21T
16T21T
giới hạn16T21T16T21Ttrên16T21T16T21Tđược16T21T 16T21Ttính toán16T21T 16T21Tbằng cách sử dụng các phương pháp16T21T16T21Ttiêu chuẩn16T21T16T21Tvà16T21T 16T21Tcác16T21T 16T21Ttác giả16T21T 16T21T
thu được16T21T16T21Tcác16T21T16T21Tkết quả16T21Thiển thị16T21T 16T21T16T21Ttrên16T21T16T21Thình16T21T 3.13.