WikiSysop: ١ مراجعة: فيزياء

2010-11-12T22:01:24Z

١ مراجعة: فيزياء

صفحة جديدة

[[ملف:Wilson hall fall b.jpg|thumb|250px|left|Wilson Hall at Fermi Lab]]
[[ملف:IMG 3758.jpg|thumb|left|250px|Part of the CDF detector]]
'''مكشاف مصادم فيرميلاب''' أو '''عداد مصادم مركز أبحات فيرميلاب ''' في [[الفيزياء]] (بالإنجليزية: Collider Detector at Firmilab) هو عداد [[جسيمات أولية]] في مركز الأبحاث الأمريكي المنتسب إلى العالم فيرمي وتسمى فيرميلاب أي معمل فيرمي حيث مقطع كلمة لاب هي اختصار لكلمة معمل الإنجليزية laboratory. أنشئ معمل فيرميلاب في [[شيكاغو]] وهو يحتوي على على معجل كبير للجسيمات الأولية وتختص تجاربه بتعجيل البروتونات وتوجيهها ضد بعضها فتتصادم، وما ينتج عن التصادم من جسيمات أولية يقوم المكشاف أو العداد بتسجيله وفرزها ومعرفة خواصها. ويسمى المعجل لدى فيرميلاب [[تيفاترون]] وهو أكبر معجل للجسيمات الأولية في العالم قبل إتمام إنشاء [[مصادم الهدرونات الكبير]] الذي قامت المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية ببنائه بالقرب من [[جينيف]] وبدأ عمله الفعلي في عام 2010.

والغرض هو اكتشاف [[جسيمات أولية]] جديدة ومعرفة خواصها حيث يتكون منها الكون، ودراسة القوي و[[تآثر|التآثر]] بين الجسيمات الأولية.

==الغرض منه==

ومكشاف [[جسيمات أولية|الجسيمات الأولية]] الملحق بمصادم فيرميلاب هو عمل مشترك لنحو 600 من علماء الفيزياء من 30 جامعة ومراكز أبحاث أمريكة و 30 مجموعة علماء من الجامعات ومراكز البحوث النووية من مختلف بلدان العالم منها [[إيطاليا]] و[[اليابان]] و[[المملكة المتحدة]] و[[كندا]] و[[ألمانيا]] و[[أسبانيا]] و[[روسيا]] و[[فنلندا]] و[[فرنسا]] و [[تيوان]] و [[كوريا]] و[[سويسرا]]. ويبلغ وزن كشاف الجسيمات الأولية نحو 5000 [[طن]] وهو في شكل مكعب يبلغ طول ضلعه 12 مترا، ويحتوي على أعدادا كبيرة من مختلف العدادات الصغيرة للجسيمات، مرتبة في طبقات من الداخل إلى الخارج، تسمح بقياس [[كتلة]] و[[شحنة]] و[[سرعة]] كل جسيم يمر خلالها.

ومن المهام الخاصة لهذا المكشاف هو اكتشاف الأحداث الغريبة التي تحدث نتيجة تآثر الجسيمات مع بعضها البعض. وبصفة خاصة تلك الأحداث النادرة الحدوث حيث يستطيع المكشاف اكتشاف حدث مهم من بين بليونات الأحداث التي تنتج عن تصادم الجسيمات المعجلة. كما يبتغي الفيزيائيون :

* اختبار النموذج القياسي للجسيمات الأولية الذي صاغه الفيزيائيون النظريون

* قياس ودراسة إنتاج وتحلل الجسيمات الأولية الثقيلة مثل [[كوارك علوي]] و[[كوارك سفلي]]، وكذلك بوزون W و[[بوزون]] Z

* فياس ودراسة إنتاج نفاثات الجسيمات ذات الطاقة العالية particle jets و[[فوتون|الفوتونات]]

* دراسة ظاهرة [[حيو|الحيود]] للجسيمات.

في معجل [[تيفاترون|التيفاترون]] تسرع [[البروتونات]] و[[نقيض البروتون|نقيض البروتونات]] بطاقة تبلغ 2 [[إلكترون فولت|تيرا إلكترون فولت]]، أي 2 مليون مليون [[إلكترون فولت]]. وتمكن تلك الطاقة العظيمة من إنتاج جسيمات أولية ثقيلة مثل [[كوارك علوي]] و[[بوزون]] W وبوزون Z، التي تفوق [[كتلة|كتلتها]] كل منهما كتلة البروتون أو نقيض البروتون. وتكتشف تلك الجسيمات عن طريق دراسة تحللها الخاص بها. ويقوم مكشاف الجسيمات بتسجيل مسارات و[[طاقة حركة|طاقة]] و[[إلكترون|الإلكترونات]] و[[فوتون|الفوتونات]] و[[هدرونات|الهدرونات]] الخفيفة مثل [[كوارك|الكواركات]].

وقد يكون لجسيمات أولية تتنبأ بوجودها النظريات بصمات في هيئة طاقات كمومية، وتختص بعض أعمال الباحثين بدراستها.
كما توجد تجربة أخرى تماثل مكشاف مصادم فيرميلاب وتسمى تجربة دي زيرو D0 experiment، وتقع في نقطة أخرى على دائرة [[تيفاترون|معجل التيفاترون]].

== تصميم المكشاف ==

لكي يستطيع الفيزيائيون فهم البيانات التي يحصلون عليها كنتائج مصادمة البروتون بنقيض الروتون، فلا بد لهم أولا من فهم طريقة عمل المكشاف.فكل جزء من اجزاء المكشاف يعين خاصية من خواص النواتج. ويوجد المكشاف عاليا في الموقع B0 على دائرة المعجل الدائري [[تيفاترون]] ويبلغ وزن المكشاف 5000 [[طن]]، وهو يقوم بتحليل ملايين الاصتدامات الحادثة بين فيض البروتونات وفيض [[نقيض البروتون]].
<ref>Yoh, John (2005). Brief Introduction to the CDF Experiment. Retrieved April 28, 2008, Web site: http://www-cdf.fnal.gov/events/cdfintro.html
<http://www-cdf.fnal.gov/upgrades/tdr/tdr.html>
</ref>

ويتكون تصميم المكشاف من عدة طبقات. وكل كبقة تعمل لحظيا مع باقي الطبقات حيث تسجل كل منها ما يمر فيها من جسيمات، وذلك بحيث يستطيع الفيزيائيون "رؤية" ودراسة كل [[جسيم أولي]] على حده.

والمكشاف مقسم إلى عدة طبقات، كالآتي من الداخل إلى الخارج:

* الطبقة 1 : أنبوب فيض البروتونات حيث تصتدم بافيض نقيض الروتونات

* الطبقة 2 : [[عداد شبه الموصلات|عدادات سيليكونية]]

* الطبقة 3 : مقياس المسارات المركزي الخارجي

* الطبقة 4 : لولب المغناطيس

* الطبقة 5 : مقياسات حرارة [[موجات كهرومغناطيسية|للأشعة الكهرومغناطيسية]]

* الطبقة 6 : مقياسات حرارة [[هدرونات|الهدرونات]]

* الطبقة 7 : مقياسات [[ميون|الميون]]

== أهم النتائج ==

من أهم نتائج تجربة مكشاف مصادم فيرميلاب اكتشاف جسيمات [[كوارك علوي|الكواركات العلوية]] في عام 1994.
<ref name="Abe1995">CDF Collaboration (F. Abe et al.): ''Observation of top quark production in anti-p p collisions'' in Phys. Ref. Lett. 75, 1995, 2626–2631 [http://arxiv.org/abs/hep-ex/9503002 hep-ex/9503002]</ref> (واكتشافه لحظيا أيضا في المكشاف D0) وتعيين خواصها الفيزيائية، وكذلك قياس تردد رنين المادة و[[نقيض البروتون|نقيض المادة]] لجسيمات بي-ميزونات Bs-Mesonen.
<ref>CDF Collaboration (A. Abulencia at al.): ''Observation of B0s anti-B0s Oscillations'' in Phys. Ref. Lett. 97, 2006, 242003 [http://arxiv.org/abs/hep-ex/0609040 hep-ex/0609040]</ref>.

==المراجع==
{{ثبت_المراجع}}

== وصلات خارجية==
*[http://www.ts.infn.it/cdf-italia/public/outreach/ CDF (Gruppo Italiano)]
* [http://www-cdf.fnal.gov/ The Collider Detector At Fermilab (CDF)]

== انظر أيضًا ==
* [[مصادم الهدرونات الكبير]]
* [[تيفاترون]]
* [[تجربة أطلس]]
* [[معجل جسيمات]]
* [[معجل خطي]]
* [[مسرع دوراني تزامني]]
* [[عداد غايغر|عداد جايجر]]
* [[عداد وميضي]]
* [[عداد شبه الموصلات]]

[[تصنيف:فيزياء]]
[[تصنيف:كواشف جسيمات]]
[[تصنيف:مسرعات الجسيمات]]

[[de:Collider Detector at Fermilab]]
[[en:Collider Detector at Fermilab]]
[[fr:Collider Detector at Fermilab]]
[[it:Collider Detector at Fermilab]]

مكشاف مصادم فيرميلاب - تاريخ المراجعة

WikiSysop: ١ مراجعة: فيزياء