Mark I はSLAC - LBL 磁気検出器としても知られ、1973 年から 1977 年までSPEAR衝突型加速器の相互作用点で動作していた粒子検出器です。これは初の4π 検出器、すなわち、層状に配置された異なるタイプのコンポーネント粒子検出器により、相互作用点の周囲の 4πステラジアン(立体角の単位) を可能な限り均一にカバーした初の検出器でした。この設計は非常に成功し、この検出器はJ/ψ粒子とタウレプトンの発見に使用され、両方ともノーベル賞を受賞しました( 1976 年にバートン・リヒター、1995 年にマーティン・ルイス・パール)。この基本的な設計理念は、すべての現代の衝突型検出器で引き続き使用されています。
検出器の詳細
この検出器は1970年代初頭としては巨大で、重量は約150トン、長さは12フィート、高さは20フィートでした。衝突する電子ビームと陽電子ビームは、直径約6インチの真空チャンバー内に封じ込められました。ビームパイプは非常に細い（0.008インチ）波形ステンレス鋼管で作られていました。2本のビームは逆回転し、検出器の中心で衝突しました。
ソレノイドコイルはビーム方向とほぼ平行な磁場を生成し、衝突点から出てくる粒子の横方向の運動量を測定できるようになりました。
鋼鉄製の磁束リターン管は、検出器の周囲に八角形に配置された8つの鋼板と、検出器の両端に1つずつ取り外し可能な鋼鉄製エンドキャップで構成されていました。ビル・デイヴィス・ホワイトによって設計された最初の検出器の製作には約1年かかり、1973年に完成しました。
オリジナルの検出器は円筒形の層に積み重ねられた一連の部品で構成されていました。[1]
インナートリガーシンチレーションカウンター
ビームパイプの周囲には4つの内部トリガーシンチレーションカウンタが設置されており、これらのカウンタを通過する荷電粒子は光パルスを発生し、光電子増倍管と関連電子機器によって検出されます。
マルチワイヤ比例チャンバー
SLAC の協力者が MWPC システムを開発しました。
円筒形ワイヤスパークチャンバー
電子読み出しワイヤスパークチェンバーは同心円状に4組設置されていた。これらの検出器の設計と構築は、SLAC共同研究の ロイ・シュヴィッタースが監督した。
外側トリガーカウンター
最外郭の円筒形ワイヤーチャンバーと磁気コイルの間には、48個のシンチレーションカウンタが挟まれていました。これらのカウンタを通過する荷電粒子によって発生した光パルスは、両端の光電子増倍管と関連する電子回路によって検出されました。パルスの到着時間も各光電子増倍管ごとに記録されました。
磁石コイル
ソレノイドコイルに直流電流を流して0.4テスラ（T）の磁場を発生させ、ビームに垂直な面内で荷電粒子を曲げました。これにより、3次元的に飛跡を検出し、荷電粒子を測定して、それらがビームパイプの相互作用領域から発生したかどうかを判定することが可能になりました。
鉛シンチレータシャワー検出器
磁気コイルのすぐ外側には、シャワーカウンターが24個設置されていました。各カウンターは幅約4フィート、長さ約12フィートでした。厚さ0.25インチの鉛板10枚と、プラスチックシンチレーター10個が交互に配置されていました。
このサンドイッチ検出器を通過する電子または光子は、電磁カスケードシャワーを生成しました。
シンチレータプレートからの光パルスは、プラスチック（ルーサイト）光ガイドを使用して、両端にある光 電子増倍管に導かれました。
これらのカウンターと予備のカウンター 1 つは LBL で設計、構築され、SLAC に輸送されました。
鉄フラックスリターン
8インチ（25cm）の鉄板8枚と、2枚のエンドキャップ鋼板で磁束帰還路が完成しました。8枚の鉄板は八角形を形成します。
ミューオンスパークチェンバー
参考文献
- ^ 『標準モデルの台頭：1960年代と1970年代の素粒子物理学』リリアン・ホッデソン、ローリー・M・ブラウン、マイケル・リオーダン、マックス・ドレスデン共著。ニューヨーク：ケンブリッジ大学出版局。1997年。ISBN 0-521-57082-4. OCLC 34284494。
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: その他 (リンク)
- SPEARの歴史に関する記事
