PHENIX検出器

PHENIX 検出器( Pioneering High Energy Nuclear Interaction eXperiment の略) は、米国ブルックヘブン国立研究所の相対論的重イオン衝突型加速器(RHIC)でデータを収集した 4 つの実験の中で最大のものです。

概要

PHENIXは、重イオンと陽子の高エネルギー衝突を調査するための探査実験であり、電子、ミューオン、光子といった衝突の直接的なプローブを測定するために特別に設計されています。PHENIXの主目的は、クォーク・グルーオン・プラズマ（QGP）と呼ばれる新しい物質状態を発見し、研究することです。QGPを検出し理解することで、ビッグバン直後の宇宙をより深く理解することができます。

PHENIX実験は、重イオン衝突の結果を測定する上でそれぞれ特定の役割を果たす複数の検出器で構成されています。検出器は、パイ中間子、陽子、 K中間子、重陽子、光子、電子など、様々な粒子を測定できる2つの中央アームと、ミューオン粒子の測定に特化した2つのミューオンアームに分かれています。さらに、衝突に関する追加情報を提供するイベント特性評価検出器と、荷電粒子の軌道を曲げる3つの巨大な磁石も設置されています。これらの検出器は、高度な高速データ収集システムと連携して動作し、イベントに関する情報を収集し、QGPの特性を調査します。

この実験は、世界中から集まった400人以上の科学者と技術者の共同作業によって進められています。共同作業は、3年ごとにメンバーによって選出されるスポークスマンと、検出器の運用や、検出器に関係する多数の科学者や研究機関の管理を監督する副スポークスマンチームによって主導されています。過去および現在のスポークスマンには、永宮正治氏（1992～1998年）、ウィリアム・アレン・ザイク氏（1998～2006年）、バーバラ・ジャチャック氏（2007～2012年）がいます。

PHENIXの物理学

PHENIX共同研究グループは、重イオンと陽子の高エネルギー衝突を用いた基礎研究を行っています。PHENIXの主なミッションは以下のとおりです。

クォーク・グルーオン・プラズマと呼ばれる新しい物質状態の探索。これはビッグバン直後の宇宙に存在した物質状態であると考えられている。PHENIXのデータは、新しい物質形態が実際に発見され、それが完全流体のように振る舞うことを示唆している。PHENIXの科学者たちは現在、その特性の研究に取り組んでいる。^{[ 1 ]}
極端な温度と圧力の条件下での物質を研究します。
陽子がスピンを得る場所を学びます。
自然界の最も基本的な構成要素とそれらを支配する力について学びます。
量子色力学相図のマップを作成します。 ^{[ 2 ]}

参照

相対論的重イオン衝突型加速器

さらに読む

K. Adcox 他 (PHENIX 共同研究) (2005). 「RHIC における相対論的核-核衝突における高密度パートン物質の形成：PHENIX 共同研究による実験的評価」Nuclear Physics A . 757 ( 1–2 ): 184– 283. arXiv : nucl-ex/0410003 . Bibcode : 2005NuPhA.757..184A . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2005.03.086 . S2CID 119511423 .