ローマンポットは、加速器物理学で用いられる技術（および関連装置）の名称である。1970年代初頭にCERNとローマの共同研究によって実用化されたことにちなんで名付けられた[1] [2] 。これは、衝突型加速器における2本の粒子ビームの全断面積を測定するための重要な装置である[3]。検出器が円筒形の容器に収納されていることからポットと呼ばれる。第一世代のローマンポットは、CERN中央実験室で特別に製作され、 ISRにおける陽子-陽子相互作用の全断面積の測定に使用された[4] [5] [6]。
ローマンポットは、非常に小さな角度で散乱する加速粒子を捕捉するために、ビームラインのできるだけ 近くに配置されています。
大型ハドロン衝突型加速器（LHC）で使用されたローマ時代の壺
ローマンポットは最初にTOTEM実験[7]で使用され、その後LHCのATLAS [8]およびCMS [9]コラボレーションによって使用されました。下の図は、IP5（相互作用点5）付近のビームラインで使用される検出器を示しています。これはCMS検出器の位置です[10]。ローマンポットユニットごとに3つの検出器が使用されます。それぞれがビームラインから10ミクロン以内に押し込まれます。2つの検出器はビームラインの上下に配置され、3つ目は横に配置されます。これらの検出器は、ビームラインに沿って正確に移動していない陽子を記録し、陽子の弾性散乱を記録します[11] 。これは、クーロン散乱と回折散乱（陽子は点粒子ではなく内部構造（クォーク）を持っているため、回折）を含む全弾性断面積を測定するために使用されます。実際、これらはレッジェ理論を研究するための検出器です。目標は、仮説上の「無色グルーオン」などの標準モデルを超える弾性散乱効果を探索し、ポメロン交換の考え方やオデロンの存在の可能性を確認することです。
オッデロンは、2017年にLHCのTOTEM実験によって初めて観測された可能性がある。[12]この観測結果は後に、テバトロンのDØ実験との共同解析によって確認された。[13]
下の図は、IP5相互作用点から約220メートル前方に設置された単一のローマンポットユニットを示しています。検出器は断熱材で包まれた最も大きな部品です。
参考文献
- ^ ISRでの実験。1971年。
- ^ 「ジュゼッペ・コッコーニ（1914年 - 2008年）」CERN速報、2008年。
- ^ Holzer, BJ; Goddard, B.; Herr, Werner; Muratori, Bruno; Rivkin, L.; Biagini, ME; Jowett, JM; Hanke, K.; Fischer, W. (2020). 「シンクロトロンと円形衝突型加速器の設計と原理」. Myers, Stephen; Schopper, Herwig (編).素粒子物理学リファレンスライブラリ. シュプリンガーオープン. pp. 205– 294. doi : 10.1007/978-3-030-34245-6_6 . ISBN 978-3-030-34245-6。
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- ^ 「光子衝突型加速器としてのLHC」CERN . 2016年2月.
- ^ “CERN | The TOTEM experiment”. totem-experiment.web.cern.ch . 2020年11月25日閲覧。
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