Akademia
Górniczo Hutnicza
Wydział Fizyki
i Informatyki Stosowanej
pl en login
 
 
 
 
ZEUS

Badania oddziaływań elektronów z protonami w eksperymencie ZEUS na akceleratorze HERA.

Cel eksperymentu:

Celem eksperymentu są badania podstawowe elementarnych składników materii i ich oddziaływań metodą zderzeń wysokoenergetycznych wiązek. Akcelerator HERA w niemieckim Ośrodku Synchrotronu Elektronowego (DESY), w Hamburgu, umożliwił zderzanie wiązek przeciwbieżnych elektronów/pozytonów z protonami w najwyższym na świecie zakresie energii (314 GeV). Rejestracja zderzeń była prowadzona przy pomocy kompleksu detektorów przez współpracę międzynarodową ZEUS od 1992 do 2007 roku. W dalszym ciągu trwa analiza zebranych danych doświadczalnych, której celem są badania:

  • struktury kwarkowo-gluonowej nukleonu i innych cząstek elementarnych;
  • procesów fotoprodukcji i rozpraszania głębokonieelastycznego w niezbadanym dotychczas obszarze energii oraz weryfikacja przewidywań Modelu Standardowego;
  • poszukiwanie istnienia hipotetycznych cząstek (leptokwarków, cząstek supersymetrycznych)

poszukiwania nowych nośników oddziaływania oraz substruktury kwarków.

Najważniejsze wyniki badań:

We współpracy międzynarodowej ZEUS biorą udział 52 laboratoria z 16 krajów świata. Jednym z warunków uczestnictwa był udział zespołów w projekcie i budowie części detektora. Najważniejszymi wynikami zespołu z WFiIS w dziedzinie projektowania i budowy detektorów są:

  • system gazowy kalorymetru uzupełniającego BAC
  • udział w stworzeniu i modyfikacjach Monitora Świetlności eksperymentu

Najważniejsze wyniki analiz oddziaływań e-p: Współpraca ZEUS opublikowała w okresie od 1992 do 2008 roku 180 prac w czasopismach z listy filadelfijskiej. Współautorami tych prac są członkowie zespołu z WFiIS. W szczególności ze względu na to, że część aparatury dedykowana pomiarowi świetlności w eksperymencie została zaprojektowana i zbudowana przez zespół krakowski (WFiIS AGH i IFJ PAN), nasz udział koncentrował się głównie na pomiarach tego parametru, który niezbędny jest do wyznaczenia każdego przekroju czynnego dla badanych procesów. Aparatura Monitora Świetlności odgrywa również zasadniczą rolę w rejestracji elektronów (pozytonów) pod małymi kątami. Jest to ze względu na znajomość realiów aparaturowych, naturalnym powodem aktywności zespołu z WFiIS w analizie procesów, dla których identyfikacja elektronów niewiele odchylonych od kierunku pierwotnego była kluczowa, między innymi w badaniach procesów fotoprodukcji zwłaszcza dyfrakcyjnych. Do najważniejszych osiągnięć uzyskanych przez współpracę ZEUS należy zaliczyć:

  • pomiar całkowitego i cząstkowych przekrojów czynnych ?p przy energii 210 GeV.
  • obserwację przypadków z dużą przerwą w rapidity i zaproponowanie tej sygnatury jako metody selekcji oddziaływań dyfrakcyjnych,
  • pomiary funkcji struktury protonu F2, dyfrakcyjnej funkcji struktury F2D4w różnych obszarach kinematycznych,
  • obserwacja odstępstwa od przewidywań Modelu Standardowego w zakresie dużych wartości przekazu czteropędu Q2 i dużych wartości xBj,
  • pierwsza obserwacja rezonansów w stanie końcowym K0s K0s
  • poszukiwania pentakwarków
  • precyzyjne pomiary i charakterystyki produkcji mezonów wektorowych oraz głębokonieelastycznego rozpraszania Comptona (DVCS) w bardzo szerokim zakresie kinematycznym. Pomiary te są niezwykle ważne dla niezbadanego dotychczas obszaru przejściowego między procesami „miękkimi” a oddziaływaniami opisywanymi w Modelu Standardowym przez perturbacyjną chromodynamikę kwantową (QCD).

Przewidujemy, że zebrany materiał doświadczalny eksperymentu ZEUS będzie tematem analiz (magisteria, doktoraty, habilitacje) co najmniej do 2012 roku.

Doktoraty:

K. Piotrzkowski, L. Adamczyk, W. Machowski, A. Kowal, I. Grabowska-Bołd, D. Szuba, J. Szuba, T. Bołd, J. Łukasik

Habilitacje:

L. Turczynowicz-Suszycki

Granty i inne projekty badawcze:

  1. Specjalne projekty badawcze: „Badanie oddziaływań elektronów z protonami w eksperymencie ZEUS na akceleratorze HERA w ośrodku DESY w Hamburgu” 115/E-343/SPUB/P3/202/94, 115/E-343/ SPUB/P3/109/95, 115/E-343/ SPUB/P3/120/96, 115/E-343/SPUB/P3/002/97, 115/E-343/SPUB/P3/154/98, 112/E-356/SPUB/DESY/ P-03/DZ 3/99, 112/E-356/SPUB-M/DESY/P-03/DZ 301/2000-2002, 112/E-356/SPB/ DESY/ P-03/DZ 116/2003-2005, 153/DES/2006/03
  2. Granty KBN: GR-152, 2 P03 B 244 08 p02, 2 P03 B 105 12, 2 P03 B 149 12, 2 P03 B 032 16, 5 P03 B 137 20, 2 P03B 139 22, 2 P03 B 126 25, 1 P03 B 065 27
 
  Copyright 2008 KOiDC.