{"id":561,"date":"2015-12-22T09:38:36","date_gmt":"2015-12-22T09:38:36","guid":{"rendered":"http:\/\/webusers.fis.uniroma3.it\/atlas\/?p=561"},"modified":"2020-11-20T10:21:43","modified_gmt":"2020-11-20T09:21:43","slug":"il-rivelatore-atlas-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/web.infn.it\/atlas\/il-rivelatore-atlas-3\/","title":{"rendered":"Il rivelatore Atlas"},"content":{"rendered":"
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ATLAS si trova in una grande hall sotterranea, a circa 150 m di profondit\u00e0, nel punto di intersezione n. 1 di LHC. \u00c8\u00a0lungo 45 metri e alto 25 metri, met\u00e0 delle dimensioni della cattedrale di N\u00f4tre Dame di Parigi, e pesa circa 7000 tonnellate, come la Torre Eiffel.<\/p>\n

L\u2019esperimento \u00e8 stato disegnato per studiare al meglio tutti gli aspetti della fisica delle collisioni protone-protone a 14 TeV nel centro di massa. I rivelatori che lo compongono sono in grado di rivelare e misurare con grande precisione: elettroni, fotoni, muoni, leptoni tau e adroni (jet) (anche dal decadimento di quark charm, bottom e top), prodotti nelle interazioni protone-protone. Inoltre l\u2019ermeticit\u00e0 dell\u2019apparato sperimentale permette di rivelare la produzione di neutrini o altre particelle non note che non sono rivelate direttamente nell\u2019apparato.<\/p>\n

L\u2019esperimento \u00e8 costruito intorno al punto di collisione dei due protoni con una sequenza di rivelatori di diverso tipo e funzione, determinata dalle propriet\u00e0 di interazione con la materia delle particelle da osservare<\/a> (come descritto successivamente).<\/p>\n

In prossimit\u00e0 del punto di interazione tra i protoni, \u00e8 situato il tracciatore interno per la determinazione della traiettoria delle particelle cariche emesse nella collisione. Questo \u00e8 posto in un campo magnetico di 2 Tesla, generato da un magnete solenoidale superconduttore: dalla curvatura della traiettoria nel campo magnetico si pu\u00f2 determinare la quantit\u00e0 di moto delle particelle osservate. Procedendo verso l\u2019esterno del rivelatore, si trova il calorimetro elettromagnetico, per l\u2019identificazione degli elettroni e dei fotoni e la misura della loro energia, e successivamente il calorimetro adronico per la misura dell\u2019energia di jet (getti) di particelle adroniche (pioni, protoni, neutroni, etc.).
\nQuesti rivelatori sono situati al centro di un grande magnete toroidale, formato da 8 grandi bobine superconduttrici (rettangolari: 25 m x 5 m), che determinano la geometria dell\u2019intero esperimento. Al suo interno, nelle zone in avanti, sono stati inseriti due toroidi superconduttori pi\u00f9 piccoli. Nel campo magnetico del grande toroide sono posti i rivelatori per il trigger (selezione) e la misura della traiettoria dei muoni di alta energia. Rivelatori simili, per l\u2019identificazione dei muoni emessi a meno di 15\u00b0 dai fasci di protoni, sono posizionati dopo i due toroidi pi\u00f9 piccoli. A 17 metri dal punto di interazione e in prossimit\u00e0 dei fasci di protoni si trovano i rivelatori per la misura della luminosit\u00e0.
\nIn una hall sotterranea contigua all\u2019esperimento, \u00e8 situata l\u2019elettronica per il trigger (selezione) degli eventi interessanti e per la registrazione dei dati per la successiva analisi. Completa l\u2019esperimento la rete di calcolo per l\u2019analisi dei dati situata in parte al CERN e in parte in sedi distribuite su tutto il pianeta.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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SCHEMA DI UN ESPERIMENTO DI FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI DI ALTA ENERGIA<\/strong><\/span><\/p>\n

Un esperimento \u00e8 formato da rivelatori capaci di distinguere i vari tipi di particelle e di misurarne la loro energia. Lo schema in figura ne illustra le componenti principali.
\nIn prossimit\u00e0 del punto di collisione si trova il tracciatore interno composto da rivelatori adatti a misurare con grande precisione la posizione delle particelle cariche che li attraversano. Questi rivelatori sono posti in un campo magnetico: dalla misura della curvatura delle tracce cariche nel campo magnetico si determina la quantit\u00e0 di moto delle particelle. Le particelle neutre come i fotoni e gli adroni neutri (per es. i neutroni) attraversano il tracciatore interno senza essere osservati.
\nSegue un calorimetro elettromagnetico. In questo rivelatore elettroni, positroni (e+) e fotoni sono identificati dall\u2019osservazione delle caratteristiche cascate elettromagnetiche da essi generate. I fotoni si distinguono dagli elettroni (positroni) per l\u2019assenza della traccia carica nel tracciatore interno.<\/div>\n
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\"rivelatore_atlas_1\"<\/a><\/h4>\n
Dopo il calorimetro elettromagnetico \u00e8 posto il calorimetro adronico. Adroni carichi (protoni, pioni, etc.) e neutri (neutroni, etc.) generano in questo rivelatore cascate adroniche. L\u2019assenza di una traccia carica nel tracciatore interno permette di separare gli adroni neutri dai quelli carichi.
\nI muoni di alta energia sono le sole particelle cariche che oltrepassano i calorimetri e sono osservati nei rivelatori di muoni posti nella parte pi\u00f9 esterna dell\u2019esperimento. In questi viene misurata la traiettoria dei muoni e dalla sua curvatura in campo magnetico si determina l\u2019energia.
\nParticelle neutre con bassa probabilit\u00e0 di interazione (neutrini ed eventuali altre particelle neutre non attualmente note) lasciano l\u2019apparato sperimentale senza essere rivelate. La loro presenza pu\u00f2 comunque essere evidenziata dall\u2019osservazione nell\u2019evento di una mancanza di quantit\u00e0 di moto determinata dalla quantit\u00e0 di moto sottratta da queste particelle.<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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