Aufbereitung der CERN - Masterclass für die Durchführung an ...

30
Teilchenidentifikationen
Nach dem Überblick über die Teilchen mit ihren Eigenschaften und die Kräfte, die auf sie
wirken, kann man nun den Aufbau der Detektoren verstehen. Eigenschaften, wie elektrische
Ladung und Masse werden hier genutzt, um zwischen Teilchen zu unterscheiden.
Überblick über den Aufbau von Detektoren
Die meisten Detektoren sind zwiebelschalenartig aufgebaut, damit jedes Teilchen möglichst
viele Schichten durchqueren muss.
Eine Analogie findet sich in der Chemie.: Dort bekommt man ein Reagenzglas, und man
kennt die möglichen chemische Elemente darin. Nun reicht aber eine Reaktion nicht aus, um
den Stoff eindeutig zu bestimmen. Man muss ihn mit mehren Substanzen reagieren lassen, um
eindeutig klären zu können, um welches es sich handelt.
Genauso ist es bei den Detektoren. Elektronen und Myonen haben die gleiche elektrische
Ladung, womit man noch eine weitere Schicht benötigt, um sie zu unterscheiden. Die
verschiedenen Schichten werden Kalorimeter genannt, wobei Kalorie eine Einheit der Energie
ist. Da die zu identifizierenden Teilchen Energie in den Schichten verlieren, ist diese
Bezeichnung recht sinnvoll.
Abbildung 13: Aufbau eines Detektors 48
In der inneren Röhre, in der Abbildung gelb dargestellt, prallen die Elektronen und Positronen
aufeinander, wobei verschiedene Teilchen entstehen.
Durch den äußeren Magneten wird ein sehr starkes Magnetfeld erzeugt, welches die
elektromagnetisch wechselwirkenden Teilchen ablenkt. Wie stark die Krümmung in Folge des
48 Homepage der Masterclasses