Was ist ein Detektor?
Einen
Detektor kann man sich bei einem Colliding-Beam-Experiment am einfachsten als
einen großen Zylinder mit zwiebelschalenartigem Aufbau vorstellen.
Jede "Zwiebelschale" übernimmt eine andere Funktion.
In der Mitte des Zylinders befindet sich eine kleine Röhre, durch die der
Teilchenstrahl fliegt.
Der Detektor dient dazu, die Reaktionsprodukte
aufeinander prallender Teilchen aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung geschieht durch
Computer. Die Daten der Reaktionen werden
später ausgewertet, um neue Erkenntnisse über den Aufbau der Natur
und die wirkenden Kräfte zu gewinnen.
Wie funktioniert ein Detektor?
Hat im Detektor eine Teilchenkollision
stattgefunden, so werden dort die Reaktionsprodukte untersucht.
Sehr nahe am Teilchenstrahl werden kurzlebiger Reaktionsteilchen nachgewiesen. Diese kurzlebigen Teilchen müssen dort nachgewiesen werden, da sie nur sehr kurze Strecken zurücklegen, bis sie weiter zerfallen.
In einer weiteren Schicht des Detektors werden elektrisch geladene Reaktionsteilchen nachgewiesen. Dies geschieht durch Magnetfelder, in denen nach der Drei-Finger-Regel bewegte elektrisch geladene Teilchen abgelenkt werden. Diese Ablenkung kann man feststellen und damit die Ladung und die Art des geladenen Teilchens nachweisen.
In einer weiteren Schicht werden verhältnismäßg langlebige Reaktionsteilchen nachgewiesen, die nicht geladen waren und daher auf ihrem Weg durch den inneren Detektor noch nicht erfaßt wurden.
Auf diese Weise werden in mehreren Schichten des Detektors durch unterschiedliche Materialien verschiedenste Daten über die Folgen einer Teilchenkollision gewonnen, die von einem großen Computer erfasst und später von Teilchenphysikern ausgewertet werden.
Wie kann man sich die Reaktionen bei Teilchenkollisionen vorstellen?
Um
eine Vorstellung zu kriegen, welche Teilchen in einer Teilchenkollision entstehen,
ist es hilfreich, sich sogenannte Reaktionsbilder
anzuschauen. In diesen Bildern werden die Daten, die ein Teilchendetektor aufzeichnet,
graphisch dargestellt. Diese Reaktionsbilder zu interpretieren ist jedoch nur
dann möglich, wenn man die Teilchen einigermaßen kennt, die in solchen
Reaktionen vorkommen können. Daher werden die Reaktionsbilder erst später
in der TEILCHENTOUR auf der Seite Materieaufbau, die ein Unterpunkt
der Seite Urteilchen eingeführt.
