Im folgenden hast Du nun
die Möglichkeit, selber drei Arten von Teilchen an Hand ihrer Teilchenspuren
im Detektor zuzuordnen.
Bei diesen drei Teilchenarten handelt es sich um:
Das Elektron ist Dir schon
bekannt. Es ist einer der Bausteine der Materie mit einer elektrischen Ladung
von -1e.
Bei dem Myon handelt es sich um ein "schweres" Elektron, d.h. das
Myon hat die gleiche elektrische Ladung wie das Elektron, ist jedoch wesentlich
schwerer.
Als Hadron bezeichnet man recht schwere Teilchen wie z.B. das Proton oder das
Neutron. Sie sind aus Quarks zusammengesetzt.
Hier nun
je ein Beispiel für die Spuren, die die jeweiligen Teilchen im Detektor
hinterlassen:
Elektron | Myon | Hadron |
Hier sieht man, daß es nur eine leicht geborgene Spur in dem ersten Detektorbereich gibt. Daran erkennt man, daß es sich um ein geladenes Teilchen handeln muß. Die Energie des Teilchens wird nur im elektromagnetischen Kalorimeter gemessen, und das auf eine Energie von 4-8 GeV. Aus der Aussage, daß wir es mit einem geladenen Teilchen mit einem ausschließlichen Energieeintrag im elektromagnetischen Kalorimeter zu tun haben, kann man folgern, daß es sich um die Spur eines Elektrons handeln muß. |
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Hier findet man eine Spur, die in allen Bereichen des Detektors einen Eintrag verzeichnet. Die ausschlag gebenden Bereiche sind der erste und der letzte. Im ersten Bereich sieht man eine leicht gekrümmte Spur, was auf ein geladenes Teilchen hindeutet. Dadurch, daß das Teilchen auch noch in der Myonenkammer nachgewiesen wird (gelbe Kreuze und roter Pfeil) kann man das Teilchen eindeutig als Myon identifizieren. |
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Es gibt zwei verschiedene Arten, wie man Hadronen-Spuren in Detektorbildern erkennen kann. Bei diesen Bildern ist der entscheidende Hinweis dafür, daß man es mit der Spur eines Hadrons zu tun hat, der, daß es einen Eintrag im hadronischen Kalorimeter gibt. Bei diesem Hadron handelt es sich zusätzlich um ein elektrisch geladenes Hadron, was man an dem Eintrag im elektromagnetischen Kalorimeter, aber auch an der leicht gekrümmten Spur im ersten Bereich des Detektors erkennen kann. Dies ist aber eine zusätzliche Aussage, die zur Erkennung einer Hadronen-Spur nicht wichtig ist, außer man möchte das Hadron bestimmen. Dies ist aber für uns nicht vorgesehen. Die zweite, hier nicht abgebildete Möglichkeit, wie man die Spur eines Hadrons erkennen kann, ist die, daß die Teilchenspur noch im ersten Bereich endet und gar nicht bis zum ersten Ring bzw. gerade noch bis zu den ersten beiden Linien vordringt. In diesem Fall hat man es mit einem besonders schweren Hadron zu tun, daß schon sehr schnell seine Energie verliert und sich nicht mehr vorwärts bewegen kann. |
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Nachdem Du nun gesehen hast, wie man die Spuren der einzelnen Teilchen unterscheiden kann, geht es nun mit der Übung los:
1.
Ereignis
2. Ereignis
3. Ereignis
4. Ereignis
5. Ereignis
6. Ereignis
Nachdem Du nun hoffentlich erfolgreich die erste Übung abgeschlossen hast, geht es nun direkt weiter mit Übung 2!