利用光子探测原子核的结构

CMS实验 最近发布了 结果 使用第一批的数据 重离子 LHC运行3。结果测定了D的产量 0 介子(含有魅力夸克和向上反夸克)及其反粒子d 0 在超周边碰撞中,条介子(由一个上夸克和一个魅力反夸克组成)是第一次。D 0 介子是由魅力夸克形成的,它被光子从原子核中踢出,并携带有关帕顿分布函数的信息--这些信息描述了夸克和胶子在原子核内的行为。

测量D 0 生产过程中,cms探测器首先选择光子和铅核碰撞导致核断裂的事件。当这种情况发生时,中子从与光束平行的碰撞中自由流,而质子和完整的原子核由于在大型强子对撞机磁场的存在下它们的电荷将沿着一条弯曲的路径前进。在相互作用点两侧140米远的光束的零度处,两个量热计能够探测到这样的中子。如果在一个热量计中而不是在另一个热量计中看到它们,在与碰撞一致的时间窗中,则选择此事件作进一步调查。

接下来,D的产品 0 衰变--相对电荷的卡恩和同轴对--在cms检测器中重建。物理学家考虑了所有的比恩和卡恩轨道的组合,每一个轨道的假定质量的卡恩和比恩。然后,他们使用数据来筛选这些组合,以确定与他们希望从D中得到的匹配的轨迹。 0 中间。由此,他们能够测量所谓的生产横截面,即D的速率。 0 介子是产生的。

对于《移栖物种公约》,利用D研究核结构 0 介面的产生只是超周边碰撞的众多应用之一。随着方法的改进和系统不确定性的减少,随着时间的推移,这种技术将能够提供对帕顿分布函数的约束,使物理学家能够更深入地理解核物质的结构。

大型强子对撞机3的下一次重离子运行将于11月初开始。