超導環場探測器 (ATLAS) (A Toroidal LHC ApparatuS) 或稱超環面儀器是位於瑞士歐洲核子研究組織(CERN)之大型強子對撞器(LHC)的六大實驗用偵測器的其中之一。
基本介紹
- 中文名：超導環場探測器
- 外文名：A Toroidal LHC ApparatuS
- 類型：儀器
- 簡稱：ATLAS
形狀特徵,研發過程,超導環場探測器,
形狀特徵
超導環場探測器的長度為 44 米，直徑為 25 米，總重量為 7000 噸。此計畫共約有來自 35 個國家 165 個學術機構的 2000 位科學家與工程師共同參與建造。 此實驗的建造時程原訂於 2007 年的六月完成，但是由於 LHC 的延遲，直到 2008 年九月 10 日才有第一個粒子束的事例。本實驗是設計用來需要更高能量來產生的更重質量的粒子，這是先前其他粒子加速器實驗所無法達到的能量範圍。以此，可以用來檢驗粒子物理理論的標準模型。
研發過程
建造此偵測器的ATLAS 實驗合作團隊，是在1992年組成的。在最初的企劃案 EAGLE (Experiment for Accurate Gamma, Lepton and Energy Measurements 精確光子輕子能量量測實驗) 與 ASCOT (Apparatus with Super COnducting Toroids 超導環面線圈) 整合後，兩組實驗團隊合作建造此一位於大型強子加速器下單一的通用型粒子偵測器。 此偵測器的最終設計合併了前兩個企劃案，同時也整合了先前為超導超大型加速器因計畫終止而沒有實際套用研發成果。最接近目前超導環場探測器實驗的設計規劃於1994年提出，並在1995年由CERN的參與國正式提供資金。其他國家的大學與國家型實驗室在接下來的幾年內也陸續加入，直到今日仍有新的研究機構與物理學家參加此一計畫。偵測器建造的工作，開始由個別的研究機構分別製作子偵測器的組件，然後才運送到 CERN 的 ATLAS 實驗所在地的地下洞穴，於2003年開始組裝。
超導環場探測器
是一個通用型的粒子偵測器。當大型強子對撞型加速器的質子束在其中心點對撞時，具有不同的能量分布的各種粒子會被產生出來。超導環場探測器並不專注於特定的物理過程，其設計目標是儘量廣泛地偵測各種可能發生的信號。如此一來，不論新物理是以何種的物理過程或是有任何新的粒子產生出來，超導環場探測器都要能夠偵測到並且量測其物理性質。在此之前的對撞型加速器實驗，例如美國費米實驗室的兆電子伏特加速器以及 LHC 的前身大型電子正子加速器，都是基於相同的設計理念。但是面對大型強子對撞器所特有的挑戰，在於其前所未有的高能量以及極高的對撞頻率。因此建造一個如超導環場探測器，這個相較於其他實驗來得巨大及複雜的偵測器是必要的。
