Making a detector for observing photons at CERN LHC to clarify ultra-high energy cosmic ray phenomena

制作用于在欧洲核子研究组织大型强子对撞机上观察光子的探测器,以澄清超高能宇宙射线现象

基本信息

  • 批准号:
    16403003
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.51万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of this research is to make a detector to be operated at CERN LHC which is expected to work in 2008, and observe the energy spectrum of photons, pi0s and neutrons produced in the very forward region. With that result, we examine various nuclear interaction models used in the Monte-Carlo simulation for development of air showers induced by ultra-high energy cosmic rays.For this end, we performed a detailed investigation of experimental conditions at CERN, negotiation with researchers in CERN and ouroversee collaborators, submission of experimental proposal, attendance at the committee of referee board, production of a prototype detector and its beam test by CERN SPS, and production and beam test of a detector to be used at real run.The performance of the proto-type detector was summarized and submitted to Nuclear Instrument and Method A (in press). We presented the project at various international conferences to receive a high appreciation. The evaluation procedure by the CE … More RN LHC committee extended over 2.5 years and our experiment has been formally approved as 6^<th> experiment, LHCf, in the summer of 2007. This is the first experiment except for large ones approved at the start of the LHC project. The detector we made is a calorimeter having 〜40 radiation length of tungsten, consisting of two towers ; one is 2cmx2cm and the other 4cmx4cm cross-sectional area. For the shower center positioning, we use scintillating fibers and multi-anode PMT's. For sampling of absorbed energy, we use plastic scintillator. We also put a manipulator so that the detector position can be controlled remotely during beam exposure.The detector will be installed at 140 m away from the IP1 interaction point. At that point, the beam pipe splits into two and we can observe neutral particles emitted even in the zero degree by putting the detector just inbetween, where we can find a space of 9cm in width and 35 cm in length in side the TAN for absorbing neutral particles. The pre-installation test was successfully performed in Jan. 2007 and we proved our installation can finish in a short time quickly. Less
这项研究的目的是制造一个探测器,在欧洲核子研究组织大型强子对撞机上运行,​​预计在2008年投入使用,并观测最前沿区域产生的光子、π0和中子的能谱。以此结果,我们检查了用于超高能宇宙射线引起的空气簇射的蒙特卡洛模拟中使用的各种核相互作用模型。为此,我们对CERN的实验条件进行了详细调查,与CERN的研究人员和我们的监督合作者进行了谈判,提交了实验提案,参加了裁判委员会,制作了原型探测器并通过CERN SPS对其进行了束流测试,并进行了生产 对原型探测器的性能进行了总结并提交给核仪器和方法A(正在出版)。我们在各种国际会议上展示了该项目,并获得了高度赞赏。 CE … 更多 RN LHC 委员会的评估程序延长了 2.5 年多,我们的实验于 2007 年夏天被正式批准为第 6 个实验,LHCf。这是除 LHC 项目开始时批准的大型实验之外的第一个实验。我们制作的探测器是一个具有〜40辐射长度的钨量热计,由两个塔组成;一种是 2cmx2cm,另一种是 4cmx4cm 横截面积。对于淋浴中心定位,我们使用闪烁纤维和多阳极 PMT。为了对吸收的能量进行采样,我们使用塑料闪烁体。我们还放置了一个机械手,以便在光束曝光期间可以远程控制探测器位置。探测器将安装在距离IP1交互点140 m处。此时,束流管一分为二,将探测器放在中间,即使在0度的情况下,我们也可以观察到发射的中性粒子,在TAN旁边我们可以找到一个宽9厘米,长35厘米的空间来吸收中性粒子。预安装测试于2007年1月成功进行,我们证明我们的安装可以在短时间内快速完成。较少的

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The Measurement of Forward Particle Production at LHC
大型强子对撞机前向粒子产生的测量
LHCf A new experiment to study very forward particle emission at LHC
LHCf 一项研究 LHC 非常前向粒子发射的新实验
Technical design report of the LHCf experiment : Measurement of photons and neutral pions in the very forward region of LHC
LHCf实验的技术设计报告:LHC最前部区域光子和中性π介子的测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    0.Adriani;et al.
  • 通讯作者:
    et al.
The LHCf experiment at LHC
  • DOI:
    10.1007/s10582-006-0147-x
  • 发表时间:
    2006-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    O. Adriani;L. Bonechi;M. Bongi;R. D’Alessandro;P. Papini;D. A. Faus;J. Velasco;M. Haguenauer;Y. Itow;K. Masuda;Y. Matsubara;H. Matsumoto;H. Menjo;Y. Muraki;T. Sako;K. Kasahara;T. Tamura;K. Yoshida
  • 通讯作者:
    O. Adriani;L. Bonechi;M. Bongi;R. D’Alessandro;P. Papini;D. A. Faus;J. Velasco;M. Haguenauer;Y. Itow;K. Masuda;Y. Matsubara;H. Matsumoto;H. Menjo;Y. Muraki;T. Sako;K. Kasahara;T. Tamura;K. Yoshida
Performance of the Prototype Detector for the LHCf Experiment
LHCf 实验原型探测器的性能
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    2011
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    2008
  • 资助金额:
    $ 8.51万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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  • 批准号:
    19012002
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 8.51万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 8.51万
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    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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    18340069
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 8.51万
  • 项目类别:
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