Detector PLUTO

PLUTO , construido en los laboratorios DESY en Hamburgo en 1973-1974 y mejorado sustancialmente en 1977-1978, era un detector experimental para la física de partículas de alta energía .

Detector experimental

PLUTO fue la primera electromagnética superconductor solenoide en el mundo, con una axial muy uniforme campo magnético de 1,2 Tesla, ^[1] para operar en una sección recta de e ⁺ e ^- aceleradores en DESY , primero con DORIS I (un anillo de almacenamiento en el centro de energías de masa de ~ 3-5 GeV) en 1974-1976, luego con DORIS II (el anillo de almacenamiento mejorado de DORIS I en el centro de energías de masa de ~ 7-10 Gev) en 1978 y más tarde con PETRA (también un anillo de almacenamiento , en un centro más grande de energías de masa de ~ 10-45 GeV) en 1978-1982 (ver revisión ^[2] ).

Resultados experimentales

La colaboración experimental PLUTO, primero con unos 35 físicos alemanes de los Institutos de Aquisgrán, DESY, Hamburgo, Wuppertal y Siegen, ampliada posteriormente por colegas internacionales de universidades de Estados Unidos, Gran Bretaña, Italia e Israel, investigó la e ⁺ e ^- física en una amplia gama de energías parcialmente inexploradas, contribuyeron eficazmente a la nueva física mediante la exploración del quark charm y tau lepton recién descubiertos , agregaron conocimientos importantes a las interacciones electrodébiles y fuertes (ver reseña ^[2] ) y descubrieron nuevos fenómenos (ver recuerdo ^{[3] ]} ), demostrando que:

• la Y (9,46 GeV) es una resonancia de nuevo quark de fondo-a-fondo muy estrecha (observada junto con otro experimento en DORIS ),
• la Y se descompone hadrónicamente en su mayoría (aproximadamente 97%) en 3 gluones ,
• los gluones se están fragmentando y hadronizando en chorros (casi como quarks), vistos como los tres chorros en las desintegraciones hadrónicas Y,
• los gluones tienen el espín 1,
• existe el gluon bremsstrahlung (encontrado junto con tres experimentos más en PETRA ),

todo esto condujo al descubrimiento del gluón y de los chorros de gluón y a la confirmación de la teoría de la cromodinámica cuántica (QCD) de interacciones fuertes (ver también revisión, ^[4] sobre la primera evidencia de gluones por PLUTO en DORIS, ver página 247 y páginas 264-268 (cap. 4: “Gluon Jets in Y decae” )).

En 1995 se otorgó un "Premio especial de alta energía y física de partículas" de la Sociedad Europea de Física (EPS) a la colaboración PLUTO (junto con las colaboraciones TASSO , MARK-J y JADE) por "establecer la existencia del gluón en condiciones independientes y vías simultáneas " estaba implícitamente destinado al descubrimiento del proceso gluon bremsstrahlung en PETRA en 1979 realizado por las cuatro colaboraciones mencionadas y no al descubrimiento de la desintegración Y -> 3 gluones -> 3 chorros realizado por PLUTO en DORIS en 1978.

Referencias

1. Dichos imanes se utilizaron más tarde paraespectroscopia deresonancia magnética nuclear ( RMN ) para análisis médicos
2. L. Criegee y G. Knies (1982). "e ⁺ e ^- física con el detector PLUTO". Informes de física . 83 (3): 151–280. Código bibliográfico : 1982PhR .... 83..151C . doi : 10.1016 / 0370-1573 (82) 90012-6 .
3. BR Stella y H.-J. Meyer (2011-2012). "Y (9,46 GeV) y el descubrimiento de gluones (un recuerdo crítico de los resultados de PLUTO)". Physical Europea Diario H . 36 : 203–243. arXiv : 1008.1869 . Código Bibliográfico : 2011EPJH ... 36..203S . doi : 10.1140 / epjh / e2011-10029-3 .
4. A. Ali y G. Kramer (2011). "JETS y QCD: una revisión histórica del descubrimiento de los chorros de quarks y gluones y su impacto en QCD". Physical Europea Diario H . 36 (2): 245–326. arXiv : 1012.2288 . Código bibliográfico : 2011EPJH ... 36..245A . doi : 10.1140 / epjh / e2011-10047-1 .