Experimente
Events beim Aleph-Detektor I


Allein durch bildliche Analyse eines solchen dargestellten Events lassen sich schon Ergebnisse festhalten, ohne auf die genauen Meßwerte einzugehen. Dies liegt daran, daß die Teilchen eine bestimmte "Signatur" hinterlassen, ein Schema, in welchen Sub-Detektoren Einträge entstehen.

Alle Teilchen, die wir betrachten, stoßen bis mindestens in das elektromagnetische Kalorimeter vor, müssen aber z. B. in der Spurkammer nicht nachweisbar sein.

Jedes geladene Teilchen und auch Photonen hinterlassen Energie im elektromagnetischen Kalorimeter, Elektronen und Photonen bleiben darin "stecken", sie hinterlassen alle ihre Energie dort.

Früher haben wir schon erklärt, daß sich bei den untersuchten e+e--Kollisionen zunächst ein Austauschteilchen bildet, hier wollen wir den Fall einer Schwerpunktsenergie von

ECM = 91,2 GeV

betrachten. Bei dieser Energie bildet sich bevorzugt ein Z0-Teilchen, das neutrale Austauschteilchen der schwachen Wechselwirkung. Da Elektron und Positron gleiche Energien und damit Impulse haben, bildet sich das Z0 in Ruhe. Zerfällt es also, muß die Summe der Impulse der Zerfallsprodukte wieder Null sein. Dies hilft uns festzustellen, ob wir alle Teilchen gefunden haben.

Mit diesem Wissen können wir schon eine Ereignisart analysieren:

Hier erkennen wir zwei geladene Teilchen, die ihre Energie im elektromagnetischen Kalorimeter komplett abgeben. Die Teilchen müssen geladen sein, da sie Spuren in der Spurkammer hinterlassen. Genaue Messung ergibt, daß ihre Spuren im Magnetfeld gekrümmt sind. Die Krümmung ist gleichstark, daher sind ihre Impulse gleich, aber entgegengesetzt, daher hat ihre Ladung unterschiedliche Vorzeichen.

Fügt man alle diese Fakten zusammen, so ergibt sich, daß die Produkte wieder ein Elektron und ein Positron gewesen sind. Wir haben es also mit folgender Teilchenreaktion zu tun:

Zusammenfassend stellen wir fest:

Zwei geladene Reaktionsprodukte, die ihre gesamte Energie im elektromagnetischen Kalorimeter hinterlassen und deren Impulse entgegengesetzt sind, identifizieren wir als Elektron-Positron-Paar.