OPAL (Detektor)

Der OPAL-Detektor war ein Experiment am LEP-Speicherring des CERN, welches von 1989 bis 2000 Daten sammelte.
Der Name ist eine Abkürzung für "Omni Purpose Apparatus at LEP"

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Ziele

In der ersten Ausbaustufe des LEP, die von 1989 bis 1995 betrieben wurde, lag die Schwerpunktenergie bei ca. 90 GeV und damit in der Region der Z⁰-Ruhemasse, d. h. die in dieser Zeit gesammelten Daten wurden zu einem großen Teil dazu benutzt, die Masse eben dieses Teilchens genau zu vermessen.

Im November 1995 wurde LEP für ca. einen Monat mit einer Schwerpunktsenergie von 130-140 GeV betrieben (LEP 1.5), bevor dann die zweite Ausbaustufe (LEP2) im Juli 1996 mit Energien bis über 200 GeV fertiggestellt war. Mit dieser höheren Energie konnten nun Paare von W-Bosonen entstehen, anhand derer das Standardmodell der Teilchenphysik weiter überprüft wurde.

Aufbau

Rings um den Kollisionspunkt von Elektronen und Positronen wurden in einer schalenartigen Bauweise die einzelnen Detektoren hintereinander angebracht. Der Primärdetektor, also der Detektor am nächsten zur Kollision, muss dabei den Ort der entstehenden Teilchen am genauesten von allen folgenden Detektoren nachweisen. Bei OPAL waren das die sog. Vertex-Halbleiterdetektoren. Diesen folgten dann die Jet-Kammern und die Z-Kammern, die die Spuren der Teilchen aufzeichneten um daraus u. a. auf den Impuls schließen zu können. Die nächste Schale bestand aus Kalorimetern, welche die Energie der Teilchen aufzeichneten. Die letzte Schicht schließlich bestand aus den Myon-Detektoren, die sowohl konzentrisch um die anderen Detektoren lagen als auch die Endkappen des Detektors bildeten.

Ergebnisse

Die Veröffentlichungen, die im Zuge des OPAL Experiments entstanden sind und weiterhin entstehen, gehen in die tausende, weshalb hier nur die relevantesten Ergebnisse aufgeführt sind:

• Exakte Vermessung der Z⁰-Masse
• Erzeugung der W-Bosonenpaare und Studium der Zerfallsprodukte als Test der elektroschwachen Kraft
• Suche nach Hinweisen auf den Higgs-Mechanismus