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'''DONUT''' war ein [[Experiment]] am [[Fermilab]], mit dem es im Jahr 2000 erstmals gelang, das [[Neutrino|Tau-Neutrino]] (<math>\nu_{\tau}</math>) nachzuweisen. DONUT steht für | '''DONUT''' war ein [[Experiment]] am [[Fermilab]], mit dem es im Jahr 2000 erstmals gelang, das [[Neutrino|Tau-Neutrino]] (<math>\nu_{\tau}</math>) nachzuweisen. DONUT steht für '''''D'''irect '''O'''bservation of the '''NU T'''au''. Das Experiment wurde in Zusammenarbeit von 13 Forschungseinrichtungen realisiert. | ||
== Erzeugung des Strahls == | == Erzeugung des Strahls == | ||
Zur Erzeugung des <math>\tau</math>-Neutrinostrahls wurden [[Hochenergiephysik|hochenergetische]] [[Proton]]en auf einen [[Wolfram]]block geschossen, wodurch unter anderem <math>\tau</math>-Neutrinos entstehen. Hierbei entstehen die <math>\tau</math>-Neutrinos durch den Zerfall | Zur Erzeugung des <math>\tau</math>-Neutrinostrahls wurden [[Hochenergiephysik|hochenergetische]] [[Proton]]en auf einen [[Wolfram]]block geschossen, wodurch unter anderem <math>\tau</math>-Neutrinos entstehen. Hierbei entstehen die <math>\tau</math>-Neutrinos durch den Zerfall sogenannter <math>D_s</math>-[[Meson|Mesonen]] in ein <math>\tau</math> und ein <math>\bar{\nu_\tau}</math>. Das <math>\tau</math> zerfällt dann weiter unter Erzeugung von <math>\tau</math>-Neutrinos. | ||
Da Neutrinos nur [[Schwache Wechselwirkung|schwach wechselwirken]], können sie leicht weitere Abschirmungen passieren, während andere Teilchen aus dem Strahl gefiltert werden. Im DONUT-Experiment war diese Abschirmung 15 Meter dick. | Da Neutrinos nur [[Schwache Wechselwirkung|schwach wechselwirken]], können sie leicht weitere Abschirmungen passieren, während andere Teilchen aus dem Strahl gefiltert werden. Im DONUT-Experiment war diese Abschirmung 15 Meter dick. | ||
== Aufbau des Detektors == | == Aufbau des Detektors == | ||
Der [[Teilchendetektor|Detektor]] des DONUT-Experiments ist etwa 15 Meter lang. Sein wichtigster Bestandteil sind die vier [[Emulsionsplatte]]n, die zur Messung der Teilchenspuren benutzt wurden. Besonderes Interesse galt dabei den Spuren der <math>\tau</math>-Leptonen und deren Zerfällen in ein geladenes Teilchen plus Rest – sogenannte [[Kink (Teilchenphysik)|Kink]]s. Die restlichen Teile des Detektors dienten im Wesentlichen als [[Trigger (Elektronik)|Trigger]] und zur Vorselektierung der Ereignisse. | Der [[Teilchendetektor|Detektor]] des DONUT-Experiments ist etwa 15 Meter lang. Sein wichtigster Bestandteil sind die vier Module mit [[Emulsionsplatte]]n, die zur Messung der Teilchenspuren benutzt wurden. Besonderes Interesse galt dabei den Spuren der <math>\tau</math>-Leptonen und deren Zerfällen in ein geladenes Teilchen plus Rest – sogenannte [[Kink (Teilchenphysik)|Kink]]s. Die restlichen Teile des Detektors dienten im Wesentlichen als [[Trigger (Elektronik)|Trigger]] und zur Vorselektierung der Ereignisse. | ||
== Quellen == | == Quellen == | ||
* [http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/neutrino/discovery/donut_details.html Experimentbeschreibung des Fermilab] | * [http://www.fnal.gov/pub/inquiring//physics/neutrino/discovery/donut_details.html Experimentbeschreibung des Fermilab] | ||
* [http://vmsstreamer1.fnal.gov/Lectures/colloquium/lundberg/index.htm Vortrag von Byron Lundberg anlässlich der ersten <math>\nu_{\tau}</math> Hinweise] | * [http://vmsstreamer1.fnal.gov/Lectures/colloquium/lundberg/index.htm Vortrag von Byron Lundberg anlässlich der ersten <math>\nu_{\tau}</math> Hinweise] | ||
DONUT war ein Experiment am Fermilab, mit dem es im Jahr 2000 erstmals gelang, das Tau-Neutrino ($ \nu _{\tau } $) nachzuweisen. DONUT steht für Direct Observation of the NU Tau. Das Experiment wurde in Zusammenarbeit von 13 Forschungseinrichtungen realisiert.
Zur Erzeugung des $ \tau $-Neutrinostrahls wurden hochenergetische Protonen auf einen Wolframblock geschossen, wodurch unter anderem $ \tau $-Neutrinos entstehen. Hierbei entstehen die $ \tau $-Neutrinos durch den Zerfall sogenannter $ D_{s} $-Mesonen in ein $ \tau $ und ein $ {\bar {\nu _{\tau }}} $. Das $ \tau $ zerfällt dann weiter unter Erzeugung von $ \tau $-Neutrinos. Da Neutrinos nur schwach wechselwirken, können sie leicht weitere Abschirmungen passieren, während andere Teilchen aus dem Strahl gefiltert werden. Im DONUT-Experiment war diese Abschirmung 15 Meter dick.
Der Detektor des DONUT-Experiments ist etwa 15 Meter lang. Sein wichtigster Bestandteil sind die vier Module mit Emulsionsplatten, die zur Messung der Teilchenspuren benutzt wurden. Besonderes Interesse galt dabei den Spuren der $ \tau $-Leptonen und deren Zerfällen in ein geladenes Teilchen plus Rest – sogenannte Kinks. Die restlichen Teile des Detektors dienten im Wesentlichen als Trigger und zur Vorselektierung der Ereignisse.
