Cevap : Dedektörler

Her katmanda, çeşitli sayı ve tiplerde belirleyiciler bulunuyor ve o katmandan geçen parçacıkların özelliklerini saptıyor Parçacıklar içten dışa doğru ilerlerken, bu katmanların bir veya daha fazlasıyla etkileşimde bulunabiliyor ve sonuçta, türünün taşıdığı fiziksel özelliklere bağlı olarak, katmanların birinde durdurulmuş oluyor Yandaki şekilde, hangi parçacık türlerinin hangi katmanlarda etkileşime girerek belirlendiği gösteriliyor Sadece iz saptama odalarından oluşan birinci katmanda, yalnızca yüklü parçacıklar; yükleri sayesinde iz bırakıyor

Örneğin foton veya nötron gibi yüksüz parçacıklar ise; bu katmanla etkileşime girmediklerinden, iz bırakmaksızın ilerliyor ve burada farkedilemeden ikinci katmana geçiyorlar Öte yandan, iz saptama dedektörleri, parçacıkların hemen hemen hiç etkilenmeyeceği şekilde yapılmışlardır Dolayısıyla, bu katmanda yer alan etkileşimler, kayda değer miktarda enerji kaybına yol açmaz ve parçacıklar hiçbir şey olmamış gibi yollarına devam ederler Sonuç olarak parçacıkların hepsi, enerjilerinde ve hareket doğrultularında hiçbir değişikliğin olmadığı varsayımıyla, ikinci katmana ulaşır Ancak bu arada, yüklü olanların varlığı ve nereden gelip nereye gittikleri belirlenmiş oluyor

Fotonlar, elektromanyetik etkileşimin ağır bastığı ikinci katmanda durduruluyor Ayrıca, elektron ve pozitron gibi yüklü, ama hafif olduklarından dolayı görece az miktarda enerji taşıyan parçacıklar da öyle Dolayısıyla, bu parçacıkların enerjileri, elektromanyetik kalorimetreyi oluşturan ikinci katmanda belirlenmiş oluyor Halbuki muon, pion veya proton gibi ağır ve yüklü parçacıklar, bu katmanda iz bırakmakla beraber, taşıdıkları yüksek enerji sayesinde ve bu enerjinin çok küçük bir kısmını kaybederek, üçüncü katmanı oluşturan hadron kalorimetresine ulaşıyorlar Nötronlar ise yüksüz olduklarından, elektromanyetik etkileşime zaten girmiyor ve üçüncü katmanı oluşturan hadron kalorimetresine, ilk halleriyle ulaşıyorlar Sonuç olarak, proton ve nötron gibi baryonlarla, pion gibi mezonlar; yani hadronların tümü, hadron kalorimetresinde durdurulmuş oluyor Bir sonraki dördüncü katmana sadece, çok yüksek enerji düzeylerine sahip, orta ağırlıktaki II nesil leptonu olan muonlar ulaşabiliyor Bu yüzden de bu sonuncusuna, 'muon katmanı' deniyor Şimdi bir de katmanların yapısına bakalım
Birinci katmanın en iç kısmında genellikle, yarıiletken saptayıcılar bulunuyor Çünkü konumun en büyük duyarlılıkla belirlenmesi gereği burada Dışarıya doğru yarıçapı büyüyen hayali silindir yüzeyleri üzerine, sıra sıra telli odalar yerleştiriliyor Sıralar birbirine göre biraz kaydırılmış durumda Ki parçacıklar en az birinden geçmek zorunda kalsın ve yüklü olanların patikaları kaydedilmiş olsun Çünkü bu katmandan sonra gelen kalorimetrelerde, parçacığın enerjisi ölçülürken, patikalar hakkındaki bilgiler kayboluyor

Kalorimetreler benzer şekilde çalışıyor ve yandaki şekilden de görüleceği üzere; kurşun veya demir gibi ağır ve yoğun bir metalden yapılmış bir dizi plaka ile, her plakanın arkasındaki, telli oda işlevi gören gaz hacimlerinden oluşuyor Soldan gelen parçacık bir plakaya girdiğinde, plakanın atomlarıyla arasında etkileşmeler başlıyor

Bu etkileşmeler sırasında parçacığın enerjisi azalırken, ortaya küçük bir 'ikincil parçacıklar yağmuru' çıkıyor Sonrasında hemen hep birlikte, o plakadan sonra gelen telli odaya girip, buradaki gaz ortamında iyonlaşmalara yol açıyorlar Görece düşük miktarda enerji taşıyan ikincil parçacıklar bu iyonlaşmalar sonucunda durdurulurken, birincil parçacık bu süreçten pek etkilenmeksizin yoluna devam edip, bir sonraki plakaya giriyor ve ta ki tüm enerjisini kaybedip durdurulana veya başka parçacıklara dönüşene kadar, aynı süreci tekrarlayıp duruyor Sonuçta, telli odalarda kaydedilmiş olan etkinlik düzeyi ölçümlerinin toplamından, parçacığın katman girişindeki enerjisi hesaplanabiliyor