AMANDA项目 

　　中微子是微观宇宙中的最引人注意的物体之一。因为它们很少发生相互作用，所以它们实际上可以毫不受影响地从紧密的宇宙物体中逃脱出来。大爆炸后的产物宇宙尘埃和大量的无线电波都不能严重地阻碍它们。因此，它们是电磁辐射（光，无线电波，γ射线等）的补充送信者。中微子天体物理打开了宇宙的一个新窗口。 

　　DESY ZEUTHEN分部正参加两个中微子望远镜的建造和数据分析。小一点的在西伯里亚的贝加尔湖水下1公里处，大一点的称为AMANDA（南极m子和中微子探测器阵列），安装在南极3000米厚的冰覆盖层中。 

　　AMANDA（南极μ子和中微子探测器阵列）实验采用南极上面的冰覆盖层作为他们大型中微子望远镜的介质。1994年美国和瑞典的合作者在800米和1000米之间的深度安装了第一个测试设备，但残余的水泡损坏了冰的透明度。所以在1996年4根新的装有86个光探测器的绳被放在1520 – 2000米的深度，那时DESY 的科学家们已经参与合作了。安放取得了巨大成功，因为冰的性能在这一新的深度更好。得出的结论是可以在南极建造一台中微子望远镜。该装置1997年增加了216个光探测器，1998年又增加了122个。目标是几年内将其扩大直到最后体积达到1000立方米。 

　　ZEUTHEN的科学家负责开发、建造和测试用于定时校准的光传感器、激光驱动光源、探测超新星爆炸用的专门电子学设备、南极的数据获取系统、模拟被测量的事例，当然也包括分析所采集的数据。（左图为钻塔） 

　　另一个项目位于西伯里亚的贝加尔湖下。贝加尔湖位于西伯里亚南部，靠近俄蒙边疆，长636公里，宽19至89公里。它不仅是世界上面积最大也是最深（1620米）的淡水湖。其淡水资源占全球的20%，占俄罗斯的80%。该湖的总容量相当北美5大湖的总合，可为全人类提供50年的淡水，其31500平方公里的水面比比利时的国土略大一些。 

　　贝加尔湖是安放中微子望远镜的理想场所，因为它的水非常透明。由于深度极深，从水面上来的宇宙线事例已经衰减了100倍。冬天冰的覆盖层很厚，厚到可作为稳定的安装平台。1993年，ZEUTHEN研究所和其俄罗斯伙伴安装了世界上首台水下望远镜。现在，该装置已有200个光传感器连接在绳子上（NT-200）。俄罗斯的经济和政治上的困难导致了NT-200望远镜将来扩展的拖延和不确定性。　

　　H1实验

　　H1国际合作从事高能物理领域里的基础研究。该国际合作组建造并运行H1探测器。参加这一合作的有来自全世界12个国家39个研究所的约400名科学家。　

　　H1国际合作组在HERA加速器北大厅建造了一台大型的粒子探测器（左图），该探测器非常复杂，用来探测高能电子和质子对撞时产生的粒子。

　　H1合作组的主要研究兴趣是测量质子结构，研究粒子间的基本相互作用和寻找超出基本粒子模型以外的物理。实验的结果发表在科学杂志上。因为DESY对开展学术教育做出过承诺，所以参加合作的研究所的学生在这一合作项目中做论文。　

　　H1旨在探测和测量HERA的电子和质子对撞相互作用发射出的高能粒子和喷注，重点识别这些粒子，特别是电子和μ子。对H1合作组的科学家和工程师们来说，量能器（左图）的设计和建造是最具挑战的任务之一。喷注的能量是利用液氩电离室靠稳定可靠的技术加以确定的。相互作用区的周围是量能器，这样实际上任何粒子都会被探测到。另外，它分为很小的单元，以便喷注在空间很好地定位。带电粒子的轨迹在各种丝室中测量。可以测量沿轨迹的点，精确度达到十分之一毫米。用这种方法，可确定磁场中轨迹的曲率，从而可以计算粒子的动量。相互作用产生的数据流巨大。通过采用最先进的技术对数据流进行仔细过滤和分类后，将所得到的信息储存起来，以便今后进行分析。　

　　HERA B 实验

　　HERA-B是一个大孔径高速率谱仪（右图），用于研究920 GeV质子与位于HERA质子束流环内的靶丝原子核的对撞。HERA-B被优化以测量B介子衰变成所谓“金衰变模式” 

　　中的CP破坏。这一雄心勃勃的目标需要从速率为每秒4000万相互作用的1011 的强子相互作用的背景中挑出每一个金衰变事例。同样这也需要在抗辐照技术方面取得进展，开发第一级的触发器和建造一数据获取和高级触发系统的第一个大型集成多级开关。 

　　该实验在HERA质子电子加速器上开展，参加合作的有来自13个国家32个研究所的250为合作者组成。谱仪的大部分已于2000年1月完成，调试于2000年8月结束。探测器和触发器于2002年运行开始时结束，其余运行时间用于测量粲偶素产生对原子序数的依赖，测量920 GeV时B介子产生的截面。HERA-B 实验将扩展现有的在负xF 半球 J/ψ和ψ' 产额的压低测量以及首次测量核物质中的χc压低。实验的题目还包括核物质中重味产生的测量、B强子（B重子寻找、BS 混合、稀有衰变）、粲偶素光谱寻找、粲介子研究。

　　HERMES实验

　　HERMES实验旨在研究物质的夸克-胶子结构，即核子的自旋结构。所谓核子，指的是构成所有原子核基本组成部分的质子和中子。但是，如果再深入研究，

　　就会发现这些核子并不是看起来像是物质的基本组成部分。事实上，它们是束缚态，是由更基本的组成部分，即由强力组合在一起的夸克和胶子构成的合成系统。所有这些粒子都具有一个重要的特性，称为自旋。夸克的自旋为1/2，胶子的自旋为1，核子本身的自旋为1/2。HERMES实验要回答的问题是，核子的基本组成部分是如何凑在一起产生总自旋1/2的。有些情况当然已经了解，但还未找到问题的答案。第一次取数据的运行始于1995年，2000年9月结束。第二次运行2001年开始，一直延续到2006年末。 

　　ZEUS 实验 

　　ZEUS实验旨在利用ZEUS探测器研究HERA电子强子对撞机高能束流提供的粒子反应，加深对基本粒子和自然界力的认识，深入了解微观世界法则。参加这一实验的有450名物理学家。

　　ZEUS探测器的目标是精确地确定相互作用中产生的单个粒子和粒子喷注的能量，方向和性质。该探测器位于HERA的南大厅，12 米 x 10米 x 19米，总重3600吨。ZEUS探测器的关键部分是铀闪烁体量能器，它精确地测量粒子和粒子喷注的能量和方向。内封装有径迹探测器，利用丝室测量带电粒子的轨迹。它由顶点探测器、中心漂移室、前向和后向漂移室及前向的穿越辐射探测器组成，用来识别高能电子。这些室的周围环绕着一个薄的超导螺线管线圈，产生1.8泰斯拉的轴向磁场，用以确定从径迹曲率产生的带电粒子的动量。铀量能器未完全吸收的能量在后备量能器中测量。后备量能器用7.3厘米厚的轭铁片作为观测穿透粒子的吸收器和正比管室。在铀闪烁体和后备量能器大量物质中未被吸收的粒子被典型地视为m子。它们的轨迹在轭铁前后被有限的流光管室所测试。m子的动量取决于螺线管和被铜线圈环型磁化到1.6泰斯拉的轭铁使其轨道产生的偏离。在前向，安有有限的流光管和漂移室的磁化的圆铁测量高能磁铁（最高达150 GeV/c）。 

　　安装有两层闪烁计数器的铁壁放在靠近隧道出口，用来探测由质子束流在上游产生的背景粒子。在前向，束流线上安装着主要的质子谱仪，用来测量前向散射的粒子。在电子束流方向，亮度监视器探测光子和电子。　

　　（高能所科研处制作 侯儒成编译）