Müon-proton ve Müon-çekirdek Çarpıştırıcılarının Ana Parametreleri

Abstract

Lepton-hadon çarpışmaları maddenin derin yapısını öğrenmemizde kritik rol oynamıştır: protonların yapısı (form-faktörler) ve quark-parton modeli elektronların sabit hedeften saçılması deneylerinde keşfedilmiştir. İlk elektron-proton çarpıştırıcısı HERA kuvvetli etkileşmelerin dinamiğini derinlemesine incelemiş ve Tevatron ile LHC deneylerinin doğru yorumu için parton dağılım fonksiyonlarının (PDF) temin etmiştir. Maalesef HERA'nın kütle merkezi enerjisi quantum kromodinamiği (QCD) için kritik olan bölgenin (çok düşük xB ve aynı zamanda büyük Q2) incelenmesine imkan sağlayamamıştır. Bu nedenle daha yüksek kütle merkezi enerjili (> TeV) lepton-hadron çarpıştırıcılarına gereksinim vardır. Bu çarpıştırıcılar hem de gelecekte kurulacak enerji ön-cephesi hadron çarpıştırıcıları için parton dağılım fonksiyonlarını temin edecektir. Enerji ön-cephesi lepton-hadron çarpıştırıcıları için iki seçenek mevcuttur: linak-halka tipli eh çarpıştırıcıları ve halka-halka tipli μh çarpıştırıcıları. Bu tez kapsamında son yıllarda önerilen müon-hadron çarpıştırıcılarının ana parametreleri irdelenecektir. Bunların belirlenmesinde TOBB ETÜ YEF grubu tarafından geliştirilen AloHEP yazılımı kullanılacaktır.

Lepton-hadon collisions have played a critical role in our learning about the deep structure of matter: the structure of protons (form factors) and the quark-parton model were discovered in experiments scattering electrons from fixed targets. İlk elektron-proton çarpıştırıcısı HERA, güçlü etkileşimlerin dinamiklerini derinlemesine incelemiş ve Tevatron ve LHC deneylerini doğru şekilde yorumlamak için parton dağılım fonksiyonları (PDF) sağlamıştır. Unfortunately, the center-of-mass energy of HERA did not allow the study of the region critical for quantum chromodynamics (QCD) (very low xB and at the same time large Q2). Therefore, higher center-of-mass energy (> TeV) lepton-hadron colliders are needed. These colliders will also provide parton distribution functions for future energy frontier hadron colliders. Two options for energy frontier lepton-hadron colliders exist: linac-ring type eh colliders and ring-ring type μh colliders. In this thesis, the main parameters of the muon-hadron colliders proposed in recent years will be investigated. AloHEP software developed by TOBB ETÜ YEF group will be used in determining these.