Перевод первичных баллов во вторичные физика: Перевод баллов ЕГЭ в оценки » 4ЕГЭ

Содержание

Таблица перевода первичных баллов ЕГЭ по физике 2020-2021

Каждое задание в ЕГЭ по физике оценивается первичными баллами. Сумма первичных баллов по всем заданиям — это общий первичный балл; он переводится во вторичный (тестовый) с помощью таблицы.

  • Максимальный первичный балл в первой части — 34.
  • Максимальный первичный балл во второй части — 19.
  • Общий максимальный первичный балл — 53.

Таблица перевода первичных баллов во вторичные

Шкала переводов является ориентировочной.

  • Красный цвет — вы не перешли порог; поступить в ВУЗ нельзя.
  • Белый цвет — можно поступить на платное.
  • Зелёный цвет — хорошие шансы поступить на бюджет.
ПервичныйТестовый
14
27
310
414
517
620
723
827
930
1033
1136
1238
1339
1440
1541
1642
1744
1845
1946
2047
2148
2249
2351
2452
2553
2654
2755
2857
2958
3059
3160
3261
3362
3464
3566
3668
3769
3870
3972
4074
4176
4278
4380
4482
4584
4686
4788
4890
4992
5094
5196
5298
53100

Таблица перевода тестовых баллов в оценку

Минимальный проходной тестовый балл для поступления в ВУЗ — 36.

Перевод тестовых баллов ЕГЭ в оценки официально не действует. В таблице указаны примерные данные.

Тестовый баллОценка
0-352
36-523
53-674
68-1005

Распределение первичных баллов

  • 1 балл — 1-4, 8-10, 13-15, 19-20, 22-23, 25-26 задания
  • 2 балла — 5-7, 11-12, 16-18, 21, 24, 28 задания
  • 3 балла — 27, 29-32 задания

Первичные баллы за задания по порядку

№ заданияПервичный балл
11
21
31
41
52
62
72
81
91
101
112
12
2
131
141
151
162
172
182
191
201
212
221
231
242
251
261
273
282
293
303
313
323
Всего53
Читать далее >>

Детальное описание системы оценивания.

Срок действия свидетельства о результатах ЕГЭ

На этой страницы вы найдете шкалу перевода баллов егэ в оценки по всем предметам. Так же есть возможность узнать когда будут известны результаты ЕгЭ . Кроме того вас может заинтересовать, кто и как проверяет бланки экзаменов .

Таблица перевода баллов ЕГЭ в оценки по пятибалльной системе

Предмет / Оценка 5 4 3 2
Русский языкот 7258-7137-570-36
Математикаот 6547-6425-460-24
Иностранные языки (английский, немецкий, французский, испанский)от 84
59-83
21-580-39
Обществознаниеот 6755-6640-540-32
Химияот 7356-7237-550-36
Географияот 6751-6638-500-37
Биологияот 7255-7137-540-36
Литератураот 6755-6633-540-32
Физикаот 6853-6737-520-36
Историяот 6850-6733-490-32
Информатикаот 7357-7241-560-40

Шкала перевода баллов ЕГЭ 2014

Первичный балл Русский язык Матем-атика
Общество-знание История Физика Био-логия 00000001353343251065753715881074920111014951124131317116132816152013715321918231581736
21202717920402423302010224426253322112448292836241226523230382613285634323928143060373440301532633935413216346640364234173668
4137443618377042394537193872434046382039744441473921407745424840224179464349412342814745514224438348465243254485494753442645
8750485445274690514955462847925251574729489453525848304996545359493150985554605032511005656615133525757625234535858655335545959
67543655606069553756616271563857626373573958636475584059646577594160656679604261666881614362676984624463687086634564
6971886446657072906547667175926648677277946749687579966850697882986951708084100705271838671537285897254738891
73557690937456799396755781959876588498100775987100786090796192826295846398866410089659166936796689869100

Формула перевода баллов ЕГЭ

Шкала перевода первичных баллов ЕГЭ в тестовые показана в таблице. ВЫ так же можете рассчитать вашу оценку по формуле приведенной ниже.

где t это тестовый балл ЕГЭ по 100-балльной системе, который идет в сертификат ЕГЭ, 0 — первичный балл сдававшего ЕГЭ,0 min оценка, соответствующая одному первичному баллу, 0max — оценка, соответствующая первичному баллу, на единицу меньшему максимально возможного. Округлите результат до целого числа. Нулевому первичному баллу соответствует 0 баллов за ЕГЭ, а максимальному первичному баллу соответствует 100 баллов за ЕГЭ.

Шкала перевода баллов ЕГЭ 2014 в оценки — русский язык.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральная служба

по надзору в сфере образования и науки

(Рособрнадзор)

РАСПОРЯЖЕНИЕ

Об установлении шкалы перевода баллов единого государственного экзамена по русскому языку в пятибалльную систему оценивания, используемую для выставления отметок в аттестат о среднем (полном) образовании в 2008 году

В соответствии с пунктами 9 и 27 Положения о проведении единого государственного экзамена в 2008 году, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 5 февраля г. № 36 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 29 февраля 2008 г., регистрационный № 11251), и на основании решения Комиссии по шкалированию результатов единого государственного экзамена в 2008 году, созданной приказом Рособрнадзора от 15.05.2008 № 1002 (протокол от 05.06.2008 № 5):

1. Установить шкалу перевода баллов единого государственного экзамена (далее — ЕГЭ) по русскому языку в пятибалльную систему оценивания, используемую для выставления отметок в аттестат о среднем (полном) общем образовании в 2008 году:

0 — 39 баллов — отметка 2

40 — 57 баллов — отметка 3

58 — 71 баллов — отметка 4

72 -100 баллов — отметка 5

2. Федеральному государственному учреждению Федеральный центр тестирования (С.С. Кравцову) подготовке протоколов о результатах ЕГЭ руководствоваться п.1 настоящего распоряжения.

3. Контроль за исполнением распоряжения возложить на Управление контроля и оценки качества образования (В.Н. Шаулина).

Руководитель

Л. Н. Глебова

Распоряжение Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки (Рособрнадзора) № 1271-08 от 05.06.2007 года «Об установлении шкалы перевода баллов в отметки при проведении единого государственного экзамена по русскому языку в 2007 году»

После проверки заданий ЕГЭ по русскому языку выставляется первичный балл за их выполнение: от 0 до 57. Каждое задание оценивается определенным количеством баллов: чем сложнее задание, тем больше баллов за него можно получить. За верное выполнение заданий в ЕГЭ по русскому языку дается от 1 до 5 баллов в зависимости от сложности задания. При этом за сочинение можно получить от 0 до 24 баллов.

После этого первичный балл переводится в тестовый балл, который указывается в сертификате ЕГЭ. Именно этот балл используется при поступлении в высшие учебные заведения. Перевод баллов ЕГЭ осуществляется с помощью специальной шкалы баллов.

Также по баллу за ЕГЭ можно определить приблизительную оценку по пятибалльной шкале, которую бы получил школьник за выполнение заданий по русскому языку на экзамене.

Ниже приведена шкала перевода баллов ЕГЭ по русскому языку : первичные баллы, тестовые баллы и приблизительная оценка.

Шкала перевода баллов ЕГЭ: русский язык

Минимальный тестовый балл для поступления в высшие учебные заведения по русскому языку равен 36.

Первичный баллТестовый баллОценка
002
13
25
38
410
512
615
717
820
922
10243
1126
1228
1330
1432
1534
1636
1738
1839
1940
2041
2143
2244
2345
2446
2548
2649
2750
2851
2953
3054
3155
3256
33574
3459
3560
3661
3762
3864
3965
4066
4167
4269
4370
4471
45725
4673
4776
4878
4981
5083
5186
5288
5391
5493
5596
5698
57100

Перевод баллов ЕГЭ производится после начисления первичного результата, на основании утвержденной шкалы он переводится в тестовые баллы.

Они играют важную роль при поступлении в вуз и фиксируются в сертификате о прохождении экзамена.

Тем, кто заканчивает 11 класс и готовится к поступлению в вуз, особенно интересно узнать, как осуществляется перевод балловой оценки ЕГЭ.

Ежегодно сотни тысяч учащихся проходят эту процедуру. Для получения аттестата достаточно сдать всего два предмета – математику и русский язык.

Остальные предметы – а в общей сложности их 14 – сдаются на добровольной основе в зависимости от выбранного вуза.

Для того, чтобы результаты были отображены в сертификате, выпускнику нужно набрать баллов больше установленного минимума.

Как оцениваются результаты ЕГЭ

Результаты экзамена оцениваются комиссией и переводятся в 100-балльную систему.

Существует алгоритм пересчета этих сумм в более привычные оценки. Официально этот метод не применяется с 2009 года.

Но при желании можно ознакомиться со шкалой перевода оценок ЕГЭ.

Оценка результатов проводится в два этапа:

  • по количеству выполненных заданий, учащемуся выставляют первичный балл. Он складывается из суммы за все задания, выполненные верно;
  • далее выполняется перевод первичных баллов ЕГЭ в тестовые. Эта цифра фиксируется в сертификате ЕГЭ и играет важную роль для поступления в вуз. Ниже – таблица перевода для экзамена по математике.

Важно: шкала разработана с учетом сложности заданий.

Актуальную информацию по ЕГЭ всегда можно получать на портале http://ege.edu.ru/ru .

Что собой представляет минимальный балл

Чтобы получить сертификат ЕГЭ, учащемуся необходимо по русскому языку и математике набрать балл больше установленной минимальной границы.

Она определяется ежегодно для каждого отдельного предмета. По сути, минимальная оценка – это эквивалент тройки.

Такой результат отражает, что учащийся удовлетворительно освоил учебную программу.

Минимальный балл:

  1. Определяет выдачу сертификата о сдаче ЕГЭ.
  2. Устанавливается по каждому предмету ежегодно после сдачи экзамена и до того, как будут опубликованы результаты.

По итогам 2016 года, для получения аттестата нужно было получить по русскому языку минимум 36 тестовых баллов.

По математике эта граница составляет 3, а по профильному уровню – 27.

Отличие первичных баллов от тестовых

При оценке результатов сдачи экзамена, сначала выставляется первичная сумма. Затем проводится перевод этих баллов ЕГЭ 2017 в тестовые.

Они определяются по 100-балльной шкале. Эта оценка и будет стоять в сертификате ЕГЭ в случае, если она выше минимальной.

При подсчете баллов, алгоритм следующий:

  1. За каждое верно выполненное задание начисляется один или несколько баллов.
  2. В конце подсчитывается сумма за всю работу.
  3. Осуществляется перевод первичных баллов ЕГЭ.

Касательно тестовых оценок, они насчитываются по 100-балльной системе. А вот сумма первичных может отличаться для разных предметов.

Например, по математике можно получить 30 первичных баллов, а для иностранных языков эта граница 80.

Оценка задания зависит от его сложности. Для заданий части В начисляется по одному первичному баллу за верный ответ.

Для части С есть несколько вариантов: для заданий 1 и 2 начисляется 2 первичных балла правильный ответ на вопрос 3 и 4 дает сразу 3, а задания 5 и 6 добавят к результату учащегося по 4 пункта.

Баллы ЕГЭ и оценки

Хотя существует примерная шкала перевода баллов ЕГЭ в привычные всем учащимся оценки, начиная с 2009 года эта система не применяется.

Отказ от перевода в оценки вызван тем, что сумма баллов не влияет на показатель в аттестате. Она фиксируется в отдельном сертификате.

В случае, когда учащийся по одному из обязательных предметов набрал результат меньше минимального, ему не будет выдан ни сертификат, ни аттестат.

Если же это предмет из тех, что сдаются на добровольной основе, результат просто нигде не зачтется.

Если по результатам сдачи экзамена была получена неудовлетворительная оценка, как быть? Все зависит от того, по какому предмету.

  1. Если набранное количество баллов ниже минимального по математике или по русскому языку, можно пересдать экзамен в том же году в один из резервных дней.
  2. Когда неудовлетворительная оценка получена сразу по обоим предметам, пересдача возможна только на будущий год.
  3. Если не получилось набрать достаточно баллов по необязательному предмету, пересдать экзамен можно только в будущем году. Неудовлетворительный результат не отразится ни в одном документе. На самом деле все будет выглядеть так, будто выпускник этот экзамен вообще не сдавал.

В зависимости от предмета, пересдача возможна либо в том же году в резервные дни, либо в следующем.

Таким образом, если учащийся не сдал математику на базовом уровне, он может воспользоваться резервными днями.

А если низкая оценка получилась по результатам профильного уровня, пересдача будет возможна только через год.

Как быть, если выпускник не согласен с оценкой

Если выпускник уверен, что его работа заслуживает более высокой оценки, он вправе подавать апелляцию.

В такой ситуации, работа заново будет рассмотрена конфликтной комиссией.

Возможно два исхода. Когда оценка кажется заниженной, учащемуся могут либо добавить баллы, либо снять.

Важно: по результатам ЕГЭ 2010 года, из всех поданных апелляций, была удовлетворена третья часть.

Первые две части экзамена проверяются без участия человека. Нельзя исключать вероятность ошибок.

Причиной этому может стать неразборчивый почерк и подобные обстоятельства.

Если создается впечатление, что оценка занижена, учащиеся подают апелляцию.

Из чего состоит экзамен

Общий текст задания состоит из трех частей.

  1. Часть А составлена в виде теста. Из четырех предложенных вариантов ответа выпускнику нужно выбрать один правильный.
  2. В части В возможны следующие типы заданий: написание однословного ответа, выбор нескольких верных вариантов или установление соответствий.
  3. В части С учащемуся предлагается дать развернутый ответ на вопрос.

В зависимости от типа задания, ход проверки отличается. Первые две части проверяются автоматически. Ответы сканируются системой и оцениваются.

Этот процесс проходит без участия человека. По завершении проверки, результаты пересылаются в центр тестирования, находящийся в Москве.

Часть С оценивается двумя независимыми экспертами. Если результаты совпали, выставляется этот итог.

Если после оценки обнаруживается незначительное расхождение, выводится средний результат.

При заметной противоречивости назначается третий специалист.

После завершения проверки, все данные направляются в единый центр тестирования. Там они обрабатываются и фиксируются в базе.

Оттуда они рассылаются по школам, где принимался экзамен.

Как результаты ЕГЭ влияют на поступление в вуз

Для того, чтобы подать заявление на поступление в вуз, выпускникам нужно сдавать ЕГЭ.

Всего можно обратиться в 5 вузов, в каждом из них не более, чем на три специальности.

Заявление готовят в письменной форме и передают лично, либо отправляют по почте.

Если выбран второй вариант, потребуется оформить заказное письмо с описью вложения, а также уведомлением о вручении.

Чтобы узнать, было ли удовлетворено заявление, нужно выйти на официальный сайт вуза.

Когда прием документов завершен, там выкладывается список тех, кто претендует на зачисление. Там же приводятся их результаты сдачи ЕГЭ.

Зачисление проходит в две волны.

  1. Когда опубликован первый список, отводится несколько дней на то, чтобы абитуриенты могли предоставить оригиналы своих документов (в большинстве случаев отправляют их копии).
  2. Если срок на предоставление документов закончился, но еще остались свободные места, готовится второй список.

Чтобы поступить в вуз, понадобится следующий пакет документов:

  • заявление с просьбой о приеме;
  • заверенные копии аттестата и документа, подтверждающего личность;
  • бланк с перечнем набранных по результатам ЕГЭ баллов;
  • фотографии (их размер и количество устанавливаются правилами вуза).

От абитуриента могут затребовать и прочие документы. Для получения подробной информации, нужно обратиться в интересующий вуз.

Перевод баллов ЕГЭ в 2017 году осуществляется по той же системе, что и в предыдущие годы.

Для сдачи экзамена нужно набрать хотя бы минимальное количество баллов, которое устанавливается для каждого предмета ежегодно.

Чтобы получить аттестат и сертификат с результатами ЕГЭ, нужно превысить эту границу по обязательным предметам.

Как перевести первичные баллы в тестовые ЕГЭ 2015 по русскому языку

Каждый выпускник отлично понимает, что для успешного поступления на интересующую специальность необходимо качественно подготовится к ЕГЭ 2018 и набрать максимально возможные баллы. Что же значит «хорошо сдать экзамен» и сколько баллов будет достаточно для того, что бы побороться за бюджетное место в том или ином ВУЗе? Об этом пойдет речь в данной статье.

Мы затронем такие важные вопросы:

Прежде всего, важно понимать, что существует:

  • минимальный балл, дающий право на получение аттестата;
  • минимальный балл, позволяющий подать документы в ВУЗ;
  • минимальный балл, достаточный для реального поступления на бюджет по конкретной специальности в определенном университете России.

Естественно, что эти цифры существенно отличаются.

Минимальный аттестационный балл

Минимальные аттестационные баллы ЕГЭ установлены для обязательных предметов – русского языка и математики базового уровня и в 2018составляют:

Преодолев данный порог, но, не дотянув до минимального тестового балла, экзаменуемый получит аттестат, но не сможет подать документы в университет.

Минимальный тестовый балл

Тестовый минимум – это пороговое значение, дающее право на вступление в ВУЗ. Иными словами, лица, преодолевшие тестовый порог теоретически имеют право вступить в борьбу за бюджетные места. Хотя, на практике, вступить с минимальными показателями в высоко котируемые университеты практически нереально.

В 2018 году по всем предметам, кроме русского языка и базовой математики тестовые минимальные баллы ЕГЭ совпадают с аттестационными и составляют:

Предмет

Минимальный тестовый балл

Русский язык

Математика (базовый уровень)

Математика (профильный уровень)

Обществознание

Литература

Иностранный язык

Биология

Информатика

География

Принцип расчета успешности сдачи единого государственного экзамена предполагает, что испытуемый должен продемонстрировать высокий, средний либо достаточный уровень знаний, соответствующий в школьной шкале оценкам «5», «4» и «3».

В случае неудовлетворительного результата, а также при сдаче на балл, который сам экзаменуемый считает для себя недостаточным, выпускникам предоставляется право пересдачи ЕГЭ.

Минимальный балл для поступления на бюджет

Большинство ВУЗов оглашают пороговый балл, необходимый для претендующих на бюджетное место. Это позволяет каждому абитуриенту реально оценивать перспективы поступления и выбирать университеты и специальности с учетом набранных на ЕГЭ баллов.

В 2018 году можно ориентироваться на тот факт, что в прошлом сезоне средние проходные баллы по всем предметам ЕГЭ среди абитуриентов, поступивших в МГИМО и другие высоко котируемые университеты столицы, колебались между пороговым значением 80-90. Но, для большинства региональных ВУЗов РФ конкурентным результатом можно считать уже 65-75 баллов.

Перевод первичного балла в результирующий

Выполняя задания, предложенные в билете ЕГЭ, экзаменуемый набирает так называемые первичные баллы, максимальное значение которых варьируется в зависимости от предмета. При оценивании уровня знаний, такие первичные баллы переводятся в результирующие, которые заносятся в сертификат и являются базовыми при поступлении.

С помощью онлайн калькулятора, вы сможете сопоставить первичные и тестовые баллы по интересующим предметам.

Также как в прошлом году, в 2018 набранные при прохождении ЕГЭ баллы влияют на балл аттестата и, хотя официально таблица сопоставления тестового балла и традиционных оценок, не принята, можно приблизительно сопоставить свои баллы прямо сейчас, используя универсальный калькулятор.

Проходные баллы топ 10 ВУЗов России

суммарный

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Московский физико-технический институт
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Санкт-Петербургский государственный университет
Московский государственный институт международных отношений
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Обратите внимание, что средние проходные баллы по разным специальностям в одном ВУЗе могут существенно отличаться. Эта цифра отображает минимальный балл абитуриентов, поступивших на бюджет, и имеет тенденцию изменяться каждый год. Результаты 2017 года могут служить лишь неким ориентиром для абитуриентов 2018, мотивируя к достижению максимально высоких результатов.

На минимальный проходной балл влияет множество факторов, в числе которых:

  1. общее количество выпускников, подавших заявления и баллы, указанные в их сертификатах;
  2. число абитуриентов, предоставивших оригиналы документов;
  3. количество льготников.

Так, увидев свою фамилию на 20 месте в списке специальности, предусматривающей 40 бюджетных мест, можно с уверенностью считать себя студентом. Но, даже если вы окажитесь в этом списке 45, нет повода расстраиваться, если среди стоящих перед вами числится, 5-10 человек, предоставивших копии документов, ведь скорее всего эти люди настроены на другой ВУЗ и подали документы на эту специальность как на запасной вариант.

При прохождении экзаменационного тестирования учащимся предлагается выполнить 24 базовых задания из первой части. Они требуют от выпускников предоставления краткого ответа, который фиксируется в словесной или цифровой форме. Вторая часть экзаменационного тестирования содержит всего одно задание. Учащимся предлагается написать сочинение.

Каким образом осуществляется перевод баллов ЕГЭ по русскому языку и какое минимальное и максимальное их количество можно получить? Данные вопросы являются одними из наиболее волнующих как для самих учащихся старших классов, так и для их родителей и педагогов. После проверки итогового тестирования выставляется первичный балл: от 0 до 58. Для каждого задания предусмотрено определенное их количество: от 1 до 5. Чем более сложным оно является, тем больше баллов получает выпускник. Оценивание результатов написания сочинения осуществляется по-другому. За него школьникам может быть начислено от 0 до 24 баллов.

Затем осуществляется перевод первичных баллов в тестовые. Они указываются в сертификате единого госэкзамена. Именно этот результат учитывается при поступлении в вузы.

Сколько баллов нужно набрать, чтобы говорить об успешной сдаче тестирования? Следует учитывать, что учащиеся, которые получили аттестат, не всегда могут претендовать на поступление в вузы. Говорить об успешном усвоении основной общеобразовательной программы и возможности поступления в вуз можно лишь в том случае, если школьник набрал 16 первичных, или 36 тестовых баллов соответственно. будут учитываться в рейтинге учащегося в списке претендующих абитуриентов. Средний проходной балл составляет не менее 65-75. Выпускники, планирующие поступать в ведущие вузы Москвы и других городов нашей страны, должны принимать во внимание тот факт, что в данном случае эта цифра будет более высокой.

Перевод баллов ЕГЭ по русскому языку осуществляется при помощи специальной шкалы. Стоит учитывать, что алгоритм из года в год корректируется.

Таблица баллов ЕГЭ по русскому языку

Первичный баллТестовый балл
1 3
2 5
3 8
4 10
5 12
6 15
7 17
8 20
9 22
10 24
11 26
12 28
13 30
14 32
15 34
16 36
17 38
18 39
19 40
20 41
Первичный баллТестовый балл
21 42
22 44
23 45
24 46
25 47
26 48
27 50
28 51
29 52
30 53
31 54
32 56
33 57
34 58
35 59
36 60
37 62
38 63
39 64
40 65

Перевод первичных баллов во вторичные ЕГЭ 2021

В сегодняшней статье разберемся, как осуществляется перевод первичных баллов ЕГЭ во вторичные. А для тех, кто не в курсе, расскажем, что это вообще за баллы такие.

Присоединяйтесь к нам в телеграме: там есть актуальные новости для абитуриентов и студентов всех специальностей. На втором канале вы найдете приятные скидки на наши услуги и информацию об акциях и розыгрышах!

Первичные и вторичные баллы ЕГЭ: что это такое

Первичные баллы ЕГЭ

С самого начала за ЕГЭ выставляется первичный балл. Это сумма баллов, которую вы набрали за все верно выполненные задания. 

Например, за экзамен по русскому языку можно получить максимум 58 первичных баллов. Другими словами, если вы выполните все задания правильно, ваш первичный балл будет равен 58.

В ЕГЭ по разным предметам максимальное количество первичных баллов отличается: по английскому – 100, по истории – 55, по физике – 52 и т.д. Перевод первичных баллов ЕГЭ 2021 во вторичные нужен для того, чтобы все результаты соответствовали стобалльной системе.

Вторичные баллы ЕГЭ

Вторичные (тестовые) баллы ЕГЭ – это первичные баллы, переведенные в 100-балльную систему. Именно вторичные баллы учитываются при поступлении в вуз.

Вернемся к нашему примеру. Допустим, вы набрали 58 первичных баллов, сдавая ЕГЭ по русскому языку. Тогда, ваш вторичный балл будет равен 100. То же самое и по другим предметам: 52 первичных балла по физике равняются 100 вторичным баллам и т.д.

ЕГЭ 2021: перевод первичных баллов во вторичные

Как перевести первичные баллы во вторичные? 

Для каждого предмета существует шкала перевода первичных баллов во вторичные. Вы можете детально ознакомиться с таблицей перевода первичных баллов ЕГЭ 2021  и спрогнозировать, какого вторичного балла хватит для поступления в вуз мечты.

Перевод первичных баллов в тестовые*
Математика (профильный уровень)
Первичный баллВторичный балл
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
5
9
14
18
23
27
33
39
45
50
56
62
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
99
100
100
100
Русский язык
Первичный баллВторичный балл
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
3
5
8
10
12
15
17
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
39
40
41
43
44
45
46
48
49
50
51
53
54
55
56
57
59
60
61
62
64
65
66
67
69
70
71
73
73
76
78
80
82
85
87
89
91
94
96
98
100
Биология
Первичный баллВторичный балл
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
3
5
7
9
12
14
16
18
21
23
25
27
30
32
34
36
38
39
40
42
43
44
46
47
48
50
51
52
53
55
56
57
59
60
61
63
64
65
66
68
69
70
72
73
74
76
77
78
79
82
84
86
89
91
93
96
98
100
История
Первичный баллВторичный балл
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
4
8
11
15
18
22
25
29
32
34
35
36
37
38
40
41
42
43
44
45
47
48
49
50
51
52
54
55
57
56
58
60
61
62
63
64
65
67
68
69
70
71
72
75
77
79
82
84
86
89
91
93
96
98
100
Физика
Первичный баллВторичный балл
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
4
7
10
14
17
20
23
27
30
33
36
38
39
40
41
42
44
45
46
47
48
49
51
52
53
54
55
57
58
59
60
61
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100

*Для иностранных языков (кроме китайского) один первичный балл равен одному вторичному баллу

Перевод первичных баллов в пятибалльную оценку осуществляется для базового экзамена по математике. Этот экзамен нужен не для поступления, а для выставления оценки в аттестат. При объявлении результатов ЕГЭ пересчет первичных баллов осуществляется автоматически, самостоятельно переводить баллы при поступлении в вуз абитуриентам не нужно.

Минимальные баллы для поступления в вуз

Специально обученные люди, разрабатывающие ЕГЭ, также обозначили минимальные вторичные баллы, которых достаточно для поступления в вуз. Вот переводы минимальных первичных баллов в 100-балльную систему:

  • русский язык – 36;
  • математика – 27;
  • информатика – 40;
  • биология – 36;
  • история – 32;
  • химия – 36;
  • иностранные языки – 22;
  • китайский язык – 17;
  • физика – 36;
  • обществознание – 42;
  • литература – 32;
  • география – 37;
Набрали по своим ЕГЭ меньшее количество баллов? Советуем подумать о поступлении в колледж, там результаты ЕГЭ вообще не нужны.

Теперь вы знаете, как как первичные баллы единого государственного экзамена перевести в стобалльную систему, и зачем это нужно. Поступайте в вуз мечты и учитесь с удовольствием. А если с учебой возникнут проблемы – профессиональный студенческий сервис всегда придет на выручку.

Автор: Иван

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

45 первичных баллов по русскому. Перевод баллов егэ по русскому языку. Подготовка к ЕГЭ

Современные экзамены оцениваются не по пятибалльной, а по стобалльной системе. Это значит, что не приходится говорить об обычных оценках: двойках, тройках, четверках, пятерках. Считается, что экзамен не сдан, если не пройден порог, установленный для этого экзамена. Причем для каждого предмета эта граница своя. Можно получить приемлемый для себя итоговый балл, но «завалить» экзамен, потеряв возможность поступить в высшее учебное заведение.

Что такое первичные баллы ЕГЭ?

Каждый экзамен имеет свою структуру. ЕГЭ по разным предметам отличается общим количеством заданий, форматом тестовой части, сложностью заданий с развернутым ответом. Задания могут оцениваться разным количествам баллов. Это касается и тестовых заданий разного типа: за самые простые из них можно получить один балл, за самые сложные — до четырех или пяти баллов. Речь идет о первичных баллах.

Первичные баллы — это баллы, которыми оцениваются ответы ученика. Если за правильное выполнение задачи можно получить до двух баллов — это не те два балла, которые вместе с другими в итоге складываются в сто баллов. Количество первичных баллов везде различно и зависит только от структуры экзамена, но эта цифра всегда меньше ста. Кстати, ЕГЭ по иностранным языкам является исключением — там не существует шкалы перевода баллов и других тонкостей, а значит, первичный балл можно считать итоговым.

Сколько первичных баллов в ЕГЭ по русскому языку?

Тестовая часть экзамена по русскому языку — 33 первичных балла.

Письменная часть экзамена по русскому языку — 24 первичных балла.

В ЕГЭ по русскому языку 57 первичных баллов . Причем каждый балл (как и в любом другом экзамене формата ЕГЭ) имеет равную «ценность». Не важно, в какой части вы заработали баллы: при переводе в стобалльную систему это не учитывается.

Что такое вторичные (тестовые) баллы ЕГЭ?

Не случайно на сайте выложена шкала перевода баллов по русскому языку. С ее помощью первичные баллы становятся вторичными. А происходит это очень просто: с помощью специальной таблицы первичные баллы переводятся в тестовые баллы — стобалльную систему. — документ, требования которого следует исполнять. Переводом баллов занимаются не люди: нужная величина высчитывается компьютером.

Вторичные (тестовые) баллы — это баллы в стобалльной системе оценивания. Именно по ним определяется факт сдачи экзамена (прохождение порога). По тестовым баллам абитуриенты поступают в ВУЗы. Вторичные баллы находятся в прямой зависимости от первичных — чем больше набрано первичных баллов, тем выше итоговый результат.

Как перевести первичные баллы во вторичные?

Как говорилось выше, для этого нужно воспользоваться . Без нее не обойтись: разница в один первичный балл может поднять или опустить итоговую оценку как на один, так и на большее количество баллов. Все зависит от количества набранных первичный баллов: в разных частях таблицы «цена» первичного балла варьируется.

Для получения максимальной оценки — 100 баллов — за экзамен по русскому языку необходимо выполнить все задания без ошибок. Такова шкала перевода. А вот в экзамене по математике можно не выполнять все задания верно, но получить высшую оценку.

Минимально необходимые баллы. Перевод баллов в пятибалльную систему.

Часто родители и ученики задают вопрос: сколько баллов по предмету надо набрать, чтобы предмет считался сданным? Приводим письмо Рособрнадзора по условиям сдачи ОГЭ и перевода его в пятибалльную систему. Баллы ЕГЭ.

Письмо Рособрнадзора № 10220 от 03.04.2018 года по определению минимального количества баллов основного государственного экзамена и рекомендации по переводу суммы первичных баллов за экзаменационные работы ОГЭ в пятибалльную систему оценивания.

Рекомендации по определению минимального количества баллов основного государственного экзамена (ОГЭ), подтверждающих освоение обучающимися образовательных программ основного общего образования в 2018 году.

Рекомендации по переводу суммы первичных баллов за


экзаменационные работы основного государственного экзамена (ОГЭ) в пятибалльную систему оценивания

1. РУССКИЙ ЯЗЫК

Максимальное количество баллов, которое может получить участник ОГЭ за выполнение всей экзаменационной работы, — 39 баллов .

2. МАТЕМАТИКА

Максимальное количество баллов, которое может получить участник ОГЭ за выполнение всей экзаменационной работы, — 32 балла. Из них за выполнение заданий модуля «Алгебра» — 20 баллов, модуля «Геометрия» — 12 баллов.

Рекомендуемый минимальный результат выполнения экзаменационной работы — 8 баллов, набранные в сумме за выполнение заданий обоих модулей, при условии, что из них не менее 2 баллов получено по модулю «Геометрия».

* Результаты экзамена могут быть использованы при приеме обучающихся в профильные классы для обучения по образовательным программам среднего общего образования.

Ориентиром при отборе в профильные классы могут быть показатели, нижние границы которых соответствуют следующим первичным баллам:

  • для естественнонаучного профиля: 18 баллов, из них не менее 6 по геометрии;
  • для экономического профиля: 18 баллов, из них не менее 5 по геометрии;
  • для физико-математического профиля: 19 баллов, из них не менее 7 по геометрии.

3. ФИЗИКА

Максимальное количество баллов, которое может получить участник ОГЭ за выполнение всей экзаменационной работы, — 40 баллов.

Шкала пересчета суммарного первичного балла за выполнение экзаменационной работы в отметку по пятибалльной шкале :

* Результаты экзамена могут быть использованы при приеме обучающихся в профильные классы для обучения по образовательным программам среднего общего образования. Ориентиром при отборе в профильные классы может быть показатель, нижняя граница которого соответствует 30 баллам.

4. ХИМИЯ

Максимальное количество баллов, которое может получить участник ОГЭ по химии за выполнение всей экзаменационной работы (без реального эксперимента), -34 балла.

Шкала пересчета суммарного первичного балла за выполнение экзаменационной работы в отметку по пятибалльной шкале (работа без реального эксперимента, демоверсия 1):

* Результаты экзамена могут быть использованы при приеме обучающихся в профильные классы для обучения по образовательным программам среднего общего образования. Ориентиром при отборе в профильные классы может быть показатель, нижняя граница которого соответствует 23 баллам.

Максимальное количество баллов, которое может получить участник ОГЭ по химии за выполнение всей экзаменационной работы (с реальным экспериментом), 38 баллов.

Шкала пересчета первичного балла за выполнение экзаменационной работы в отметку по пятибалльной шкале (работа с реальным экспериментом, демоверсии 2) :

* Результаты экзамена могут быть использованы при приеме обучающихся в профильные классы для обучения по образовательным программам среднего общего образования. Ориентиром при отборе в профильные классы может быть показатель, нижняя граница которого соответствует 25 баллам.

Продолжение на второй странице.

После проверки заданий ЕГЭ по русскому языку выставляется первичный балл за их выполнение: от 0 до 57. Каждое задание оценивается определенным количеством баллов: чем сложнее задание, тем больше баллов за него можно получить. За верное выполнение заданий в ЕГЭ по русскому языку дается от 1 до 5 баллов в зависимости от сложности задания. При этом за сочинение можно получить от 0 до 24 баллов.

После этого первичный балл переводится в тестовый балл, который указывается в сертификате ЕГЭ. Именно этот балл используется при поступлении в высшие учебные заведения. Перевод баллов ЕГЭ осуществляется с помощью специальной шкалы баллов.

Также по баллу за ЕГЭ можно определить приблизительную оценку по пятибалльной шкале, которую бы получил школьник за выполнение заданий по русскому языку на экзамене.

Ниже приведена шкала перевода баллов ЕГЭ по русскому языку : первичные баллы, тестовые баллы и приблизительная оценка.

Шкала перевода баллов ЕГЭ: русский язык

Минимальный тестовый балл для поступления в высшие учебные заведения по русскому языку равен 36.

Первичный баллТестовый баллОценка
002
13
25
38
410
512
615
717
820
922
10243
1126
1228
1330
1432
1534
1636
1738
1839
1940
2041
2143
2244
2345
2446
2548
2649
2750
2851
2953
3054
3155
3256
33574
3459
3560
3661
3762
3864
3965
4066
4167
4269
4370
4471
45725
4673
4776
4878
4981
5083
5186
5288
5391
5493
5596
5698
57100

Окончание школы и поступление в ВУЗ сопровождается сдачей единого государственного экзамена. При его сдаче выпускники задаются вопросом, каким образом, первичный балл преобразуется в сто процентную шкалу.

Перевод баллов ЕГЭ в оценки направлен на то, чтобы определить, на какой показатель может рассчитывать будущий студент.

Калькулятор ЕГЭ по предметам

Шкала перевода баллов ЕГЭ в оценки

В процессе обучения в школе дети получают оценки по пятибалльной шкале, а по сути даже по четырехбалльной, так как единица ставится крайне редко.

При сдаче экзаменов в девятом и одиннадцатом классах ученики сталкиваются с такими понятиями как первичные баллы за задания, а также стобалльная шкала.

Базовая процедура проверки основана на компьютерном анализе и экспертном изучении. Тестовая часть подвергается автоматизированному подсчету, оспорить данные проблематично. А вот ту часть, которую проверяют специалисты, допустимо подвергнуть дополнительному анализу.

Все баллы также переводятся в оценки. Несмотря на то, что этот показатель не оказывает существенного влияния, многие ученики интересуются, какие оценки дают те или иные первичные пункты.

Математика

Последние несколько лет по математике проводится два вида экзамена:

  • базовый, который нужен для получения аттестата;
  • профильный уровень – требуется для поступления в ВУЗы технической направленности.

В первом случае максимально возможный первичный балл равен двадцати, для пятерки требуется семнадцать пунктов, для четверки – двенадцать, а для трех — всего семь очков.

Что касается профиля, то отличная оценка выставляется тем, кто набрал от тринадцати до тридцати очков. Четверка — тем, кто получил пункты в пределах от десяти до двенадцати очков, а тройка ставится от шести первичных баллов.

Русский язык

Максимальный первичный балл по русскому равен тридцати девяти, для получения пятерки допустимо недобрать пять очков. Четверка начинается от двадцати пяти пунктов, а тройка с пятнадцати. При наборе менее, чем четырнадцати – экзамен считается не сданным.

Иностранные языки

Самый большой первичный балл из всех экзаменов – за иностранные языки – семьдесят.

Для получения отличной оценки требуется набрать минимум пятьдесят девять очков.

Что касается четверки, то вполне хватит и сорока шести пунктов, а для тройки – двадцати девяти.

Если выпускник набрал менее двадцати восьми, то сдачу экзамена ему не засчитают.

География

Чтобы быть отличником по географии, следует решить задания на двадцать семь баллов, максимальная планка равна тридцати двум. Четверка — с двадцати до двадцати шести, а для тройки достаточно всего двенадцати пунктов.

Биология

За экзамен по биологии можно накопить сорок шесть баллов, притом нижняя планка для пятерки равна тридцати семи очкам.

Тройка начинается с тринадцати, а четверка — с двадцати шести пунктов.

Несданным считается тест, по которому набрано менее двенадцати пунктов.

Литература

При благополучной сдаче литературы в рамках ЕГЭ можно получить до тридцати трех баллов, при этом отсчет пятерки идет с двадцати семи. Для четверки хватит двадцати пунктов, а для тройки – двенадцати.

Химия

Для химии допускается набрать тридцать четыре пункта, из них двадцати семи хватит для отличной оценки. Четверка стартует с девятнадцати, а для троечки хватит и девяти пунктов.

История

За экзамен по истории накапливается сорок четыре балла.

Недобор даже девяти пунктов даст выпускнику отличную оценку.

Хорошистом по истории станет тот, кто решит тест на двадцать четыре пункта. Удовлетворительная оценка начинается с тринадцати очков.

Информатика

Самый маленький первичный балл за экзамен по информатике — он равен двадцати двум. Однако, для того чтобы получить отметку в пять, допустим недобор всего четыре пункта. Тройка начинается с пяти очков, а тройка с двенадцати.

Обществознание

Для приобретения пятерки по обществознанию требуется набрать от тридцати четырех до тридцати пяти очков. Хорошистам хватит двадцати пяти, а тем, кого устроит удовлетворительная отметка – пятнадцати.

Подготовка к ЕГЭ

Онлайн-сервис ГДЗ, на котором представлены решебники от различных авторов, включая математику 6 класс Виленкина, имеют множество преимуществ по сравнению с использованием решебников в бумажном формате:

  1. сервис бесплатный;
  2. можно учебники скачать ;
  3. сервис доступен в любое время суток любого дня недели;
  4. воспользоваться сервисом можно из любой точки с выходом в Интернет;
  5. на сервисе представлены решебники, составленные специалистами высокой квалификации, что исключает вероятность получения недостоверной или некачественной информации.

Немаловажными преимуществами онлайн-сервиса ГДЗ являются возможность доступа с любого компьютерного устройства, независимо от установленной на устройстве операционной системы.

Широкий выбор решебников, представленных на сайте, позволяет найти ответ практически на любой интересующий школьника вопрос. Так что теперь учиться стало проще.

Что значит первичный балл в ЕГЭ

Основные понятия:

  1. Первичный – сумма очков, которые можно набрать при решенных заданиях; в зависимости от сложности задачам присваивается определенное количество пунктов.
  2. Тестовый – переведенные в систему из ста очков пункты за решенные задания.

Данная система придумана для простоты подсчета результатов, так как поступление в ВУЗ происходит на основании суммы баллов за несколько экзаменов, а максимальный первичный показатель у предметов разный.

Дело в том, что каждое задание в темах оценивается отдельно и существует специальный счетчик для распределения очков.

Как перевести первичные баллы во вторичные

Для того чтобы осуществить перевод первичных пунктов во вторичные, требуется воспользоваться специальной шкалой, которая представлена на официальных сайтах ФИПИ, а также ряде сторонних источников.

Самостоятельно произвести подсчет проблематично, для этого нужно точно знать принцип перечисления.

В статье представлен калькулятор по переводу информации. Критерии, которые считаются, основываются на результативности сданного экзамена.

Минимальные баллы на ЕГЭ

Ежегодно утверждается размер минимальных пунктов как база, которая требуется для получения аттестата в школе и получения права на подачу заявления.

В соответствии с текущим законодательством, для окончания школы с официальным документом об образовании надо обязательно сдать два предмета:

  • русский – двадцать четыре;
  • математика – двадцать семь.

Все остальные предметы сдаются для поступления в ВУЗ. Это означает, что ученик вправе как не выбрать ничего, за исключением русского языка и математики, так и сдавать хоть все предметы из таблицы.

Что касается проходных пунктов для поступления, то высшее учебное заведение самостоятельно определяет порог по каждому предмету, но этот параметр не может быть ниже установленного на государственном уровне.

Показатели выглядят следующим образом:

  1. Русский язык, химия, биология и физика – тридцать шесть.
  2. Математика – двадцать семь.
  3. Информатика – сорок.
  4. История и литература – тридцать два.
  5. Иностранные языки – двадцать два.
  6. Обществознание – сорок два.
  7. География – тридцать семь.

В данном перечне указаны вторичные баллы, то есть очки уже переведены в стобалльную систему. Важно учитывать то, что конкретный ВУЗ вправе установить завышенные требования разбалловки, это не запрещено законом.

Максимальный балл на ЕГЭ

Максимальный балл на едином государственном экзамене по каждому из предметов равен ста во вторичной системе.

Для того, чтобы определить максимальное количество допустимых пунктов по дисциплине, следует обратиться либо к таблице перевода из первичных во вторичные очки, либо кодификатору по предметам, представленных в каждом среднем тестовом пробном варианте.

Как набрать 100 баллов на ЕГЭ

Для набора максимального количества баллов по ЕГЭ требуется не только хорошо разбираться в тематике, но и уметь грамотно решать тестовые типовые задания.

При подготовке следует руководствоваться следующим:

  1. В течение нескольких лет ежедневно изучать материал по предметам, которые планируется сдавать по окончании школы.
  2. Много решать заданий тестового типа, это поможет набить руку и повторить все темы не один раз.
  3. При решении заданий письменной части стоит обращаться к экспертам, которые помогут в анализе и подскажут правила оформления.
  4. На самом экзамене вести себя спокойно, если в теме выпускник хорошо ориентируется, то проблем с решениями не возникнет.

Перевод баллов ЕГЭ в оценки – формальность, которая позволяет оценить результаты более привычным методом. А вот расчет с первичных на вторичные – важный этап. Высшие учебные заведения выставляют планки и проходные стандарты, исходя из стобалльной шкалы.

ДатаЕГЭ
Досрочный период
20 марта (пт)география, литература
23 марта (пн)русский язык
27 марта (пт)математика Б, П
30 марта (ср)иностранные языки (за исключением раздела «Говорение»), биология, физика
1 апреля (ср)
3 апреля (пт)обществознание, информатика и ИКТ
6 апреля (пн)история, химия
8 апреля (ср)резерв: география, химия, информатика и ИКТ, иностранные языки (раздел «Говорение»), история
10 апреля (пт)резерв: иностранные языки (за исключением раздела «Говорение»), литература, физика, обществознание, биология
13 апреля (пн)резерв: русский язык, математика Б, П
Основной этап
25 мая (пн)география, литература, информатика и ИКТ
28 мая (чт)русский язык
1 июня (пн)математика Б, П
4 июня (чт)история, физика
8 июня (пн)обществознание, химия
11 июня (чт)иностранные языки (за исключением раздела «Говорение»), биология
15 июня (пн)иностранные языки (раздел «Говорение»)
16 июня (вт)иностранные языки (раздел «Говорение»)
18 июня (вт)резерв: история, физика
19 июня (пт)резерв: география, литература, информатика и ИКТ, иностранные языки (раздел «Говорение»)
20 июня (сб)резерв: иностранный язык(за исключением раздела «Говорение»), биология
22 июня (пн)резерв: русский язык
23 июня (вт)резерв: обществознание, химия
24 июня (ср)резерв: история, физика
25 июня (чт)резерв: математика Б, П
29 июня (пн)резерв: по всем учебным предметам

Число участников ЕГЭ по физике в 2018 г. (основной день) составило 150 650 человек, среди которых 99,1% выпускников текущего года. Численность участников экзамена сопоставима с предыдущим годом (155 281 человек), но ниже численности в 2016 г. (167 472 человек). В процентном отношении число участников ЕГЭ по физике составило 23% от общего числа выпускников, что немного ниже показателей прошлого года. Небольшое снижение численности сдающих ЕГЭ по физике, возможно, связано с увеличением вузов, принимающих в качестве вступительного испытания информатику.

Наибольшее число участников ЕГЭ по физике отмечается в г. Москве (10 668), Московской области (6546), г. Санкт-Петербурге (5652), Республике Башкортостан (5271) и Краснодарском крае (5060).

Средний балл ЕГЭ по физике 2018 г. составил 53,22, что сопоставимо с показателем прошлого года (53,16 тестовых балла). Максимальный тестовый балл набрали 269 участников экзамена из 44 субъектов РФ, в предыдущем году 100-балльников было 278 человек. Минимальный балл ЕГЭ по физике в 2018 г., как и в 2017 г., составил 36 т.б., но в первичных баллах это составило 11 баллов, по сравнению с 9 первичными баллами в предыдущем году. Доля участников экзамена, не преодолевших минимального балла в 2018 г. составила 5,9%, что немного выше не достигших минимальной границы в 2017 г. (3,79%).

В сравнении с двумя предыдущими годами немного повысилась доля слабо подготовленных участников (21-40 т.б.). Доля высокобалльников (61-100 т.б.) увеличилась, достигнув максимальных значений за три года. Это позволяет говорить об усилении дифференциации в подготовке выпускников и о росте качества подготовки обучающихся, изучающих профильный курс физики.

В 2018 г. доля участников экзамена, набравших 81-100 баллов, составила 5,61%, что выше, чем в 2017 г. (4,94%). Для ЕГЭ по физике значимым является диапазон от 61 до 100 тестовых баллов, который демонстрирует готовность выпускников к успешному продолжению образования в вузах. В этом году эта группа выпускников увеличилась по сравнению с предыдущим годом и составила 24,22%.

Более подробные аналитические и методические материалы ЕГЭ 2018 года доступны по ссылке .

На нашем сайте представлены около 3000 заданий для подготовки к ЕГЭ по физике в 2019 году. Общий план экзаменационной работы представлен ниже.

ПЛАН ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ РАБОТЫ ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ 2019 ГОДА

Обозначение уровня сложности задания: Б — базовый, П — повышенный, В — высокий.

Проверяемые элементы содержания и виды деятельности

Уровень сложности задания

Максимальный балл за выполнение задания

Задание 1. Равномерное прямолинейное движение, равноускоренное прямолинейное движение, движение по окружности
Задание 2. Законы Ньютона, закон всемирного тяготения, закон Гука, сила трения
Задание 3. Закон сохранения импульса, кинетическая и потенциальные энергии, работа и мощность силы, закон сохранения механической энергии
Задание 4. Условие равновесия твердого тела, закон Паскаля, сила Архимеда, математический и пружинный маятники, механические волны, звук
Задание 5. Механика (объяснение явлений; интерпретация результатов опытов, представленных в виде таблицы или графиков)
Задание 6. Механика (изменение физических величин в процессах)
Задание 7. Механика (установление соответствия между графиками и физическими величинами; между физическими величинами и формулами)
Задание 8. Связь между давлением и средней кинетической энергией, абсолютная температура, связь температуры со средней кинетической энергией, уравнение Менделеева — Клапейрона, изопроцессы
Задание 9. Работа в термодинамике, первый закон термодинамики, КПД тепловой машины
Задание 10. Относительная влажность воздуха, количество теплоты
Задание 11. МКТ, термодинамика (объяснение явлений; интерпретация результатов опытов, представленных в виде таблицы или графиков)
Задание 12. МКТ, термодинамика (изменение физических величин в процессах; установление соответствия между графиками и физическими величинами, между физическими величинами и формулами)
Задание 13. Принцип суперпозиции электрических полей, магнитное поле проводника с током, сила Ампера, сила Лоренца, правило Ленца (определение направления)
Задание 14. Закон сохранения электрического заряда, закон Кулона, конденсатор, сила тока, закон Ома для участка цепи, последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля–Ленца
Задание 15. Поток вектора магнитной индукции, закон электромагнитной индукции Фарадея, индуктивность, энергия магнитного поля катушки с током, колебательный контур, законы отражения и преломления света, ход лучей в линзе
Задание 16. Электродинамика (объяснение явлений; интерпретация результатов опытов, представленных в виде таблицы или графиков)
Задание 17. Электродинамика (изменение физических величин в процессах)
Задание 18. Электродинамика и основы СТО(установление соответствия между графиками и физическими величинами, между физическими величинами и формулами)
Задание 19. Планетарная модель атома. Нуклонная модель ядра. Ядерные реакции.
Задание 20. Фотоны, линейчатые спектры, закон радиоактивного распада
Задание 21. Квантовая физика (изменение физических величин в процессах; установление соответствия между графиками и физическими величинами, между физическими величинами и формулами)
Задание 22.
Задание 23. Механика — квантовая физика (методы научного познания)
Задание 24. Элементы астрофизики: Солнечная система, звезды, галактики
Задание 25. Механика, молекулярная физика (расчетная задача)
Задание 26. Молекулярная физика, электродинамика (расчетная задача)
Задание 27.
Задание 28 (С1). Механика — квантовая физика (качественная задача)
Задание 29 (С2). Механика (расчетная задача)
Задание 30 (С3). Молекулярная физика (расчетная задача)
Задание 31 (С4). Электродинамика (расчетная задача)
Задание 32 (С5). Электродинамика, квантовая физика (расчетная задача)

Соответствие между минимальными первичными баллами и минимальными тестовыми баллами 2019 года. Распоряжение о внесении изменений в приложение № 1 к распоряжению Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки.

889092949698100

ПОРОГОВЫЙ БАЛЛ
Распоряжением Рособрнадзора установлено минимальное количество баллов, подтверждающее освоение участниками экзаменов основных общеобразовательных программ среднего (полного) общего образования в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования. ПОРОГ ПО ФИЗИКЕ: 11 первичных баллов (36 тестовых баллов).

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БЛАНКИ
Скачать бланки в высоком качестве можно по ссылке .

ЧТО МОЖНО ВЗЯТЬ С СОБОЙ НА ЭКЗАМЕН

На экзамене по физике разрешено применение линейки для построения графиков, оптических и электрических схем; непрограммируемый калькулятор, обеспечивающий выполнение арифметических вычислений (сложение, вычитание, умножение, деление, извлечение корня) и вычисление тригонометрических функций (sin, cos, tg, ctg, arcsin, arcos, arctg), а также не осуществляющий функций средства связи, хранилища базы данных и не имеющий доступ к сетям передачи данных (в том числе к сети Интернет). .

Главная » А. С. Пушкин » 45 первичных баллов по русскому. Перевод баллов егэ по русскому языку. Подготовка к ЕГЭ

Как перевести первичные баллы ЕГЭ в тестовые? | Образование | Общество

Начиная с 2009 года перевод баллов ЕГЭ в пятибалльную систему не осуществляется. После проверки экзаменационных работ за каждое правильно выполненное задание выпускнику засчитываются первичные баллы, которые потом переводятся в итоговые тестовые (вторичные). Последние выставляются в сертификат ЕГЭ и засчитываются при поступлении в вуз.

Что такое первичные и тестовые баллы?

Первичный балл – это предварительный балл ЕГЭ, который получается путем прямого суммирования числа правильных ответов, каждый из которых имеет определенный коэффициент. Каждое выполненное задание ЕГЭ оценивается количеством баллов от 1 до 6. Так, например, верно выполненное задание части А или В оценивается в 1 балл, а части С — до 6 баллов.

Тестовые, или, как их еще иногда называют, вторичные  баллы, – это окончательные баллы по результатам ЕГЭ, которые выставляются по стобалльной шкале при помощи шкалирования. Шкала перевода зависит от сложности заданий и статистического анализа результатов ЕГЭ по всей стране. Каждый год для каждого предмета составляется своя таблица.

Максимальное количество первичных баллов колеблется от 37 до 80 в зависимости от предмета, а максимальный тестовый балл по каждому предмету — 100.

Для успешной сдачи экзамена ЕГЭ нужно набрать такое количество тестовых баллов, которое будет превышать минимальный порог.

Как узнать соответствие первичных баллов тестовым?

Для того, чтобы перевести первичные баллы в тестовые, требуется специальная таблица, разработанная Рособрнадзором (Приложение №2 к распоряжению Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 26.04.2017 №920-10). Называется она «Соответствие между первичными баллами и тестовыми баллами по всем учебным предметам по стобальной системе оценивания». В редакции Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 11.04.2019 №575-10 таблица соответствия минимальных баллов выглядит следующим образом.

ПредметМинимальный первичный баллМинимальный тестовый балл
Русский язык1636
Математика профильного уровня627
Обществознание2142
История932
Физика1136
Химия1336
Биология1636
География1137
Информатика и ИКТ640
Иностранные языки2222
Литература1532

Как следует из документов федеральной службы, в 2019 году минимальный первичный балл для прохождения аттестации на ЕГЭ по русскому был 16, минимальный тестовый балл для поступления в вуз – 36, 17 первичным баллам соответствовали 38 тестовых (вторичных), 18 первичным – 39 тестовых, 19 первичным – 40 тестовых, 20 первичным – 41 тестовый, 21 первичному – 43 тестовых и так далее. Подробная информация о соответствии первичных баллов тестовым по всем учебным предметам размещена на сайте Рособрнадзора.

Как перевести первичный балл ЦТ в тестовый: таблицы соответствия

Централизованное тестирование

Новая система подсчёта баллов ЦТ действует уже два года. Мы не раз писали о том, как она работает, что такое первичный и тестовый балл. Абитуриенты 2019 и 2020 годов на зубок знают, что за каждый правильный ответ начисляется один или два балла, а затем первичный переводится в тестовый. Последний и попадает в сертификат ЦТ. По какой же схеме из первичного получается тестовый? Ниже ответим на этот вопрос и поделимся таблицами соответствия баллов.

Итоговые занятия: +20 баллов на ЦТ!За день-два перед ЦТ решим задания, которые встретятся на ЦТ 2021, повторим материал, заполним пробелы и систематизируем знания. Регистрируйся со скидкой сейчас!Узнать подробности и записаться

Первичные баллы переводятся в тестовые с помощью специальной формулы. После определения первичных баллов в автоматическом режиме выставляется тестовый балл по нормализованной шкале N (50; 16,667). Первичному нулю соответствует ноль тестовых баллов. Максимальный первичный балл равен 100 тестовым.

Каждое лето во время публикации результатов ЦТ РИКЗ выкладывает и таблицы соответствия первичных и тестовых баллов. Делимся с тобой ссылками на них.

Русский и белорусский языки

Иностранные языки

Математика

Физика

Биология

Химия

История Беларуси

Обществоведение

Всемирная история

География

На ЦТ 2021 соответствие может быть таким же, если не поменяется спецификация ЦТ. Также читай другие наши материалы о подсчёте баллов на ЦТ.

Как считаются баллы на ЦТ по русскому языку: перевод первичного в тестовый балл

Как считаются баллы на ЦТ по математике: перевод первичного в тестовый балл

Как считаются баллы на ЦТ по английскому и другим иностранным языкам: перевод первичного в тестовый балл

Частично верный ответ в ЦТ: когда он засчитывается?

Кстати, посмотреть в режиме реального времени, как начисляются баллы, можно в сервисе ЦТ онлайн.

Спасибо, что дочитал до конца. Мы рады, что были полезны. Чтобы получить больше информации, посмотри ещё:

Каталог учебных заведений Адукар

ЦТ онлайн: решай авторские тесты и готовься к ЦТ

Итоговые занятия перед ЦТ 2021

Не пропускай важные новости и подписывайся на наш YouTube, Telegram, Facebook и уведомления на adukar.by.

***

Если хотите разместить этот текст на своём сайте или в социальной сети, свяжись с нами по адресу [email protected] Перепечатка материалов возможна только с письменного согласия редакции.

Шкала перевода баллов ЕГЭ 2021 / Блог / Справочник :: Бингоскул

Как перевести баллы ЕГЭ в 100 бальную систему?

  1. Сперва выставляется первичный балл, это сумма баллов за все правильно выполненные задания.
  2. Первичный балл переводится в тестовый (вторичный), который учитывается при поступлении в вуз.

Таблица перевода первичных баллов ЕГЭ во вторичные

 Информация актуальна для выпускников 2021
ПЕРВИЧНЫЙ БАЛЛТЕСТОВЫЙ БАЛЛ
Русский языкМатематика профильОбщест-вознаниеБиологияИсторияФизикаХимия.Иностр. языкиКитайский языкЛитера-тураИнформа-тикаГеогра-фия
1352344312374
25945876235147
381467111093472011
41018891514124592714
51223101218171557113417
61527121422201868134021
71733141625232179154224
820391618292724810184427
922451821323027912204631
10245020233433301013224834
11265621253536331114245037
12286223273638361215265139
13306825303739391317285340
14327027323840411418305541
15347229344041421519325742
16367431364142431620345943
17387633384244441722356144
18397835394345461823366245
19408037404446471924376446
20418239424547482025386647
21438441434748492127406849
22448642444849502228417050
23458844464951522329427251
24469045475052532430437352
25489246485153542532447553
26499447505254552633457754
27509648515455562734477955
28519849525557582835488156
29539951535658592937498357
305410052555759603038508458
315510053565860613139518860
325610054576061623240529261
3357 55596162643342549662
3459 566062646534435510063
3560 576163666635445610064
3661 5963646867364557 65
3762 6064657068374758 66
3864 6165677270384859 67
3965 6266687471394961 68
4066 6368697672405062 69
4167 6469707873415263 74
4269 6670718074425364 78
4370 6772728176435465 83
4471 6873758377445566 87
4572 6974778578455768 92
4673 7076798779465869 96
4776 7177818980475970 100
4878 7278839182486071  
4980 7479859384496272  
5082 7682889585506373  
5185 788490 87516477  
5287 798692 89526580  
5389 81899410053678484 
5491 839196 92546887  
5594 859398 94556990  
5696 8696100 95567094  
5798 8898  97577297  
58100 90100  995873100  
59  92   1005974   
60  93   1006075   
61  95    6177   
62  97    6278   
63  99    6379   
64  100    6480   
65       6582   
66       6683   
67       6784   
68       6885   
69       6987   
70       7088   
71       7189   
72       7290   
73       7392   
74       7493   
75       7594   
76       7695   
77       7797   
78       7898   
79       7999   
80       80100   
81       81    
82       82    
83       83    
84       84    
85       85    
86       86    
87       87    
88       88    
89       89    
90       90    
91       91    
92       92    
93       93    
94       94    
95       95    
96       96    
97       97    
98       98    
99       99    
100       100    

трансформаторов | Физика II

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните, как работает трансформатор.
  • Рассчитайте напряжение, ток и / или количество витков с учетом других величин.

Трансформаторы делают то, что подразумевает их название — они преобразуют напряжения из одного значения в другое (используется термин напряжение, а не ЭДС, потому что трансформаторы имеют внутреннее сопротивление).Например, многие сотовые телефоны, ноутбуки, видеоигры, электроинструменты и небольшие приборы имеют встроенный трансформатор (как на рис. 1), который преобразует 120 В или 240 В переменного тока в любое напряжение, используемое устройством. Трансформаторы также используются в нескольких точках систем распределения электроэнергии, таких как показано на рисунке 2. Мощность передается на большие расстояния при высоком напряжении, потому что для данного количества мощности требуется меньший ток, а это означает меньшие потери в линии, как это было раньше. обсуждалось ранее.Но высокое напряжение представляет большую опасность, поэтому трансформаторы используются для получения более низкого напряжения в месте нахождения пользователя.

Рис. 1. Подключаемый трансформатор становится все более знакомым с ростом количества электронных устройств, которые работают от напряжения, отличного от обычных 120 В переменного тока. Большинство из них находятся в диапазоне от 3 до 12 В. (кредит: Shop Xtreme)

Рисунок 2. Трансформаторы изменяют напряжение в нескольких точках системы распределения электроэнергии. Электроэнергия обычно вырабатывается при напряжении более 10 кВ и передается на большие расстояния при напряжениях более 200 кВ, а иногда и до 700 кВ, чтобы ограничить потери энергии.Местное распределение электроэнергии по районам или промышленным предприятиям проходит через подстанцию ​​и передается на короткие расстояния с напряжением от 5 до 13 кВ. Оно снижено до 120, 240 или 480 В для безопасности на месте отдельного пользователя.

Тип трансформатора, рассматриваемый в этом тексте (см. Рисунок 3), основан на законе индукции Фарадея и очень похож по конструкции на устройство Фарадея, которое использовалось для демонстрации того, что магнитные поля могут вызывать токи. Две катушки называются первичной обмоткой и вторичной обмоткой .При нормальном использовании входное напряжение подается на первичную обмотку, а вторичная обмотка создает преобразованное выходное напряжение. Мало того, что железный сердечник улавливает магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, его намагниченность увеличивает напряженность поля. Поскольку входное напряжение переменного тока, изменяющийся во времени магнитный поток направляется во вторичную обмотку, вызывая ее выходное переменное напряжение.

Рис. 3. Типичная конструкция простого трансформатора имеет две катушки, намотанные на ферромагнитный сердечник, ламинированный для минимизации вихревых токов.Магнитное поле, создаваемое первичной обмоткой, в основном ограничивается и увеличивается сердечником, который передает его вторичной обмотке. Любое изменение тока в первичной обмотке вызывает ток во вторичной обмотке.

Для простого трансформатора, показанного на рисунке 3, выходное напряжение В, , , , почти полностью зависит от входного напряжения В, , p и соотношения количества витков в первичной и вторичной катушках. Закон индукции Фарадея для вторичной обмотки дает наведенное выходное напряжение В с равным

.

[латекс] {V} _ {\ text {s}} = — {N} _ {\ text {s}} \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex],

, где N s — количество витков во вторичной катушке, а Δ Φ / Δ t — скорость изменения магнитного потока.Обратите внимание, что выходное напряжение равно индуцированной ЭДС ( В, , с = ЭДС с ), при условии, что сопротивление катушки невелико (разумное предположение для трансформаторов). Площадь поперечного сечения катушек одинакова с обеих сторон, как и напряженность магнитного поля, поэтому Δ Φ / Δ t одинаковы с обеих сторон. Входное первичное напряжение В p также связано с изменением магнитного потока на

[латекс] {V} _ {p} = — {N} _ {\ text {p}} \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Причина этого немного более тонкая. Закон Ленца говорит нам, что первичная катушка противодействует изменению магнитного потока, вызванному входным напряжением В p , отсюда знак минус (это пример самоиндукции , тема, которая будет исследована в некоторых подробнее в следующих разделах). Предполагая пренебрежимо малое сопротивление катушки, правило петли Кирхгофа говорит нам, что наведенная ЭДС точно равна входному напряжению. Соотношение этих двух последних уравнений дает полезное соотношение:

[латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex]

Это известно как уравнение трансформатора , и оно просто устанавливает, что отношение вторичного напряжения к первичному в трансформаторе равно отношению количества контуров в их катушках.Выходное напряжение трансформатора может быть меньше, больше или равно входному напряжению, в зависимости от соотношения количества петель в их катушках. Некоторые трансформаторы даже обеспечивают переменный выход, позволяя выполнять подключение в разных точках вторичной обмотки. Повышающий трансформатор — это трансформатор, который увеличивает напряжение, тогда как понижающий трансформатор снижает напряжение. Если предположить, что сопротивление незначительно, выходная электрическая мощность трансформатора равна его входной.На практике это почти верно — КПД трансформатора часто превышает 99%. Уравнивание входной и выходной мощности,

P p = I p V p = I s V s = P s .

Перестановка терминов дает

[латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{I} _ {\ text {p}}} {{ I} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex].

В сочетании с [латексом] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}} } {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex], мы находим, что

[латекс] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{ N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex]

— это соотношение между выходным и входным токами трансформатора.Таким образом, если напряжение увеличивается, ток уменьшается. И наоборот, если напряжение уменьшается, ток увеличивается.

Пример 1. Расчет характеристик повышающего трансформатора

Портативный рентгеновский аппарат имеет повышающий трансформатор, входное напряжение которого 120 В преобразуется в выходное напряжение 100 кВ, необходимое для рентгеновской трубки. Первичная обмотка имеет 50 петель и потребляет ток 10,00 А. а) Какое количество петель во вторичной обмотке? (b) Найдите текущий выходной сигнал вторичной обмотки.

Стратегия и решение для (а)

Решаем [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex] для [latex] {N} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для N s , номер петель во вторичной обмотке и введите известные значения.{4} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение для (а)

Для создания такого большого напряжения требуется большое количество контуров во вторичной обмотке (по сравнению с первичной). Это справедливо для трансформаторов с неоновой вывеской и трансформаторов, подающих высокое напряжение внутри телевизоров и электронно-лучевых трубок.

Стратегия и решение для (b)

Аналогичным образом мы можем найти выходной ток вторичной обмотки, решив [latex] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N } _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex] для [латекса] {I} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для I с и ввода известных значений.{4}} = 12,0 \ text {mA} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение для (б)

Как и ожидалось, текущий выход значительно меньше входного. В некоторых зрелищных демонстрациях используются очень большие напряжения для образования длинных дуг, но они относительно безопасны, поскольку выход трансформатора не обеспечивает большой ток. Обратите внимание, что потребляемая мощность здесь составляет P p = I p V p = (10,00 A) (120 В) = 1.20 кВт. Это равно выходной мощности P p = I s V s = (12,0 мА) (100 кВ) = 1,20 кВт, как мы предполагали при выводе используемых уравнений.

Тот факт, что трансформаторы основаны на законе индукции Фарадея, проясняет, почему мы не можем использовать трансформаторы для изменения постоянного напряжения. Если нет изменений в первичном напряжении, значит, во вторичной обмотке нет напряжения. Одна из возможностей — подключить постоянный ток к первичной катушке через переключатель.Когда переключатель размыкается и замыкается, вторичная обмотка вырабатывает напряжение, подобное показанному на рисунке 4. На самом деле это не практичная альтернатива, и переменный ток обычно используется везде, где необходимо увеличивать или уменьшать напряжения.

Рис. 4. Трансформаторы не работают с входом чистого постоянного напряжения, но если он включается и выключается, как показано на верхнем графике, выход будет выглядеть примерно так, как показано на нижнем графике. Это не тот синусоидальный переменный ток, который нужен большинству устройств переменного тока.

Пример 2. Расчет характеристик понижающего трансформатора

Зарядное устройство, предназначенное для последовательного подключения десяти никель-кадмиевых аккумуляторов (суммарная ЭДС 12.5 В постоянного тока) должен иметь выход 15,0 В для зарядки аккумуляторов. В нем используется понижающий трансформатор с первичной обмоткой на 200 контуров и входным напряжением 120 В. (а) Сколько витков должно быть во вторичной катушке? (б) Если ток зарядки составляет 16,0 А, каков ток на входе?

Стратегия и решение для (а)

Можно ожидать, что вторичный узел будет иметь небольшое количество петель. Решение [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex] для [latex] {N} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для N s и ввод известных значений дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {N} _ {\ text {s}} & = & {N} _ {\ text {p}} \ frac {{V} _ {\ text {s} }} {{V} _ {\ text {p}}} \\ & = & \ left (\ text {200} \ right) \ frac {15.0 \ text {V}} {120 \ text {V}} = 25 \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия и решение для (b)

Текущие входные данные могут быть получены путем решения [latex] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ текст {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex] для I p и ввод известных значений. Это дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {I} _ {\ text {p}} & = & {I} _ {\ text {s}} \ frac {{N} _ {\ text {s} }} {{N} _ {\ text {p}}} \\ & = & \ left (16.0 \ text {A} \ right) \ frac {25} {200} = 2.00 \ text {A} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Количество петель во вторичной обмотке невелико, как и ожидалось для понижающего трансформатора. Мы также видим, что небольшой входной ток дает больший выходной ток в понижающем трансформаторе. Когда трансформаторы используются для управления большими магнитами, они иногда имеют небольшое количество очень тяжелых контуров во вторичной обмотке. Это позволяет вторичной обмотке иметь низкое внутреннее сопротивление и производить большие токи. Заметим еще раз, что это решение основано на предположении, что КПД 100% — или выходная мощность равна входной мощности ( P p = P s ), что является разумным для хороших трансформаторов.В этом случае первичная и вторичная мощность составляют 240 Вт. (Убедитесь в этом сами для проверки согласованности.) Обратите внимание, что никель-кадмиевые батареи необходимо заряжать от источника постоянного тока (как и аккумулятор на 12 В). Таким образом, выход переменного тока вторичной катушки необходимо преобразовать в постоянный ток. Это делается с помощью так называемого выпрямителя, в котором используются устройства, называемые диодами, которые пропускают только односторонний ток.

Трансформаторы

находят множество применений в системах электробезопасности, которые обсуждаются в разделе «Электробезопасность: системы и устройства».

Исследования PhET: Генератор

Генерируйте электричество с помощью стержневого магнита! Откройте для себя физику, лежащую в основе этого явления, исследуя магниты и узнайте, как их можно использовать, чтобы зажечь лампочку.

Щелкните, чтобы загрузить симуляцию. Запускать на Java.

Сводка раздела

  • Трансформаторы используют индукцию для преобразования напряжения из одного значения в другое.
  • Для трансформатора напряжения на первичной и вторичной обмотках связаны соотношением

    [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex],

    , где V p и V s — это напряжения на первичной и вторичной обмотках, имеющих N p и N s витков.

  • Токи I p и I s в первичной и вторичной обмотках связаны соотношением [латекс] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ текст {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex].
  • Повышающий трансформатор увеличивает напряжение и снижает ток, тогда как понижающий трансформатор снижает напряжение и увеличивает ток.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, что вызывает физические вибрации трансформаторов с частотой, в два раза превышающей используемую мощность переменного тока.

Задачи и упражнения

1. Подключаемый трансформатор, показанный на рисунке 4, подает 9,00 В в систему видеоигр. (a) Сколько витков во вторичной обмотке, если ее входное напряжение составляет 120 В, а первичная обмотка имеет 400 витков? (б) Какой у него входной ток, когда его выход 1,30 А?

2. Американская путешественница в Новой Зеландии несет трансформатор для преобразования стандартных 240 В в Новой Зеландии в 120 В, чтобы она могла использовать в поездке небольшие электроприборы.а) Каково соотношение витков первичной и вторичной обмоток ее трансформатора? (б) Каково отношение входного тока к выходному? (c) Как новозеландец, путешествующий по Соединенным Штатам, мог использовать этот же трансформатор для питания своих устройств на 240 В от 120 В?

3. В кассетном магнитофоне используется подключаемый трансформатор для преобразования 120 В в 12,0 В с максимальным выходным током 200 мА. (а) Каков текущий ввод? б) Какая потребляемая мощность? (c) Является ли такое количество мощности приемлемым для небольшого прибора?

4.(а) Каково выходное напряжение трансформатора, используемого для аккумуляторных батарей фонарика, если его первичная обмотка имеет 500 витков, вторичная — 4 витка, а входное напряжение составляет 120 В? (b) Какой входной ток требуется для получения выходного сигнала 4,00 А? (c) Какая потребляемая мощность?

5. (a) Подключаемый трансформатор для портативного компьютера выдает 7,50 В и может обеспечивать максимальный ток 2,00 А. Каков максимальный входной ток, если входное напряжение составляет 240 В? Предположим 100% эффективность. (b) Если фактический КПД меньше 100%, потребуется ли входной ток больше или меньше? Объяснять.

6. Многоцелевой трансформатор имеет вторичную катушку с несколькими точками, в которых может быть снято напряжение, давая на выходе 5,60, 12,0 и 480 В. (a) Входное напряжение составляет 240 В на первичную катушку с 280 витками. Какое количество витков в частях вторичной обмотки используется для создания выходного напряжения? (b) Если максимальный входной ток составляет 5,00 А, каковы максимальные выходные токи (каждый из которых используется отдельно)?

7. Крупная электростанция вырабатывает электроэнергию напряжением 12,0 кВ.Его старый трансформатор когда-то преобразовывал напряжение до 335 кВ. Вторичная обмотка этого трансформатора заменяется, так что его выходная мощность может составлять 750 кВ для более эффективной передачи по пересеченной местности на модернизированных линиях электропередачи. (а) Каково соотношение оборотов в новой вторичной системе по сравнению со старой? (b) Каково отношение нового текущего выхода к старому (при 335 кВ) при той же мощности? (c) Если модернизированные линии передачи имеют одинаковое сопротивление, каково отношение потерь мощности в новых линиях к старым?

8.Если выходная мощность в предыдущей задаче составляет 1000 МВт, а сопротивление линии составляет 2,00 Ом, каковы были потери в старой и новой линии?

9. Неоправданные результаты Электроэнергия на 335 кВ переменного тока из линии электропередачи подается в первичную обмотку трансформатора. Отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки составляет N s / N p = 1000. (a) Какое напряжение индуцируется во вторичной обмотке? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка ответственны?

10. Создайте свою проблему Рассмотрите двойной трансформатор, который будет использоваться для создания очень больших напряжений. Устройство состоит из двух этапов. Первый — это трансформатор, который выдает намного большее выходное напряжение, чем его входное. Выход первого трансформатора используется как вход для второго трансформатора, который дополнительно увеличивает напряжение. Постройте задачу, в которой вы вычисляете выходное напряжение последней ступени на основе входного напряжения первой ступени и количества витков или петель в обеих частях обоих трансформаторов (всего четыре катушки).Также рассчитайте максимальный выходной ток последней ступени на основе входного тока. Обсудите возможность потерь мощности в устройствах и их влияние на выходной ток и мощность.

Глоссарий

трансформатор:
Устройство, преобразующее напряжение из одного значения в другое с помощью индукции
уравнение трансформатора:
уравнение, показывающее, что отношение вторичного напряжения к первичному в трансформаторе равно отношению количества витков в их катушках; [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex]
повышающий трансформатор:
трансформатор, повышающий напряжение
понижающий трансформатор:
трансформатор, понижающий напряжение

Избранные решения проблем и упражнения

1.(а) 30.0 (б) 9.75 × 10 −2 A

3. (а) 20,0 мА (б) 2,40 Вт (в) Да, такая мощность вполне разумна для небольшого прибора.

5. (a) 0,063 A (b) Требуется больший входной ток.

7. (а) 2,2 (б) 0,45 (в) 0,20, или 20,0%

9. (a) 335 МВ (b) слишком высокое, намного выше напряжения пробоя воздуха на разумных расстояниях (c) входное напряжение слишком высокое

Учебная программа по естествознанию в начальных и младших классах средней школы — Энциклопедия TIMSS 2015

Учебная программа по естествознанию в начальных и младших классах средней школы

Наука вместе с историей и географией является частью социального, экологического и научного образования (SESE) в учебной программе начальной школы в Ирландии. 9 Текущая учебная программа была официально внедрена в школах в 2003–2004 годах после соответствующего повышения квалификации учителей в предыдущем учебном году. Учебная программа по естествознанию направлена ​​на то, чтобы помочь детям развить базовые научные идеи и понимание биологических и физических аспектов мира, а также процессов, посредством которых они развивают эти знания и понимание. Учебная программа также направлена ​​на формирование позитивного отношения к науке и поощрение детей к изучению и оценке того, как наука и технологии влияют на их жизнь и окружающую среду.

Учебная программа начальной школы состоит из четырех уровней, каждый из которых охватывает два года начальной школы. Уровень 3, включающий в себя науку третьего и четвертого классов, является подходящим уровнем для участников TIMSS четвертого класса. В учебной программе есть раздел навыков и раздел содержания.

Учебная программа разработана для того, чтобы дать учащимся два ключевых типа навыков — научная работа и проектирование и изготовление — и отражает конструктивистский и коллективный подход. В учебной программе подчеркивается важность того, чтобы дети начинали с собственных идей и учились через взаимодействие с предметами и материалами и их одноклассниками.Дети «создают» новые знания и изучают научные концепции. Научная работа включает:

  • Наблюдение и построение гипотез
  • Прогнозирование
  • Планирование и проведение расследований с упором на честное тестирование
  • Запись и анализ результатов
  • Обмен и обсуждение результатов
  • Расширение мышления с учетом новых открытий

Проектирование и изготовление включает поиск практических решений проблем путем изучения и оценки повседневных предметов с точки зрения их функциональности, материалов, из которых они изготовлены, и их дизайна, а затем использования этой информации для планирования, проектирования, изготовления и оценки артефактов или моделей.Эти занятия предназначены для развития и развития творческих и творческих способностей детей.

Учебная программа состоит из четырех частей: живые существа, материалы, энергия и силы и экологическая осведомленность и забота. Эти нити, которые подразделяются на нити, очерчивают концепции и идеи, которые дети должны исследовать, работая с научной точки зрения, и участвуя в конструировании и изготовлении. Ожидается, что в третьем и четвертом классах дети ознакомятся со всеми блоками уровня 3.На Таблице 2 показаны пряди и единицы прядей для Уровня 3, а также приведены некоторые примеры того, что, как ожидается, дети будут изучать в рамках каждой единицы прядей.

Приложение 2: Краткое изложение учебной программы по естествознанию для уровня 3 (3-4 классы) и примеры навыков

Нить Блок прядения Научные цели обучения
Живые существа Человеческая жизнь
  • Знайте названия и структуры некоторых внутренних и внешних органов тела, а также важность пищи для энергии и роста
  • Изучение физических изменений мужчин и женщин к достижению зрелого возраста
Растительный и животный мир
  • Изучать растения и животных в местных условиях; помните о тех, кто находится в более широкой среде
  • Обсудить простые пищевые цепи
Энергия и силы Свет
  • Поймите, что свет — это форма энергии, исходит из естественных и искусственных источников и может быть разделен на разные цвета
  • Помните об опасности смотреть на солнце
Звук
  • Поймите, что звук — это форма энергии, как она создается и распространяется через материалы
  • Распознавать различные звуки в окружающей среде
Тепло
  • Поймите, что солнце является самым важным источником тепла на Земле и что тепло может передаваться
  • Знать, что такое температура, и пользоваться термометром
Магнетизм и электричество
  • Материалы классифицируются как магнитные и немагнитные, а также как проводники и изоляторы
  • Помните об опасности электричества
Силы
  • Узнайте, как объекты движутся и замедляются
  • Узнайте, как рычаги помогают поднимать предметы
Материалы Свойства и характеристики
  • Признать, что материалы могут быть твердыми, жидкими или газообразными
  • Различать сырье и материалы производства
  • Сравнить и сгруппировать материалы
  • Исследование использования материалов в строительстве
Материалы и изменения
  • Изучить влияние нагрева и охлаждения на твердые тела, жидкости и газы
  • Изучите способы разделения материалов
Экологическая осведомленность и забота Экологическое сознание
  • Выявление положительных аспектов естественной и искусственной среды Признание взаимосвязи живых и неживых элементов
  • Узнавать, как действия людей влияют на их окружающую среду
Наука и окружающая среда
  • Изучить применение и положительный вклад науки и технологий в общество
  • Изучение положительного и отрицательного воздействия деятельности человека на окружающую среду
Забота об окружающей среде
  • Найдите способы улучшить местную среду
  • Воспитывайте чувство ответственности перед Землей

В сентябре 2003 года была введена пересмотренная программа для получения аттестата младших курсов 10 (нижний уровень среднего образования).Курс является практическим, исследовательским, в котором особое внимание уделяется практическому участию студентов в обучении. Ожидается, что студенты будут развивать не только знания и понимание областей содержания, но и основные научные навыки, а также понимание и понимание науки. Учителям рекомендуется использовать различные методики обучения, которые позволяют учащимся работать с научной точки зрения и применять свои научные знания. Учебная программа младших классов средней школы состоит из трех основных разделов, каждый из которых разделен на три более подробные тематические области, как показано на Приложении 3.Хотя это и не обязательно, около 90 процентов учащихся младших классов средней школы изучают естественные науки в качестве предмета. Учебная программа предусматривает подходящую подготовку, но не является обязательным требованием для изучения одного или нескольких научных предметов в старших классах средней школы. Темы сопровождаются результатами обучения, которые отражают исследовательский и практический подход. Все студенты должны изучить три раздела программы либо на более высоком, либо на обычном уровне.

Приложение 3: Основные тематические области для младших классов средней школы Syllabus

Научный предмет Тематическая область
Биология
  • Биология человека — питание, пищеварение и связанные с ним системы организма
  • Биология человека — скелетно-мышечная система, органы чувств и воспроизводство человека
  • Животные, растения и микроорганизмы
Химия
  • Классификация веществ
  • Воздух, кислород, диоксид углерода и вода
  • Атомное строение, реакции, соединения
Физика
  • Магнетизм, электричество и электроника

В младших классах средней школы учащиеся учатся делать следующее:

  • Использование научных знаний для превращения идей в форму для исследования и соответствующего планирования
  • Определите объем и диапазон данных, которые необходимо собрать, а также методы, оборудование и материалы, которые будут использоваться
  • Рассмотрите факторы, которые необходимо учитывать при сборе доказательств
  • Провести наблюдения и измерения, записать данные, если необходимо.
  • Критически рассматривать, оценивать и интерпретировать данные
  • Четко и логично организовывать и представлять информацию, используя соответствующие научные термины и условности, а также используя, где это возможно, информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)

Многие цели учебной программы достигаются с помощью методологий, поддерживающих открытие через исследование.Учащимся предоставляется достаточно времени для активного участия в обучении с целью развития навыков научной обработки, лучшего понимания основных научных концепций и навыков более высокого порядка, связанных с решением проблем и применением знаний в новых контекстах. Учебная программа по естествознанию дает учащимся возможность развить навыки мышления и принятия решений, которые можно использовать при решении проблем. Такие навыки можно развить с помощью систематического подхода к исследованию, который является особенностью науки, и их можно легко перенести в другие ненаучные ситуации и контексты.

Учителям рекомендуется использовать подход общества науки и технологий (STS) в своих научных инструкциях, чтобы облегчить понимание учащимися науки и связать обучение с повседневными контекстами и проблемами. Хотя в учебной программе нет явно предписанного содержания STS, многие подтемы и связанные с ними результаты обучения требуют соответствующих ссылок на повседневный опыт (в таких областях, как здоровье, диета, человеческое развитие и экология) и на повседневные примеры применения науки. как в биотехнологии, промышленности, медицине, энергосбережении и электронике.Соответствующие ссылки на работы выдающихся ученых и современные научные разработки позволяют перейти от школьного обучения к общему опыту, делая научные явления более значимыми для учащихся.

Примечание: В рамках продолжающейся реформы младшего цикла (неполного среднего) образования разрабатывается новая учебная программа по естествознанию и спецификация оценивания для внедрения в школах в сентябре 2016 года. Предлагаемая спецификация для младшего цикла естественных наук ориентирована на развитие учащихся. знание науки и о ней через объединяющую нить, природу науки, и четыре контекстуальных нити: физический мир, химический мир, биологический мир и землю и космос.

‘; numbers.forEach (function (val, index) { if ($. isNumeric (val)) {// Ссылка число = val; if (ref_var [number-1]! = undefined) { div_text + = ‘

‘; } } else {// Это сноска if (foot_var [val]! = undefined) { footnote_obj = foot_var [val]; div_text + = ‘

Класс физики

Пробовали ли вы в последнее время Concept Builder? Вам следует. Этот постоянно пополняющийся набор интеллектуально богатых упражнений сосредоточит внимание учащихся на отдельных целях обучения.Этот раздел, наполненный интерактивными элементами, является идеальным инструментом для того, чтобы заставить учащихся задуматься о значении понятий. Идеально подходит для студентов и классных комнат 1: 1, использующих iPad, Chromebook и тому подобное. А для типов химии мы даже начали выращивать несколько построителей концепций химии.

Minds On Physics — Версия 5 — наше новейшее творение. Эта HTML5-версия Minds On Physics заменяет наши версии для приложений и устаревшие версии. Опираясь на большой банк тщательно составленных вопросов, Minds On Physics стремится улучшить представления студентов о физике.«MOP» сочетает в себе модули интерактивных вопросов с подробной справочной системой по конкретным вопросам, чтобы вовлечь учащихся в упражнения на мышление, размышление и обучение. Версия 5 — это наша лучшая пока что версия Minds On Physics. Существует полнофункциональная бесплатная версия и платная версия, которая легко интегрируется с нашей системой отслеживания задач и предлагает некоторые довольно заманчивые функции.

Предлагая проблемы, ответы и решения, Calculator Pad предлагает начинающим студентам-физикам возможность пройти самую страшную часть курса физики — задачи по физике со словами.Каждая проблема сопровождается скрытым ответом, который можно раскрыть, нажав кнопку. И каждое решение с аудиогидом не только объясняет, как решить конкретную проблему, но и описывает привычки, которые можно использовать для решения любой проблемы.

Набор страниц с вопросами и ответами / объяснениями, которые служат в качестве обзоров или практических занятий. Каждый обзор дополняет главу из Учебного пособия по физике.

Разнообразные страницы вопросов и ответов, посвященные конкретным концепциям и навыкам.Темы варьируются от графического анализа движения и рисования диаграмм свободных тел до обсуждения векторов и сложения векторов.

Обращение ко всем ученикам старших классов: вы доверили Классу физики подготовиться к экзамену по физике. Почему бы не доверить нам помощь в подготовке к самому важному экзамену года — тесту ACT? Вот так. Позвольте TPC помочь вам с ACT.

Определение первичного по Merriam-Webster

pri · ma · ry | \ ˈPrī-ˌmer-ē , Prī-mə-rē, prīm-rē \ 1 : первый по времени или развитию : примитив первичный этап цивилизации первичное поражение болезни 2а : первого ранга, важности или значения : руководитель основная цель c : , относящиеся к основным маховым перьям птичьего крыла или составляющие их

d : или относящиеся к сельскому, лесному и добывающему хозяйству или их продукции

е : выражение настоящего или будущего времени первичное время

ж : из трех или четырех степеней стресса, признанных большинством лингвистов, относящихся к ним или являющихся их сильнейшими. первый слог баскетбол несет основное ударение

б : не производное от другого цвета, запаха или вкуса

c : подготовка к чему-то еще в продолжающемся процессе первичная инструкция

d : начальной школы или относящейся к ней начальное образование

е : первичных выборов или связанных с ними основной кандидат

ж : , принадлежащие к первой группе или отряду в последовательных подразделениях, комбинациях или ответвлениях первичные нервы

г : непосредственно из руд первичные металлы

час : , относящаяся к аминокислотной последовательности в белках или являющаяся ее аминокислотной последовательностью. первичная структура белка

4 : в результате замещения одного из двух или более атомов или групп в молекуле первичный амин особенно : представляет собой атом углерода, связанный только с одним другим атомом углерода, или характеризуется им.

5 : , относящиеся к первичной меристеме, вовлекающие ее или производные от нее. первичный рост ткани

6 : , относящиеся к производству органических веществ зелеными растениями или связанные с ними первичная продуктивность

7 : оказание первичной медико-санитарной помощи первичный врач

1 : то, что стоит первым по рангу, важности или ценности : фундаментальный — обычно используется во множественном числе

2 : небесное тело, вокруг которого вращаются одно или несколько других небесных тел. особенно : более массивный и обычно более яркий компонент двойной звездной системы.

б : ощущение основных цветов

б : выборы, на которых квалифицированные избиратели выдвигают или выражают предпочтение определенного кандидата или группы кандидатов на политическую должность, выбирают должностных лиц партии или выбирают делегатов для партийного съезда.

6 : катушка, подключенная к источнику электричества в индукционной катушке или трансформаторе.

— также называется первичная обмотка

6 Стандартов научного содержания | Национальные стандарты естественнонаучного образования

Duschl, R.А., Р.Дж. Гамильтон, ред. 1992. Философия науки, когнитивной психологии и педагогической теории и практики. Олбани, штат Нью-Йорк: Государственный университет Нью-Йорка.

Глейзер, Р. 1984. Образование и мышление: роль знания. Американский психолог, 39 (2): 93-104.

Гросслайт, Л., К. Унгер, Э. Джей и К. Смит. 1991. Понимание моделей и их использование в науке: концепции учащихся средних и старших классов и экспертов. [Специальный выпуск] Journal of Research in Science Teaching, 28 (9): 799-822.


Hewson, P.W., and N.R. Торли. 1989. Условия концептуального изменения в классе. Международный журнал естественнонаучного образования, 11 (5): 541-553.

Ходсон, Д. 1992. Оценка практической работы: некоторые соображения по философии науки. Наука и образование, 1 (2): 115-134.

Ходсон Д. 1985. Философия науки, естествознания и естественнонаучного образования. Исследования в области естественнонаучного образования, 12: 25-57.


Кайл, В. С. Младший, 1980.Различие между исследованием и научным исследованием и почему старшеклассники должны осознавать это различие. Журнал исследований в области преподавания естественных наук, 17 (2): 123-130.


Лонгино, Е. 1990. Наука как социальное знание: ценности и объективность в научных исследованиях. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета.


Mayer, W.V., ed. 1978. Справочник учителя биологии BSCS, третье издание. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

Metz, K.E. 1991 г.Развитие объяснения: Постепенные и фундаментальные изменения в детских знаниях физики. [Специальный выпуск] Journal of Research in Science Teaching, 28 (9): 785-797.


NRC (Национальный исследовательский совет). 1988. Повышение показателей качества естественнонаучного и математического образования в классах K-12. Р.Дж. Murnane, S.A. Raizen, ред. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы.

NSRC (Национальный центр научных ресурсов). 1996. Ресурсы для преподавания естественных наук в начальной школе.Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы.


Ohlsson, S. 1992. Познавательные навыки формулировки теории: забытый аспект научного образования. Наука и образование, 1 (2): 181-192.


Рот, К.Дж. 1989. Естественнонаучное образование: недостаточно «делать» или «относиться». Американский педагог, 13 (4): 16-22; 46-48.

Резерфорд, Ф.Дж. 1964. Роль исследования в преподавании естественных наук. Журнал исследований в области преподавания естественных наук, 2: 80-84.


Шаубле, Л., Л. Клопфер, К. Рагхаван. 1991. Переход студентов от инженерной модели к научной модели экспериментов. [Специальный выпуск] Journal of Research in Science Teaching, 28 (9): 859-882.

Schwab, J.J. 1958. Преподавание науки как исследования. Бюллетень ученых-атомщиков, 14: 374-379.

Schwab, J.J. 1964. Преподавание науки как исследования. В «Преподавании науки» Дж. Дж. Шваб и П.Ф. Брандвейн, ред .: 3-103. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета.


Welch, W.W., L.E. Клопфер, Г.С.Айкенхед и Дж. Робинсон. 1981. Роль исследования в естественно-научном образовании: анализ и рекомендации. Научное образование, 65 (1): 33-50.

Физические науки, науки о жизни, а также науки о Земле и космосе

AAAS (Американская ассоциация развития науки). 1993. Контрольные показатели научной грамотности. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

AAAS (Американская ассоциация развития науки).1989. Наука для всех американцев: отчет проекта 2061 по целям грамотности в науке, математике и технологиях. Вашингтон, округ Колумбия: AAAS.

Преобразование энергии | технология | Britannica

Энергия обычно и наиболее просто определяется как эквивалент или способность выполнять работу. Само слово происходит от греческого energeia: en , «в»; эргон , «рабочий». Энергия может быть связана с материальным телом, как в спиральной пружине или движущемся объекте, или она может быть независимой от материи, как свет и другое электромагнитное излучение, пересекающее вакуум.Энергия в системе может быть доступна для использования только частично. Измерения энергии — это измерения работы, которые в классической механике формально определяются как произведение массы ( м ) и квадрата отношения длины ( l ) ко времени ( t ): мл 2 / т 2 . Это означает, что чем больше масса или расстояние, на которое он перемещается, или чем меньше времени требуется для перемещения массы, тем больше будет проделанная работа или больше затраченной энергии.

Развитие концепции энергии

Термин энергия не применялся как мера способности выполнять работу до довольно позднего периода развития науки механики. Действительно, развитие классической механики может осуществляться без обращения к концепции энергии. Однако идея энергии восходит к Галилею 17 века. Он признал, что когда груз поднимается с помощью системы шкивов, прилагаемая сила, умноженная на расстояние, через которое эта сила должна быть приложена (произведение, называемое по определению работой), остается постоянной, даже если любой из этих факторов может меняться.Концепция vis viva, или живой силы, величины, прямо пропорциональной произведению массы и квадрата скорости, была введена в 17 веке. В 19 веке термин «энергия» применялся к концепции vis viva.

Первый закон движения Исаака Ньютона признает, что сила связана с ускорением массы. Почти неизбежно, что тогда интерес представляет интегральный эффект силы, действующей на массу. Конечно, есть два вида интеграла силы, действующей на массу, которые можно определить.Один — это интеграл силы, действующей вдоль линии действия силы, или пространственный интеграл силы; другой — интеграл силы за время ее действия на массу или временной интеграл.

Оценка пространственного интеграла приводит к величине, которая теперь используется для представления изменения кинетической энергии массы в результате действия силы и составляет лишь половину от vis viva. С другой стороны, временное интегрирование приводит к оценке изменения количества движения массы в результате действия силы.Некоторое время велись споры о том, какая интеграция привела к надлежащей мере силы: немецкий философ-ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц утверждал, что пространственный интеграл является единственной истинной мерой, в то время как ранее французский философ и математик Рене Декарт защищал временную шкалу. интеграл. В конце концов, в XVIII веке физик Жан д’Аламбер из Франции показал правомерность обоих подходов к измерению силы, действующей на массу, и что полемика велась только по номенклатуре.

Итак, сила связана с ускорением массы; кинетическая энергия или энергия, возникающая в результате движения, является результатом пространственной интеграции силы, действующей на массу; импульс — это результат интегрирования во времени силы, действующей на массу; а энергия — это мера способности выполнять работу. Можно добавить, что мощность определяется как скорость передачи энергии (к массе, когда на нее действует сила, или по линиям передачи от электрического генератора к потребителю).

Сохранение энергии (см. Ниже) было независимо признано многими учеными в первой половине XIX века. Сохранение энергии как кинетической, потенциальной и упругой энергии в замкнутой системе в предположении отсутствия трения оказалось действенным и полезным инструментом. Кроме того, при более внимательном рассмотрении обнаруживается, что трение, которое служит ограничением классической механики, выражается в выделении тепла, будь то на контактных поверхностях блока, скользящего по плоскости, или в объеме жидкости, в которой весло вращается или любое другое выражение «трение».«Тепло было определено как форма энергии Германом фон Гельмгольцем из Германии и Джеймсом Прескоттом Джоулем из Англии в 1840-х годах. Джоуль также экспериментально доказал связь между механической и тепловой энергией в это время. Поскольку возникла необходимость в более подробном описании различных процессов в природе, подход заключался в поиске рациональных теорий или моделей процессов, которые позволяют количественно измерить изменение энергии в процессе, а затем включить его и соответствующий ему энергетический баланс в систему. представляет интерес, при условии общей потребности в сохранении энергии.Этот подход работал для химической энергии в молекулах топлива и окислителя, выделяющейся при их сгорании в двигателе, для производства тепловой энергии, которая впоследствии преобразуется в механическую энергию для работы машины; он также работал над преобразованием ядерной массы в энергию в процессах ядерного синтеза и ядерного деления.

Границы | Эксперимент по конверсии мюонов COMET в J-PARC

1. Введение

Открытие бозона Хиггса на LHC в 2012 году обеспечило успешную демонстрацию Стандартной модели (СМ) физики элементарных частиц.Однако это не отвечает на нерешенные вопросы в физике элементарных частиц, например, о вселенной с преобладанием материи, темной материи, отсутствии квантовой гравитации и массе нейтрино. Осцилляция нейтрино, обнаруженная во многих нейтринных экспериментах в течение 1990-х годов и все еще активно исследуемая, является важной мотивацией, которая заставляет расширять СМ. Расширение СМ с массивным нейтрино, которое позволяет осцилляции нейтрино и другие теории, выходящие за рамки Стандартной модели (BSM), проливает свет на нарушение аромата заряженного лептона (cLFV).Поскольку лептонное число и лептонный аромат являются сохраняемыми величинами в SM, наблюдение за процессом cLFV даст ключ к разгадке теорий BSM. Процесс cLFV мюонных и тау-лептонов изучается в течение нескольких десятилетий, и эксперимент COMET является одним из самых последних экспериментов по поиску мюонных cLFV.

Эксперимент COMET (когерентный переход мюона в электрон, J-PARC E21) [1] направлен на поиск безнейтринного процесса конверсии мюона в области ядра, превращения μ− e , который является одним из наиболее важных процессов cLFV.Эксперимент COMET проводится в Японском исследовательском комплексе ускорителей протонов (J-PARC) в Токай, Япония. Сгруппированный пучок протонов с энергией 8 ГэВ из главного кольца (MR) J-PARC будет доставлен в экспериментальный зал ядерной физики (зал NP), где установлены установка COMET и детекторы. Эксперимент COMET будет проводиться в два этапа. На первом этапе (Фаза-I) будет использоваться транспортный соленоид половинной длины и детектор с дрейфовой камерой для измерения сигнала преобразования μ− e до O (10 −15 ).Программа измерения фона будет также выполнена на канале пучка Фазы-I, включая исследование прототипа детектора для эксперимента Фазы-II. На втором этапе (Фаза-II) будут использоваться полноразмерные транспортные соленоиды С-образной формы, соленоид спектрометра и трубчатые детекторы для достижения уровня O (10 −17 ) при измерении преобразования μ− e . Эта чувствительность мишени в 100 или 10 000 раз лучше, чем текущий предел экспериментального мира, установленный в эксперименте SINDRUM-II [2].

В этом обзоре введение в теоретические и экспериментальные аспекты cLFV рассматривается в разделе 2, конструкция и состояние оборудования и детекторов эксперимента COMET Phase-I описаны в разделе 3, его физические возможности, в разделе 4. конструкция детектора Фазы-II и программа измерения фона описаны в разделе 5.

2. Эксперимент с нарушением вкуса заряженного лептона

2.1. Физика нарушения вкуса заряженного лептона

В СМ все лептонные числа являются сохраняющимися величинами, и их сумма, полное лептонное число, также сохраняется.Наблюдение осцилляций нейтрино приводит к минимальному расширению СМ, так что нейтрино теперь является массивной (но очень легкой) частицей. Осцилляция нейтрино описывается матрицей PMNS (Понтекорво-Маки-Накагава-Саката), точно так же, как перемешивание кварков, описываемое матрицей CKM (Кабиббо-Кобаяши-Маскава). Это приводит к нарушению нейтрального лептонного аромата.

Хотя осцилляция нейтрино не нарушает симметрию лептонного числа, она включает cLFV, которая изображена на рисунке 1A.Осцилляция нейтрино, происходящая на уровне петли, вызывает радиационный распад заряженного лептона на другой аромат. С другой стороны, многие теории BSM, мотивированные нерешенными вопросами СМ, ​​предсказывают cLFV независимо от минимального расширения СМ с массивными и осциллирующими нейтрино. Расчетные показатели cLFV в теориях BSM значительно больше, чем оценки в SM. Следовательно, наблюдение за процессом cLFV может быть прямой подписью теорий BSM. По сравнению с тау-лептоном, мюон является оптимальной частицей для поиска процесса cLFV из-за его гораздо более длительного времени жизни, легкости образования и небольшой массы, которая отключает каналы распада с адронами.В случае простоты производства эксперименты с B-фабрикой регистрировали образование 1 ~ 10 пар тау-лептонов в секунду, в то время как будущие эксперименты по преобразованию мюонов будут генерировать 10 13 ~ 10 14 мюонов в секунду. Следовательно, достижимая чувствительность мюонного cLFV намного ниже, чем для случая тау-лептона.

Рисунок 1 . Диаграммы процессов cLFV, (A) для μ + → e + γ и (B – F) для μ− + N e — + N . (A) SM процесс из-за массивных нейтрино μ + → e + γ, (B) SM процесс из-за массивного нейтрино μ- + N e — + N , (C) SUSY-процесс в циклической диаграмме, (D) процесс обмена векторными бозонами и (E) s-канальный процесс обмена скалярными бозонами, и (F) SUSY-процесс на прямоугольной диаграмме μ− + N e — + N .

Безнейтринный процесс преобразования мюона в электрон в мюонном атоме, μ− + N e — + N , является одним из наиболее важных процессов cLFV мюона, наряду с μ + → e + γ и μ + e + e e + процессов.Схема преобразования μ — e в минимально расширенном SM показана на рисунке 1B. Сравнивая распад μ + → e + γ (изображенный на рисунке 1A) с преобразованием μ− e , фотон можно наблюдать в процессе μ + → e + γ. Однако при преобразовании μ− e фотон представляет собой виртуальный фотон, взаимодействующий с ядром. В теориях BSM, например теории суперсимметрии (SUSY), и аналогично с μ + → e + γ, преобразование μ− e может происходить через аналогичную петлевую диаграмму, которая не включает массивное нейтрино, а заряженную SUSY-частицу с фотонное взаимодействие с кварками, как показано на рисунке 1C.

Несмотря на эту небольшую разницу между преобразованием μ + → e + γ и μ− e , два процесса cLFV дополняют друг друга, поскольку преобразование μ− e может происходить через другой процесс. μ + → e + γ не будет чувствительным в случае процесса cLFV через гипотетическое прямое лептон-кварковое взаимодействие (Рисунки 1D – F). Это ясно при написании эффективного лагранжиана процесса преобразования μ− e [3]:

ℒeff = 11 + κCγμeΛ2mμμ¯RσμνeLFμν + κ1 + κCℓℓqqμeΛ2 (μ¯LγμeL) (u¯LγμuL + d¯LγμdL) + H.С. (1)

Члены Cγμe и Cℓℓqqμe описывают эффективные связи, а μ, e , u и d описывают поля, связанные с представляющими частицами. Вводятся два свободных параметра: Λ, описывающий энергетический масштаб физики cLFV, и κ, описывающий относительную силу двух членов. Обратите внимание, что это уравнение описывает эффективный лагранжиан, фокусируясь на двух возможных доминирующих процессах, который выводится из полного лагранжиана, включая все возможные процессы (показанные в [4] и [5]).В этом лагранжиане первый член описывает электромагнитное дипольное взаимодействие фотона, описываемое тензором напряженности поля F μν . Второй член описывает контактное взаимодействие двух лептонов и двух кварков. В то время как μ + → e + γ существует и процесс происходит через электромагнитное дипольное взаимодействие (κ ≪ 1, первый случай преобладающего члена), то это предполагает, что процесс преобразования μ− e должен существовать и наблюдаться. С другой стороны, существование преобразования μ− e не обязательно означает, что должно существовать μ + → e + γ, поскольку преобразование μ− e может происходить через контактное взаимодействие (κ ≫ 1, второе термин доминирующий падеж).Эта разница между преобразованием μ + → e + γ и μ− e приводит к разной чувствительности к теориям BSM, в зависимости от типов взаимодействия cLFV (дипольное или контактное взаимодействия). Чтобы понять теории BSM, важно сравнить результаты между экспериментами по преобразованию μ + → e + γ и μ− e , а также между μ + e + e e + и μ− e эксперименты по преобразованию из-за этой разной чувствительности к физической модели cLFV.Последний результат μ + e + e e + и строящийся эксперимент нового поколения (эксперимент Mu3e) кратко изложены в [6] и [7], соответственно. . Также важно повторить эксперимент по преобразованию μ− e с другим мюонным атомом, поскольку ожидаемая скорость преобразования μ− e варьируется в зависимости от хиральной структуры процесса cLFV, которая снова меняется в зависимости от материала мюонного атома.См. Kitano et al. [4] для подробного обсуждения.

Многие теории BSM предлагают процесс преобразования μ− e . На рисунке 1D показан процесс обмена векторными бозонами на уровне дерева, где Z ′ обозначает массивный нейтральный векторный бозон. Z ′ ожидается, например, в теориях великого объединения (GUT) [8] с качелями типа III, моделях дополнительных калибровочных групп [9], цветных моделях [10], моделях дополнительных измерений [11, 12] , или маленькие модели Хиггса с T-четностью [13].Подобное взаимодействие на уровне дерева через обмен скалярными бозонами также возможно, например, когда SUSY-частица нарушает R-четность [14, 15]. В моделях с лептокварками лептон и кварк напрямую взаимодействуют, что приводит к диаграмме s-канала, показанной на рисунке 1E. В этом случае скалярная частица-медиатор несет вместе лептон и адронное число [16, 17].

Процесс cLFV более высокого порядка, включающий взаимодействие типа петли или коробки, более распространен в теориях BSM. Частицей-посредником может быть фотон, Z, Хиггс или любая другая новая частица.Простейшим примером является SUSY-модель с сохранением R-четности [18–20], показанная на рисунках 1C, F для петлевой и блочной диаграмм соответственно. Другой возможный сценарий включает расширение СМ стерильным нейтрино [18, 21, 22], механизм качелей типа II [23] или лево-правые симметричные модели [24].

Какие бы теории BSM ни вспоминали, ожидаемая скорость преобразования μ− e значительно выше, чем процесс SM, потому что процесс SM требует осцилляций нейтрино, скорость которых чрезвычайно мала из-за очень малой массы нейтрино и большой массы посредников. W-бозон.Другими словами, SM-процесс преобразования μ− e подавляется GFmν2 из условия унитарности матрицы PMNS в механизме GIM, где G F и m ν — константа Ферми и масса нейтрино. , соответственно. Скорость преобразования μ− e нормирована на захват мюона:

Rμe = Γ (μ- + A → e- + A) Γ (μ- + A → νμ + A ′), (2)

и его оценка в SM дает менее O (10 −50 ). Для сравнения, процесс BSM cLFV может быть усилен в зависимости от масс и взаимодействий опосредующих частиц BSM, что может привести к наблюдаемой скорости процесса cLFV в современных экспериментах по физике элементарных частиц.

2.2. Эксперименты с нарушением вкуса заряженного лептона

Когда импульс отрицательного мюона (μ ) внутри материала достаточно низок, он останавливается внутри материала из-за кулоновского поля атомов и формирует мюонный атом, вращаясь вокруг ядра. Для остановленного мюона возможны три процесса: (1) мюон может распадаться на орбите (Decay-In-Orbit: DIO) без взаимодействия с ядром; (2) мюон может взаимодействовать с протоном ядра через заряженный ток, что приводит к возбуждению мюонного атома; и (3) мюон может распадаться посредством процесса cLFV, который является целевым процессом эксперимента по конверсии μ — и .

С кинематической точки зрения, μ + → e + γ имеют две частицы в конечном состоянии, которые делят массу мюона ровно наполовину. В процессе преобразования μ− e частица в конечном состоянии представляет собой только один электрон, который несет большую часть энергии массы мюона. Следовательно, сигнал эксперимента по преобразованию μ− e — это моноэнергетический электрон вокруг массы мюона. С другой стороны, хвостовая часть спектра DIO простирается почти до массы мюона, поэтому DIO является несводимым фоном физики.Большинство других фоновых событий происходит от луча. См. Подробности в разделе 4.

Исторически эксперименты с cLFV начались в начале 1960-х годов. В случае μ + → e + γ эксперимент MEG [28] обеспечивает текущий лучший предел [29, 30], B + e + γ) <4,2 × 10 -13 (90% CL). Для преобразования μ− e наилучший верхний предел, Rμe (Au) <7 × 10-13 (90% C.L.), дается экспериментом SINDRUM-II [2].Эксперимент COMET [1] в J-PARC, Япония, и эксперимент Mu2e [31] в Fermilab - это эксперименты следующего поколения по измерениям преобразования μ− e . Самая большая разница с SINDRUM-II и COMET или Mu2e заключается в применении изогнутых соленоидов во всех линиях пучка мюонов. Это увеличивает выход транспорта мюонов, а также обеспечивает метод подавления фоновых частиц пучка. Эксперимент COMET Phase-I нацелен на достижение промежуточного уровня чувствительности между COMET Phase-II и SINDRUM-II.COMET Phase-II и Mu2e похожи во многих аспектах, однако они используют разные формы соленоида для переноса мюонов. COMET Phase-II фокусируется на использовании мощного протонного пучка и эффективного подавления DIO, в то время как Mu2e фокусируется на более высокой эффективности детектора. В таблице 1 сравниваются важные параметры этих экспериментов.

Таблица 1 . Сравнение экспериментов по преобразованию μ− e .

3. Детектор и установка COMET

Пучки мюонов образуются при распаде пионов, возникающих при столкновении пучка протонов с мишенью.В эксперименте COMET пучок протонов от J-PARC MR инжектируется в протонную мишень для генерации пионов. Пионы собираются соленоидальным полем и транспортируются к детектору во время его распада на мюоны. Мюоны, доставляемые в секцию детектора, останавливаются на мюонной мишени внутри детектора, и когда происходит cLFV, из мюонной мишени испускается единственный моноэнергетический электрон от мюонного распада, который измеряется окружающими детекторами. Экспериментальная установка COMET Phase-I, включая протонную мишень, соленоид, транспортирующий мюоны, и детектор показаны на рисунке 2.Справа налево показаны система соленоидов образования и захвата пионов, система соленоидов транспорта мюонов и система детекторов. Пучок протонов входит в систему соленоида захвата пионов под углом от верхнего левого направления протонной мишени, которое изображено красной линией в центре соленоида захвата пионов. Мюонная транспортная соленоидная система обеспечивает соленоидное поле и дипольное поле, так что произведенный пион и его распад на мюон транспортируются в детекторную систему.

Рисунок 2 .Схема расположения детекторов и лучевых каналов эксперимента COMET Phase-I. Показаны система соленоидов захвата пионов с протонной мишенью в центре (правая часть), система соленоидов транспорта мюонов (средняя часть) и детекторная система CyDET с мишенью, останавливающей мюоны в центре (левая часть). См. Текст для более подробного описания.

Две отдельные детекторные системы находятся в стадии разработки для эксперимента COMET Phase-I. Для измерения преобразования μ− e будет использоваться детекторная система CyDET (Cylindrical DETector system).CyDET состоит из цилиндрической дрейфовой камеры и сцинтилляционных счетчиков. Мишень, останавливающая мюон, находится в центре цилиндрической дрейфовой камеры, которая изображена серым цилиндром на рисунке 2. После эксперимента планируется специальная программа измерения пучка для прямой оценки связанного с пучком фона. Эта оценка фона будет применима для настройки моделирования и оценки чувствительности эксперимента Фазы-II. Детектор для программы измерения луча называется StrECAL, подробности которого будут обсуждаться в разделе 5.Различие в системе соленоидов является причиной выбора другой системы извещателей для Фазы-I и Фазы-II. На Фазе II перед детекторной системой будут установлены полноразмерные соленоиды для переноса пионов и мюонов и изогнутый соленоид для переноса электронов. Эта дополнительная соленоидная система эффективно фильтрует частицы с более низким и более высоким импульсом, за исключением импульса электрона в результате преобразования мюона. Это значительно уменьшает фон луча. Несмотря на то, что в фазе II используется луч мощностью 56 кВт, который в 17,5 раз мощнее, чем в фазе I, такая фильтрация импульса значительно снижает частоту попаданий, когда система детектора строу может справиться с этим.Напротив, даже при использовании пучка мощностью 3,2 кВт в Фазе-I ожидается высокая частота попаданий из-за частиц пучка. Цилиндрическая дрейфовая камера используется для того, чтобы частицы пучка проходили через центральное отверстие, когда они не попадают в цель, останавливающую мюоны, и не влияют на детектор.

3.1. Ускоритель для эксперимента COMET

В таблице 2 приведены технические характеристики протонного пучка COMET. В эксперименте COMET в качестве первичного пучка используются импульсные протоны. Захваченные мюоны в материалах мишени, останавливающих мюоны, распадаются с конечным временем жизни порядка 1μ с , в то время как фоновые события, происходящие от распадов пионов или других частиц пучка, не структурированы во времени.Импульсный мюонный пучок необходим, чтобы избежать этих связанных с пучком фонов из события захвата мюонов, путем применения заранее определенного временного окна измерения между протонными импульсами. Учитывая время жизни захваченного мюона, требуется расстояние между сгустками 1 ~ 2μ с . Паразитные частицы луча во время разделения сгустков создают фоновые события во временном окне измерения, поэтому частицы между лучами должны подавляться. Это межлучевая экстинкция — одно из наиболее важных требований эксперимента COMET, определяемое количеством рассеянных межлучевых частиц (в основном протонов), деленным на количество протонов в сгустке.Требование к этому фактору экстинкции в эксперименте COMET составляет O (10 −9 ), где измерения экстинкции на линии вывода протонов для экспериментов с нейтрино с длинной базой («Быстрая экстракция») достигли O (10 ). −11 ).

Таблица 2 . Характеристики протонного пучка в эксперименте COMET Phase-I.

Протонный пучок 8 ГэВ для эксперимента COMET выводится из MR J-PARC в зал NP, который заполняется первичными протонами LINAC, за которым следует синхротрон на 3 ГэВ (RCS: Rapid Circulating Synchrotron).Энергия пучка выбирается таким образом, чтобы образование антипротонов было минимальным во время столкновения с протонной мишенью, а гашение межпучкового протона было максимальным. Производство антипротонов быстро увеличивается при энергии протонов выше 10 ГэВ. Пучок протонов с более низкой энергией легче отклонить, чтобы получить луч с более высокой экстинкцией. Разработан специальный метод впрыска пучка от RCS до MR («Single Bunch Kicking»), который увеличивает время впрыска до 600 нс, чтобы избежать выбивания пустого ведра. Для вывода луча из MR в NP-холл, ВЧ-напряжение поддерживается на высоком уровне, чтобы сохранить структуру импульса и избежать ухудшения коэффициента экстинкции («Медленное сгруппированное извлечение»).Испытания на ускорителе показали, что добиться угасания 10 −12 возможно при поддержании ВЧ напряжения 255 кВ.

Номер гармоники MR равен девяти, что означает, что девять пучков пучков могут циркулировать MR одновременно. Однако не все ковши балок заполнены, чтобы сохранить фиксированное расстояние между пучками, которое требуется в эксперименте COMET. Заполнение трех ведер из девяти ведер (одно заполненное ведро и два последующих пустых ведра) дает интервал протонных импульсов 1,75 мкм с , или заполнение четырех ведер с четным порядком дает только 1.17 μ с шаг протонного импульса. Обе схемы заполнения удовлетворяют требованиям импульса пучка, однако интервал 1,17 мкм с благоприятен для доставки большего количества протонов, а интервал 1,75 мкм с является благоприятным в более длинном временном окне измерения. Схема разнесения 1,17 мкм с показана на рисунке 3 вместе с обзором средства J-PARC.

Рисунок 3 . Объект J-PARC. Линии пучка первичного драйвера протонов LINAC и 3 ГэВ RCS показаны красным.MR и соответствующие лучи в зал NP, где находится эксперимент COMET («экспериментальная установка для адронов» в правом нижнем углу), показаны желтым цветом. Обратите внимание, что максимальная энергия накопительного пучка MR составляет 50 ГэВ, в то время как в эксперименте COMET будет использоваться пучок 8 ГэВ. Заштрихованные и пустые зеленые кружки вокруг каналов MR и RCS — заполненные и пустые протонные бакеты соответственно. Как написано в тексте, не все ведра заполнены, чтобы поддерживать требуемый интервал между сгустками между импульсами протонов. Фотография предоставлена ​​J-PARC.

3.2. Протонный луч

Эксперимент COMET построен в зале NP, вместе с новым каналом луча, названным B-line, который находится в стадии строительства. Существующий лучевой канал (A-линия) от MR обслуживает различные адронные эксперименты в зале NP. Линия B разделена на две линии пучка, одна для эксперимента с высоким импульсом 30 ГэВ, а другая для эксперимента COMET. Во время стандартного бега с большим импульсом лучи A и B разделяются в соотношении 10 000: 1. В низкоимпульсном режиме для COMET весь пучок направляется на B-линию.Чтобы обеспечить такое совместное использование луча, магнит Ламбертсона и два последующих магнита с перегородкой сконфигурированы на ответвлении линий A и B.

Специальный детектор контроля протонного пучка будет установлен в конце линии протонного пучка перед соленоидной системой COMET. Цели этого детектора: (1) контролировать поглощение луча, чтобы отклонить данные с плохим поглощением; и (2) контроль положения луча во избежание смещения луча. Поскольку контролирующий детектор будет расположен внутри фланца линии луча, соединяющего линию протонного луча с соленоидной системой COMET, ожидается высокая плотность энергии до 10 16 / см 2 .Кроме того, для измерения временной структуры луча для измерения ослабления требуется быстрый отклик и сбор заряда на уровне около 10 нс. Детектор, использующий CVD-алмаз (химическое осаждение из паровой фазы), показал хорошие характеристики в ходе испытаний и сейчас находится в стадии разработки.

Доставленные протоны попадают в цель и генерируют пионы. Протонная мишень находится внутри системы соленоидов захвата, обеспечивающей соленоидальное магнитное поле 5 Тл. Напряженность поля снижается до 3 Тл на входе соленоида транспорта пионов и мюонов.В качестве материала протонной мишени для фазы I и фазы II будут использоваться графит или вольфрам соответственно. Хотя вольфрамовая мишень будет производить больше пионов из-за большей атомной массы, она будет тщательно спроектирована, включая метод водяного (или другого хладагента) охлаждения, чтобы справиться с высокой температурой. По результатам моделирования, средний импульс пионов, направленных вперед (в направлении протонного пучка), оценивается примерно в 200–400 МэВ / c, тогда как импульс обратных пионов составляет около 150 МэВ / c. Также обнаружено, что много пионов с ГэВ генерируется в прямых пионах, когда выход пионов с низким импульсом одинаков для обратных и прямых пионов.Пионы с большим импульсом не являются предпочтительными, потому что они распадаются на мюоны с высоким импульсом, которые не теряют достаточной энергии в тонкой мишени, останавливающей мюон, и не останавливаются на этом. Кроме того, более длительное время жизни пионов с большим импульсом приведет к распадам пионов внутри соленоида детектора, которые станут фоном. Поэтому в эксперименте COMET собираются пионы, направляющие назад. Протонная мишень, разработанная для эксперимента Фазы-I, имеет радиус 13 мм и длину 700 мм с графитовым материалом, который разработан таким образом, чтобы ее можно было заменить в эксперименте Фазы-II на вольфрамовую мишень.

3.3. Линия пучков пионов и мюонов

Пионы, генерируемые на протонной мишени, проходят через систему соленоидов транспорта мюонов. Заряженные частицы движутся по винтовой траектории в соленоидальном поле. В изогнутом соленоиде центральная ось этой траектории смещается в направлении, перпендикулярном плоскости центра луча. Величина этого дрейфа D равна

. D = 1qB (sR) pL2 + 12pT2pL = 1qB (sR) p2 (cosθ + 1cosθ), (3)

, где p = pL2 + pT2 — импульс, p L и p T — продольный и поперечный импульс соответственно, q — электрический заряд частицы, B — магнитное поле соленоида на оси луча, s, — длина пути вдоль оси луча, R — радиус соленоидной системы, θ — угол наклона начального импульса частицы.Для корректировки траекторий луча, выходящих за пределы плоскости оси луча, что в конечном итоге приводит к смещению луча и потерям, могут быть реализованы два различных решения. Одним из решений является применение компенсационного дипольного поля, параллельного направлению дрейфа, которое эффективно наклоняет соленоидальное поле в направлении, противоположном направлению дрейфа, применяемому в противном случае. Поле компенсационного диполя, B comp , получается как

Bcomp = BDs = 1qRp2 (cosθ + 1cosθ). (4)

Другое решение — иметь встречно изгибаемый последующий транспортный соленоид с тем же углом изгиба.Это решение принято в эксперименте Mu2e. Также следует отметить, что направление дрейфа противоположно различным заряженным частицам. Это разделяет траектории в зависимости от заряда частицы и позволяет выбирать заряд пучка. В эксперименте COMET положительные пионы и мюоны отфильтровываются с помощью соответствующего коллиматора на конце транспортного соленоида.

Как показано на рис. 9 и описано в разделе 5, в эксперименте COMET Phase-II будет установлен полный транспортный соленоид C-образной формы с углом 180 °, однако соленоид половинной длины 90 ° будет использоваться в Phase- Экспериментирую, как поэтапный подход к конструкции соленоида.Напряженность соленоидального поля составляет 3 Тл, где напряженность поля компенсационного диполя составляет около 500 Гаусс.

3.4. Детекторы фазы I COMET

CyDET, показанный на Рисунке 4, состоит из цилиндрической дрейфовой камеры (CDC) и двух триггерных решеток годоскопов, которые расположены внутри системы соленоидов детектора, обеспечивая соленоидное поле 1 Тл. В центре CDC находится целевая система, останавливающая мюоны, состоящая из алюминиевых дисков, куда мюоны улавливаются.

Рисунок 4 .Схема детекторной системы CyDET.

CDC — это обычная дрейфовая камера, состоящая примерно из 5000 проволок и 39 слоев. Первый и последний слои — это защитные слои, слои четного порядка — это слои поля, а нечетные слои — это сенсорные слои, где полевые провода заземлены, а сенсорные провода находятся под напряжением около 1,7 кВ. Стерео угол сенсорных слоев чередуется положительным и отрицательным. Внутренний и внешний радиусы составляют около 500 и 850 мм соответственно, которые определены для того, чтобы покрыть полный след электрона 105 МэВ от преобразования мюона и отклонить электроны с энергией менее 60 МэВ.Требование импульсного разрешения составляет 200 кэВ / c для электрона 105 МэВ, чтобы достичь расчетной экспериментальной чувствительности. Чтобы уменьшить эффекты множественного рассеяния, которые влияют на разрешение по импульсу при измерениях с низким импульсом, CDC спроектирован так, чтобы иметь как можно меньшую массу. Во время испытаний космическими лучами измерено пространственное разрешение лучше 200 мкм. В качестве исходного газа CDC выбирается смесь гелия и изобутана (90:10).

Две матрицы триггерных годоскопов (CTH: CyDET Trigger Hodoscope) окружают оба внутренних края CDC, где каждая матрица состоит из 48 наборов пар сцинтилляторов и черенковских детекторов.Направление каждого модуля детектора наклонено внутрь, и они перекрываются примерно на половину глубины. Когда происходит преобразование μ− e , спиральная траектория внутри соленоидального поля 1 Тл генерирует удары CDC, а затем удары годоскопа. Эти удары годоскопа являются первичным пусковым механизмом преобразования электрона. По результатам моделирования, частота попаданий первичного CTH оценивается примерно в несколько МГц. Эта очень высокая скорость обусловлена ​​частицами пучка и тормозным излучением электронов Мишеля, образующихся при распаде мюона в состоянии покоя в мишени, останавливающей мюон.Чтобы снизить частоту попаданий и обеспечить управляемую скорость срабатывания первичного триггера, во внутреннюю часть кольца CTH добавлен свинцовый экран диаметром 16 мм. Также требуется совпадение для 2 соседних пар годоскопов (4 сцинтилляционных или черенковских детекторных модуля), благодаря наклонной и перекрывающейся структуре. После применения этих методов частота запуска оценивается в 19 ~ 26 кГц, в зависимости от продолжительности временного окна измерения после вспышки луча. Обратите внимание, что во время синхронизации луча частота попаданий CTH намного выше из-за частиц луча, и временное окно измерения устанавливается через несколько сотен нс после вспышки луча, чтобы избежать эффектов от вспышки луча.

В центре CDC и соленоида детектора расположены мишени, останавливающие мюоны. Алюминий выбран в качестве материала мюонной мишени с учетом времени жизни мюонного атома и ожидаемой скорости процесса cLFV для различных киральных токов в различных теориях. Время жизни мюонного атома алюминия ( Z = 13) составляет около 0,88 мкм с . Он уменьшается с увеличением атомного номера, поэтому материал с высоким Z не является предпочтительным в качестве материала мюонной мишени. Другой кандидатный материал — титан ( Z = 22) с временем жизни мюонного атома 0.33 мк с . 17 Плоские алюминиевые диски толщиной 200 мкм м и радиусом 100 мм размещены с шагом 50 мм.

Сигналы CDC и CTH считываются пользовательскими платами считывания, RECBE и COTTRI, соответственно. Платы RECBE изначально разрабатывались как считывающие устройства Belle-II CDC [32] и адаптированы для использования в считывающих устройствах COMET CDC. Одна плата RECBE обрабатывает сигналы с 48 каналов CDC, усиливая и оцифровывая, и отправляет данные АЦП и TDC в систему сбора данных (DAQ).Он также отправляет информацию о попадании на плату обработки запуска, COTTRI (плата COmet TRIgger). Система COTTRI [состоящая из нескольких интерфейсных плат (FE) и одной или двух материнских плат (MB)] используется для платы дигитайзера детекторов CTH, а также платы процессора временных данных от CDC. Обработанная информация о попадании и времени CDC в сочетании с информацией о попадании CTH отправляется в центральную триггерную систему. В этой цепочке запуска информация о попадании CDC также используется для генерации окончательного решения о запуске, поэтому она эффективно снижает частоту запуска до уровня (кГц), отклоняя фоновые события.

Эта конструкция системы запуска показана на рисунке 5. В конструкции центральной системы запуска и синхронизации основной платой процессора запуска является плата FC7 [33], которая была разработана для эксперимента CMS в ЦЕРНе. Он собирает данные о первичном срабатывании триггера, принимает окончательное решение о запуске и передает ему управляющие часы на платы считывания. Чтобы сохранить общность между FC7 и соединениями платы считывания или запуска с использованием оптического последовательного канала со скоростью 4,8 Гбит / с, разработана специальная плата FPGA (плата FCT), которая будет подключена к платам считывания или запуска.Система сбора данных основана на инфраструктуре MIDAS (Максимальная интегрированная система сбора данных) [34].

Рисунок 5 . Конструкция системы запуска и считывания CyDET.

4. Физические возможности эксперимента COMET Phase-I

Чтобы понять физические возможности эксперимента COMET, была разработана основанная на GEANT4 [35] среда моделирования под названием «ICEDUST». Инфраструктура ICEDUST (Integrated Comet Experimental Data User Software Toolkit) основана на структуре, использованной для эксперимента ND280.Хотя моделированием отклика детектора в основном управляет GEANT4, генерации истинных частиц и их распады можно моделировать с помощью внешних пакетов Монте-Карло, таких как MARS [36], FLUKA [37] или PHITS [38]. В ICEDUST включено специальное физическое описание процесса захвата мюонов.

4.1. Сигнал и фон в эксперименте

фазы I COMET

Сигнал преобразования μ− e представляет собой одиночный моноэнергетический электрон с энергией:

Eμe = mμ-Bμ-Erecoil = 104.97 МэВ (алюминиевый корпус мишени) (5)

, где m μ — масса мюона, B μ — энергия связи мюонного атома в состоянии 1s, а E recoil — потеря энергии излучающего электрона из-за отдача ядер. Импульс сигнального (или фонового) электрона будет измеряться CDC CyDET в случае COMET Phase-I или соломенным детектором StrECAL в случае COMET Phase-II.

Трек электрона и его импульс можно восстановить, применяя алгоритмы выбора совпадений, поиска треков и подбора треков.В процедуре подгонки дорожек очень важно устранение фоновых совпадений для получения хороших результатов подгонки дорожек. Удары, создаваемые высокоионизирующими частицами, такими как протон, легко отклоняются путем применения критериев по выделению энергии в проводе CDC. Этот простой метод не работает при отклонении попаданий от дельта-лучей, электронно-позитронной пары, созданной фоновыми фотонами, в основном, исходящими от мишени, останавливающей мюон, или заряженных частиц, генерируемых первично нейтронами, все с низкой энергией и с короткими длинами пути в CDC.Напротив, электроны сигнала преобразования или электроны DIO высокой энергии генерируют спиральные траектории в CDC, которые можно различить по их форме. Следовательно, первая процедура анализа сигнала — это выявление попаданий CDC от сигнальных электронов из фоновых попаданий. Из исследования моделирования с помощью ICEDUST с сигналом и выборкой данных, наложенных на фон, было обнаружено, что применение алгоритма Gradient Boosted Decision Tree (GBDT) с входными характеристиками энергозатрат сенсорного провода, отложения энергии соседнего сенсорного провода и номера слоя является весьма эффективным. для различения фоновых попаданий.Предварительный результат показывает, что сохраняется около 95% сигнала, когда можно удалить 99% фоновых попаданий. На рисунке 6 показан один из примеров применения GBDT в выборе совпадений. Этот алгоритм можно применять не только на этапе анализа данных, но и на уровне запуска в COTTRI, чтобы еще больше снизить фоновые совпадения и частоту запуска. После выбора попаданий кандидаты на треки находятся либо с помощью преобразования Хафа, либо с помощью нейронной сети. Метод фильтрации Калмана может быть использован при подгонке трека для оценки импульса сигнала.

Рисунок 6 . Визуальное представление GBDT уровня попаданий, примененного к сигнальному событию с фоновыми попаданиями. Красные и синие закрашенные кружки — это попадания, пропущенные приложением GBDT, а пустые кружки — отклонены. Большая синяя дуга — это сигнальный электрон.

Приемлемость сигнала эксперимента Фазы-I оценивается в рамках исследования моделирования ICEDUST, и в таблице 3 показан результат. Основные недостатки связаны с геометрией CDC, которая не является 4π-детектором.Чистая геометрическая приемлемость составляет около 34%, а требование 4-кратного совпадения вместе с выбором качества дорожек снижает эффективность до 18%. Следует отметить, что выбор качества трека является предварительным результатом и может быть улучшен на реальных данных. Благодаря хорошему разрешению CDC критерии окна импульса не оказывают существенного влияния на эффективность. В этой оценке временное окно измерения установлено от 700 нс после импульса луча до 1170 нс, предполагая, что интервал между сгустками равен 1.17 мк с . Более длинный интервал между банками увеличивает эффективность, жертвуя общим временем сбора данных. Можно рассмотреть возможность увеличения времени начала временного окна измерения до 500 нс для повышения эффективности. Общее принятие сигнала оценивается примерно в 4,1%.

Таблица 3 . Разбивка приемников сигналов преобразования μ− e .

Для фоновых событий эксперимента COMET их можно разделить на физические фоны и фоны, связанные с лучом.

Физические основы являются следствием мюонного атома.

(1) Орбитальный распад (DIO),

μ− + A → e− + νμ + ν¯e + A, (6)

— это распад мюона в мюонном атоме без взаимодействия с ядром на один электрон и два нейтрино. Энергетическое распределение электронов DIO достигает максимума при 52 МэВ, однако простирается до 105 МэВ из-за отдачи ядер. Спектр высокоэнергетического хвоста DIO хорошо смоделирован Czarnecki et al. [39]. Этот высокоэнергетический хвост DIO представляет собой несократимый физический фоновый источник.

(2) Другой возможностью мюона в мюонном атоме является его захват ядром, что означает, что он распадается в результате слабого взаимодействия с нуклонами, оставляя их в возбужденных состояниях и распадаясь с испусканием вторичных частиц. В частности, вторичный γ может иметь достаточно энергии для создания пары e e + , и эти электроны с аналогичной энергией с сигналом преобразования μ — e будут фоновым событием. Это называется радиационным захватом мюонов (RMC), который можно выразить как

μ- + A → νμ + A ′ + γ / p / n, γ → e ++ e-.(7)

Во время девозбуждения ядер испускается около 2 нейтронов и 0,1 протона [40], однако эти выбросы частиц не оказывают существенного влияния на оценку фона.

Фон, связанный с пучком, — это эффекты немюонных частиц в пучке и продуктов их распада, или эффекты распада мюона во время транспортировки к мишени, останавливающей мюон.

(3) Фон радиационного захвата пионов (RPC),

π- + A → γ + A ′, γ → e ++ e-, (8)

является результатом оставшихся пионов в мюонном пучке, которые захватываются останавливающейся мишенью и распадаются с γ, что может создать пару e e + .

(4) Нейтроны, генерируемые протонной мишенью под действием протонного импульса, могут проникать через экранирующую структуру вокруг соленоида захвата и соленоида детектора. Эти нейтроны могут создавать фотоны, которые впоследствии создают электрон-позитронную пару. Одна из причин использования изогнутого транспортного соленоида состоит в том, чтобы избежать попадания нейтронов в зону прямой видимости от протонной мишени к детектору и к мишени, останавливающей мюон. Бетонная защита вокруг соленоида эффективно уменьшает количество этих нейтронов. На самом деле нейтроны более проблематичны с точки зрения радиационной стойкости детекторов SiPM, используемых для вето-детекторов космических лучей.Эффекты исследуются.

(5) Частицы пучка, которые не захватываются мишенью, останавливающей мюон, могут распадаться на электроны во время полета. Такой распад вблизи останавливающейся цели становится прямым источником фона. Любая другая частица в лучевом загрязнении, такая как электрон или антипротон, может рассыпаться в детектор и стать фоном. Эти фоны, связанные с пучком, могут возникать в виде импульса протона или с задержкой. Частицы пучка с задержкой можно не учитывать, если коэффициент ослабления между пучками очень низок.

(6) Мюоны космических лучей могут поражать останавливающуюся цель и захватываться. В эксперименте COMET мюонные вето-детекторы спроектированы вокруг системы соленоидов детектора, чтобы наложить вето на сигналы, подобные событиям, исходящим от космических лучей. Общее количество космических лучей также можно подсчитать, чтобы учесть его влияние при анализе данных. Следует отметить, что в эксперименте COMET Phase-I с детектором CDC, закрывающим мюонную останавливающую мишень, космические лучи, проходящие через останавливающуюся мишень, могут быть полностью восстановлены в CDC.

В то время как DIO не восстанавливается, эксперимент COMET Phase-I подвержен более высокому фону RPC из-за малой длины транспорта пионов. Все остальные фоны распределяются равномерно в области сигнала преобразования μ− e , когда DIO показывает быстро падающий спектр почти до 105 МэВ. Следовательно, чтобы уменьшить влияние DIO, критически важно иметь достаточное импульсное разрешение измерения электронов. В таблице 4 приведены оценки фоновых событий по результатам моделирования ICEDUST.Общее количество фоновых событий, оцененных в области сигнала преобразования μ− e , составляет 0,032.

Таблица 4 . Сводка оцененных фоновых событий для чувствительности к единичным событиям 3 × 10 −15 в Фазе-I COMET с коэффициентом экстинкции протонов 3 × 10 −11 .

4.2. Оценка чувствительности

На рис. 7 показан расчетный фоновый спектр DIO и спектр сигнала преобразования μ− e при условии, что коэффициент преобразования 3 × 10 −15 .Другие фоны на этом графике не показаны, так как их вклад незначителен. Также очевидно, что разделение сигнала и фона DIO будет четким из-за достаточного импульсного разрешения CDC.

Рисунок 7 . Распределения импульсов для восстановленных сигналов преобразования μ− e (правая сплошная красная кривая с пиковым распределением) и восстановленных событий DIO (левая сплошная синяя кривая с убывающим распределением). Вертикальный масштаб нормализован таким образом, что интеграл кривой сигнала равен одному событию.Это предполагает коэффициент разветвления B N eN ) = 3,1 × 10 −15 .

На основе этих приемочных и фоновых оценок чувствительность к единичным событиям (SES) может быть получена с помощью:

B (μ- + Al → e- + Al) = 1Np · Rμp · fcap · fgnd · Aμ-e, (9)

, где Np = 3,2 × 1019 — общее количество протонов, Rμp = 4,7 × 10-4 — выход мюонов на протон, полученный в результате моделирования, f cap = 0,61 — доля захваченных мюонов в общем количестве мюонов на мишени. , f gnd = 0.9 — доля преобразования мюона в основное состояние, а A μ- e = 0,041 — прием сигнала. Расчетная SES составляет

B (μ− + Al → e− + Al) = 3 × 10−15 (как SES) или (10) <7 × 10-15 (как верхний предел 90% C.L.). (11)

При токе протонного пучка 3,2 кВт для измерения требуется около 1,26 × 10 7 с, что соответствует примерно полугодию. Следует отметить, что скорость образования пионов на протон не совсем понятна. Следовательно, время выполнения может быть соответственно неопределенным.

5. Программа измерения пучка в фазе I и COMET, фаза II

5.1. Программа измерения пучка и детектор StrECAL

После того, как измерение преобразования μ− e будет завершено в COMET Phase-I, последует программа измерения пучка с учетом COMET Phase-II. В этом измерении будет использован прототип детектора StrECAL COMET Phase-II, который будет установлен вместо CyDET на конце соленоида переноса пионов и мюонов. Эти детекторы будут измерять пионы и мюоны, а также другие компоненты частиц, и, наконец, будут оцениваться профиль пучка, скорость и временная структура как функция энергии для каждого вида частиц в пучке.Эта информация будет очень полезна для понимания предыстории эксперимента Фазы II и оценки его чувствительности. Моделирование можно настроить с использованием полученных реалистичных данных, которые обеспечат более реалистичную оценку на заднем плане. Мощность луча будет уменьшена примерно на 1/1000 по сравнению с работой Фазы-I из-за ограниченной скорости детектора StrECAL, который фактически разработан для эксперимента Фазы-II с уменьшенными фоновыми условиями после изогнутого соленоида детектора и выбора импульса частицы.

В связи с этим, детектор фазы II, StrECAL, разрабатывается вместе с установкой фазы I. StrECAL состоит из станций слежения, использующих соломенные детекторы, за которыми следует массив калориметров для измерения импульса и энергии частицы соответственно. На рисунке 8 показана конфигурация строу-детектора для эксперимента COMET Phase-II. Матрица калориметров будет расположена в конце станций детектора соломы (не показаны на рисунке).

Рисунок 8 .Конфигурация детектора соломы для эксперимента COMET Phase-II.

Система слежения за соломой состоит из нескольких блоков детекторов слежения за соломинкой, каждый из которых состоит из четырех слоев соломинок. Направления двух и двух других слоев ортогональны, чтобы обеспечить двумерную информацию о положении попадания. Строу представляют собой проводящие строу диаметром 9,75 мм, состоящие из металлизированной полиимидной пленки толщиной 20 мкм м . Анодная проволока представляет собой позолоченную вольфрамовую проволоку диаметром 25 мкм м и диаметром мм.В качестве исходного газа выбирается смесь аргонна и этана (50:50). Платы считывания изготавливаются на заказ с использованием микросхемы ASD [41] в качестве усилителя и микросхемы DRS4 [42] в качестве дигитайзера.

Набор калориметров состоит из примерно 2000 модулей кристаллического калориметра LYSO (лютеций-иттриевый оксиортосиликат). Размер каждого модуля составляет 2 × 2 см. 2 поперечное сечение длиной 12 см, что соответствует 10,5 радиационной длине. Калориметр должен иметь энергетическое разрешение лучше 5% при 105 МэВ и разрешение положения кластера лучше 1 см.Лавинный фотодиод (APD) или кремниевые фотоумножители (SiPM) являются кандидатами в качестве детектора фотонов. Матрицы калориметров измеряют энергию частиц, а также выдают первичный сигнал запуска.

5.2. COMET Phase-II Experiment

Целью эксперимента COMET Phase-II является измерение преобразования μ− e с чувствительностью O (10 −17 ) с использованием пучка протонов 8 ГэВ и 56 кВт. Чувствительность мишени будет в 100 раз лучше, чем у эксперимента COMET Phase-I.На рисунке 9 показан концептуальный рисунок эксперимента Фазы-II COMET в сравнении с экспериментальной установкой Фазы-I. В Фазе I COMET будет использоваться транспортный соленоид пионов и мюонов половинной длины под углом 90 °, однако на Фазе-II будет использоваться полный изогнутый транспортный соленоид на 180 °, за которым следует прямая секция соленоида для дальнейшего распада пиона. Это позволит меньше пионов и больше мюонов в пучке и, наконец, уменьшит фон RPC с более высокой статистикой мюонов. После остановки мюона мишень будет установлен изогнутый соленоид детектора, который обеспечивает соленоидальное поле, а также компенсирует дипольное поле.Эта соленоидная система эффективно работает как селектор импульса частиц. Таким образом, детектор будет наблюдать только частицы с дальностью импульса 60–120 МэВ / c . Это удаляет большинство частиц пучка с низкой энергией, а также другие фоны, связанные с пучком или DIO. Изогнутая структура соленоида также удаляет фон от нейтральных частиц на линии прямой видимости, таких как фотоны от RMC. Полная установка детекторной системы StrECAL будет помещена в соленоидальное поле для измерения импульса и энергии конверсионных электронов.Продолжается исследование по моделированию для обновления проекта и начала строительства после завершения эксперимента Фазы-I. Предварительный результат исследования показывает эффективность сигнала 5,7%, количество фонов из 0,66 событий с преобладанием фона космических лучей и чувствительность к одиночным событиям 2,6 × 10 −17 с использованием 6,83 × 10 20 протонов в течение 1,57 × 10 7 с. [43].

Рисунок 9 . Экспериментальная установка COMET Phase-II в сравнении с установкой COMET Phase-I.

6.Резюме и перспективы

Эксперимент COMET — это поиск преобразования μ− e , который является одним из наиболее важных поисков cLFV. Он использует пучок протонов с энергией 8 ГэВ от J-PARC для производства мюонов, которые будут захвачены алюминиевой мишенью для преобразования мюонов. Сигнал преобразования мюона будет измеряться с помощью детектора с цилиндрической дрейфовой камерой в эксперименте Фаза-I. Расчетная чувствительность к единичным событиям составляет 3 × 10 −15 , что в 100 раз превышает текущий мировой предел.Детектор и строительство объекта идет по графику. Некоторые важные детали, такие как транспортный соленоид мюонов и дрейфовая камера, готовы и работают. Другие компоненты детектора будут введены в эксплуатацию и испытаны к концу 2019 года, чтобы быть готовыми к лучу, который поступит позже. Разработка COMET Phase-II также продолжается, например, завершены испытания прототипа детектора StrECAL. Сбор данных Фазы-II эксперимента будет проведен после завершения Фазы-I, где можно будет достичь чувствительности преобразования мюонов O (10 −17 ).

Авторские взносы

Автор-корреспондент написал эту обзорную статью от имени сотрудничества COMET.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Коллектив COMET благодарит KEK и J-PARC, Япония, за их поддержку инфраструктуры и работу COMET.Эта работа частично поддержана Японским обществом содействия науке (JSPS), грант KAKENHI № 25000004; JSPS KAKENHI, грант №JP17H06135; Грант Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований Ф18Р-006; Национальный фонд естественных наук Китая (NSFC) по контрактам № 11335009 и 11475208; Программа исследований Института физики высоких энергий (ИФВЭ) по контракту № Y3545111U2; Государственная ключевая лаборатория обнаружения частиц и электроники ИФВЭ, Китай, по контракту №H929420BTD; Национальный институт ядерной физики и физики элементарных частиц (IN2P3), Франция; Национальный научный фонд Шота Руставели (SRNSF), Грузия; Тематический план проекта COMET # 1134 по исследованиям и международному сотрудничеству Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ); Институт фундаментальных наук (IBS) Республики Корея в рамках проекта № IBS-R017-D1-2018-a00; Грант РФФИ № РФФИ-17-02-01073; Совет по науке и технологиям, Соединенное Королевство; Лондонская программа краткосрочных преддипломных стипендий JSPS, малый грант англо-японского фонда Daiwa; и грант на международные совместные проекты Королевского общества.Мы выражаем признательность всем партнерам за решающую вычислительную поддержку, особенно со стороны CC-IN2P3, Франция; Фабрика данных Яндекса, Россия; и GridPP, Великобритания.

Сноски

Список литературы

1. Абрамишвили Р., Ахметшин Р., Анищик В., Аоки М., Эпплби РБ, Аримото Ю. Отчет о техническом проектировании Фазы-1 COMET, Отчет КЭК 2015-1 (2015).

2. Бертл В., Энгфер Р., Гермес Э.А., Курц Г., Козловски Т., Кут Дж. И др. Поиск конверсии μ− e в мюонном золоте. Eur Phys J. C (2006) 47 : 337. DOI: 10.1140 / epjc / s2006-02582-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

3. де Гувеа А. (Заряженный) нарушение лептонного вкуса. Nucl Phys B (Proc Suppl.) (2009) 188 : 303. DOI: 10.1016 / j.nuclphysbps.2009.02.071

CrossRef Полный текст | Google Scholar

4. Китано Р., Койке М., Окада Ю. Детальный расчет скорости превращения мюона в электроны, нарушающей аромат лептона, для различных ядер. Phys Rev. D (2002) 66 : 096002. DOI: 10.1103 / PhysRevD.66.096002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

5. Кривеллин А., Дэвидсон С., Пруна Г. М., Сигне А. Улучшенный анализ ренормализационной группой процессов μ → e в рамках систематического подхода теории эффективного поля. Дж Физика высоких энергий. (2017) 2017 : 117. DOI: 10.1007 / JHEP05 (2017) 117

CrossRef Полный текст | Google Scholar

6. Беллгардт У., Оттер Дж., Эйхлер Р., Фелавка Л., Нибур С., Вальтер Х. К. и др.Поиск распада μ + e + e e + . Nucl Phys. В (1988) 299 : 1. DOI: 10.1016 / 0550-3213 (88)-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

7. Perrevoort AK. Поиск нарушения лептонного аромата с помощью эксперимента Mu3e. Proc Sci. (2017) NuFact2017 : 105.

Google Scholar

8. Нарди Э. З ‘, новые фермионы и процессы изменения аромата, Ограничения на модели E (6) от μ → eee . Phys Rev. D (1993) 48 : 1240. DOI: 10.1103 / PhysRevD.48.1240

CrossRef Полный текст | Google Scholar

9. Muller DJ, Nandi S. Верхний вкус: отдельный SU (2) для третьей семьи. Phys Lett. (1996) B383 : 345. DOI: 10.1016 / 0370-2693 (96) 00745-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Дельгадо А., Помарол А., Кирос М. Физика электрослабого воздействия и аромата в расширениях стандартной модели с большими дополнительными измерениями. J HEP (2000) 2000 : 30. DOI: 10.1088 / 1126-6708 / 2000/01/030

CrossRef Полный текст | Google Scholar

12. Агаше К., Блехман А.Е., Петриелло Ф. Исследование геометрического происхождения аромата по Рэндаллу-Сундруму с нарушением лептонного вкуса. Phys Rev. (2006) D74 : 053011. DOI: 10.1103 / PhysRevD.74.053011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Бланке М., Бурас А.Дж., Дулинг Б., Пошенридер А., Тарантино С. Нарушение вкуса заряженного лептона и ( г −2) μ в самой маленькой модели Хиггса с Т-четностью: четкое отличие от суперсимметрии. J HEP (2007) 2007 : 13. DOI: 10.1088 / 1126-6708 / 2007/05/013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. de Carlos B, Белый PL. Эффекты нарушения R-четности через члены мягкого нарушения суперсимметрии и ренормгруппу. Phys Rev. D (1996) 54 : 3427. DOI: 10.1103 / PhysRevD.54.3427

CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. Kim JE, Ko P, Lee DG. Подробнее о связях, нарушающих R-четность и число лептонных семейств, в результате преобразования мюонов (ium), а также о распадах τ и π 0 .Phys Rev. D (1997) 56 : 100. DOI: 10.1103 / PhysRevD.56.100

CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Габриэлли Э. Модельно-независимые ограничения на лептокварки от редких мюонных и тау-лептонных процессов. Phys Rev. (2000) D62 : 055009.

Google Scholar

17. Арнольд Дж. М., Форнал Б., Мудрый МБ. Феноменология скалярных лептокварков. Phys Rev. D (2013) 88 : 035009. DOI: 10.1103 / PhysRevD.88.035009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Абада А., Краусс М.Э., Пород В., Стауб Ф., Висенте А., Вейланд К. Нарушение вкуса лептона в низкомасштабных моделях качелей: вклад в SUSY и не-SUSY. J HEP (2014) 2004 : 48. DOI: 10.1007 / JHEP11 (2014) 048

CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Хисано Дж., Тобе К. Массы нейтрино, мюон g-2 и нарушение лептонного аромата в суперсимметричной модели качелей. Phys Lett B (2001) 510 : 197.DOI: 10.1016 / S0370-2693 (01) 00494-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Арганда Э., Эрреро М.Дж., Тейшейра А.М. Конверсия μ− e в ядрах на качелях CMSSM: универсальность против неуниверсальности. J HEP (2007) 2007 : 104. DOI: 10.1088 / 1126-6708 / 2007/10/104

CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Илаковац А., Пилафцис А. Аромат, нарушающий распад заряженного лептона в моделях типа качелей. Nucl Phys. (1995) B437 : 491. DOI: 10.1016 / 0550-3213 (94) 00567-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Алонсо Р., Дхен М., Гавела М.Б., Хэмбай Т. Преобразование мюонов в электрон в ядрах в моделях качелей типа I. J HEP (2013) 2013 : 118. DOI: 10.1007 / JHEP01 (2013) 118

CrossRef Полный текст | Google Scholar

23. Hambye T. CLFV и происхождение масс нейтрино. Nucl Phys Proc Suppl. (2014) 248–250 : 13.DOI: 10.1016 / j.nuclphysbps.2014.02.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Франк М. Конверсия μ− e в ядрах в лево-правой суперсимметричной модели. Eur Phys J C (2000) 17 : 501. DOI: 10.1007 / s100520000482

CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Чарнецкий А., Марчиано В. Дж., Мельников К. Когерентная мюон-электронная конверсия в мюонных атомах. AIP Conf Proc. (1998) 435 : 409. DOI: 10.1063 / 1,56214

CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Петцова ул. Процессы μ → , μ → eeē , ν ′ → ν γ в модели Вайнберга-Салама со смешением нейтрино. Sov J Nucl Phys. (1977) 25 : 340.

Google Scholar

27. Марчиано В.Дж., Сандра А.И. Экзотические распады мюона и тяжелых лептонов в калибровочных теориях. Phys Lett. (1977) 67B : 303. DOI: 10.1016 / 0370-2693 (77)

-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

28.Adam J, Bai X, Baldini AM, Baracchini E, Bemporad C, Boca G, et al. Детектор МЭГ для поиска γ-распада μ + e + . Eur Phys J. C (2013) 73 : 2365. DOI: 10.1140 / epjc / s10052-013-2365-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Адам Дж., Бай Х, Балдини А.М., Бараккини Э., Бемпорад С., Бока Дж. И др. Новое ограничение на существование распада μ + e + γ. Phys Rev Lett. (2013) 110 : 201801. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.110.201801

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

30. Baldini AM, Bao Y, Baracchini E, Bemporad C, Berg F, Biasotti M, et al. Поиск распада, нарушающего лептонный аромат μ + → e + γ, с полным набором данных эксперимента MEG. Eur Phys J C (2016) 76 : 434. DOI: 10.1140 / epjc / s10052-016-4271-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

31.Бартошек Л., Барнс Е., Миллер Дж. П., Мотт Дж., Палладино А., Куирк Дж. И др. Отчет о техническом проектировании Mu2e. arXiv: 1501.05241 (2015).

Google Scholar

32. Симадзаки С., Танигуи Т., Учида Т., Икено М., Танигучи Н., Танака М.М. Фронтальная электроника дрейфовой камеры Belle II. Nucl Instrum методы Phys Res A (2014) 735 : 193. DOI: 10.1016 / j.nima.2013.09.050

CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Пезареси Баррос М., Марин М., Холл Г., Хансен М., Ильес Г., Роуз А. и др.FC7 AMC для общих приложений сбора данных и управления в CMS. J Instrum. (2015) 10 : C03036. DOI: 10.1088 / 1748-0221 / 10/03 / C03036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

34. Ритт С., Амаудруз П., Ольчанский К. Система сбора данных MIDAS. В: Proceedings of the IEEE 10th Real Time Conference (1997). п. 309.

Google Scholar

35. Агостинелли С., Эллисон Дж., Амако К., Апостолакис Дж., Арауджо Х., Арсе П. и др.GEANT4: набор инструментов для моделирования. Nucl Instrum Meth A (2003) 506 : 250. DOI: 10.1016 / S0168-9002 (03) 01368-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

37. Баттистони Г., Мураро С., Сала ПР, Серутти Ф, Феррари А, Роеслер С. и др. Код FLUKA: описание и сравнительный анализ. AIP Conf. Proc. (2007) 896 : 31. DOI: 10.1063 / 1.2720455

CrossRef Полный текст | Google Scholar

38. Ниита К., Сато Т., Ивасе Х, Нос Х, Накашима Х, Сивер Л. и др.PHITS: кодовая система для переноса частиц и тяжелых ионов. Radiat Meas. (2006) 41 : 1080. DOI: 10.1016 / j.radmeas.2006.07.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Чарнецки А., Тормо XG, Марчиано В.Дж. Распад мюона на орбите: спектр электронов высоких энергий. Phys Rev D (2011) 84 : 013006. DOI: 10.1103 / PhysRevD.84.013006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

40. Литчфилд П. Статус эксперимента AlCap.arXiv: 1501.04880 (2015).

Google Scholar

41. Сасаки О., Йошида М. ASD IC для камер с тонкими зазорами в эксперименте LHC ATLAS. В: 1998 Отчет о конференции симпозиума IEEE по ядерной науке. Симпозиум IEEE по ядерным наукам и конференция по медицинской визуализации (№ 98Ch46255), том 1, 1998 г. Торонто, Онтарио (1998). п. 440–4. DOI: 10.1109 / NSSMIC.1998.775179

CrossRef Полный текст | Google Scholar

42. Ritt S. Микросхема DRS: дешевая оцифровка осциллограмм в диапазоне ГГц. Nucl Instr Meth. А (2004) 518 : 470. DOI: 10.1016 / j.nima.2003.11.059

CrossRef Полный текст | Google Scholar

43. Криклер Б. Оценки чувствительности и фона для фазы II эксперимента COMET, , докторская диссертация, Имперский колледж Лондона (2017).

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *