html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Обсуждаются эксперименты с неподвижной мишенью на LHC

Обсуждаются эксперименты с неподвижной мишенью на LHC

Ускорительные эксперименты в физике элементарных частиц делятся на две группы: эксперименты на коллайдерах, в которых лоб в лоб сталкиваются встречные пучки, и эксперименты с неподвижной мишенью, где пучок ударяет по неподвижному кусочку материала. Если стремиться к максимально высокой энергии столкновений, то коллайдеры, конечно, лучше: вся энергия пары сталкивающихся частиц может пойти на рождение новых тяжелых частиц. Неподвижная мишень такой роскоши не позволяет; там рожденные частицы должны лететь вперед, и в массу новых объектов может превратиться лишь небольшая часть исходной энергии. Поэтому начиная с 1960-х годов ускорительные исследования перешли в основном на коллайдеры.

Однако на днях в архиве е-принтов появился большой обзор arXiv:1807.00603, в котором подробно обсуждается целый спектр возможных экспериментов с неподвижной мишенью на LHC. Сразу подчеркнем, что речь не идет о том, чтобы LHC полностью переключился из режима коллайдера на неподвижную мишень. Эта опция предлагается лишь как эксперимент-сателлит основной программы Большого адронного коллайдера. Кроме того, сама по себе идея не нова: значительная часть нынешнего авторского коллектива вот уже несколько лет продвигает конкретный эксперимент такого рода — AFTER@LHC. Сейчас лишь предлагается выйти за рамки одного эксперимента и охватить широким взглядом весь набор инструментальных возможностей и список научных задач.

Эксперимент с неподвижной мишенью кажется возвратом на полвека назад в истории развития физики частиц. Для чего вообще может понадобиться такая установка, если энергия пучка расходуется так неэффективно? Дело в том, что у экспериментов с неподвижной мишенью есть свои преимущества. Во-первых, огромная светимость: ведь твердая мишень намного плотнее разреженного пучка. Во-вторых, в качестве мишени можно использовать практически любые изотопы. А это значит, что можно проследить, как меняются столкновения протонов с ядрами при постепенном увеличении размера ядра. В-третьих, мишень можно поляризовать — и это открывает новые возможности для изучения внутренней структуры поляризованных адронов. Одна из главных задач в этом направлении — разобраться с тем, из чего складывается спин быстро летящего протона.

Реализовать столкновения пучка протонов на LHC с неподвижной мишенью без ущерба для коллайдерных экспериментов можно разными способами. Конечно, ставить плотный кусок материала прямо под пучок ни в коем случае нельзя. Энерговыделение будет таким большим, что оно повредит аппаратуру, да и сам пучок при этом разрушится, и его придется сбрасывать. Однако можно поставить тонкую поперечную проволочку не по центру, а сбоку от пучка. Ее будут пронзать те немногочисленные протоны, которые сбились с главной траектории при движении по ускорительному кольцу (это так называемое гало пучка). В результате будут регулярно происходить события столкновений, но потери протонов и энерговыделение будут держаться на приемлемом уровне.

Второй вариант того же эксперимента — продувать сквозь вакуумную трубу струйку разреженного газа, с которой будет сталкиваться пучок. На самом деле, такой эксперимент уже недавно проводился на LHCb; он впервые позволил изучить на LHC столкновения протонов с ядрами гелия и позволил получить информацию, полезную для астрофизики.

Есть и третий способ: можно как бы извлечь гало пучка из основного кольца и направить его по отдельному каналу, в котором уже будет поставлена плотная неподвижная мишень. Это можно сделать с помощью изогнутых кристаллов, которые, за счет эффекта каналирования, могут поворачивать протоны, не слишком «разбрызгивая» пучок в стороны. Эта технология уже давно развивается, и ее планируют применять для коллимации пучков на будущих этапах LHC.

Что касается реализации этих предложений, то говорить о каких-либо сроках пока преждевременно. Сейчас пока идет планомерный процесс убеждения научного сообщества и, как следствие, — администрации ЦЕРНа, что научная выгода от такого «довеска» к LHC будет значительной, а финансовые затраты — умеренными. Нынешний обзор — важный шаг на этом пути.

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с elementy.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • elementy.ru
          • физика
          • исследования
          • эксперименты
          • домен elementy.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции