Лучшие вопросы
Таймлайн
Чат
Перспективы

Мюонный коллайдер

Из Википедии, свободной энциклопедии

Remove ads

Мюонный коллайдер — класс проектов установок со встречными пучками мюонов+μ) высокой энергии. Эксперименты на мюонных коллайдерах были предложены впервые в начале 1970-х годов А. Н. Скринским[1] и D. Neuffer[2][3].

К настоящему времени эксперименты по физике элементарных частиц на встречных пучках используют электрон-позитронные столкновения, или протон-протонные, протон-антипротонные. (Столкновения пучков ионов применялись на коллайдерах ISR, RHIC, LHC в основном для изучения структуры ядер.) e+e столкновения являются очень "чистыми", поскольку электроны не имеют внутренней структуры, являются фундаментальными частицами. Однако получение сверхвысоких энергий ограниченно огромными потерями на синхротронное излучение в циклических ускорителях, потери возрастают пропорционально γ4. Мюоны обладают такими же свойствами как электроны, но тяжелее в 207 раз, что снимает проблему потерь на излучение[4].

Основное препятствие в использовании мюонов — их малое время жизни, 2 мкс в собственной системе отсчёта. Время жизни можно значительно увеличить, если быстро ускорить частицы до ультрарелятивистских энергий. Принципиальная схема ускорительного комплекса включает в себя[3][5]:

  1. ускоритель интенсивного пучка протонов с высокой частотой повторений;
  2. мишень из вещества с тяжёлым ядром, принимающая высокую мощность (например, жидкая ртуть), для получения вторичного пучка пионов;
  3. распадный канал, где пионы распадаются на мюоны;
  4. секция быстрого охлаждения для получения малого эмиттанса;
  5. ускоритель высокой энергии;
  6. кольца коллайдера.
Thumb
Схема концептуального проекта мюонного коллайдера, опубликованная в 2025 году[6].

В настоящее время рассматриваются различные проекты на энергию от 120 ГэВ[5], для изучения бозона Хиггса, до 3 ТэВ в пучке[7], как альтернатива проектам линейных коллайдеров ILC и CLIC. Ведутся эксперименты по охлаждению вторичного пучка мюонов (эксперимент MICE[англ.], Muon Ionization Cooling Experiment).

Remove ads

См. также

Примечания

Литература

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads