خطوة واحدة لإنشاء أقوى مسرع الجسيمات
المجاملة:أظهر علماء إمبريال كوليدج لندن تكنولوجيا رئيسية في إنشاء الجيل القادم من مسرعات الجسيمات عالية الطاقة.تستخدم مسرعات الجسيمات لدراسة تكوين المواد في المصادمات ، مثل مصادم الهادرون الكبير ، وكذلك لتحليل التركيب الكيميائي للأدوية ، وعلاج السرطان ، وتصنيع مصفوفات السيليكون.حتى الآن ، تم تسريع الجسيمات البروتونات والإلكترونات والأيونات في الحزم المركزة. ومع ذلك ، قام فريق دولي يسمى تعاون تجربة تبريد التأين Muon ، الذي يضم باحثين من إمبريال كوليدج لندن ، بإنشاء شعاع الميون.الميونات هي جسيمات تشبه الإلكترونات ، ولكنها ذات كتلة أكبر بكثير. هذا يعني أنه يمكن استخدامها لإنشاء حزم ذات طاقة أكبر بعشر مرات من مصادم الهادرون الكبير.يمكن استخدام الميونات أيضًا لدراسة التركيب الذري للمواد ، كمحفز للانصهار النووي ، ومن أجل رؤية المواد الكثيفة حقًا حيث لا يمكن للأشعة السينية اختراقها.نجاح خطوة حاسمة
أعلنت MICE عن نتيجة ناجحة في إنشاء شعاع الميون - دفع الميونات إلى حجم صغير بما يكفي لجعل التصادمات أكثر احتمالا. تم نشر النتائج في مجلة Nature.أجريت التجربة باستخدام خط شعاع الميون MICE في ISIS Neutron and Muon Beam Council (STFC) في حرم هارويل في المملكة المتحدة.يعمل البروفيسور كين لونغ من كلية الفيزياء ، الجامعة الإمبراطورية ، كممثل للتجربة. وقال: "إن الحماس والتفاني والعمل الدولي المكثف ، بالإضافة إلى الدعم المتميز من موظفي المختبرات في STFC ومن المعاهد حول العالم ، جعل هذا الاختراق يغير اللعبة ممكنًا".تتشكل الميونات عندما تضرب شعاع البروتون الهدف. بعد ذلك ، يمكن فصل الميونات عن الأجزاء المتكونة على الهدف وتوجيهها عبر سلسلة من العدسات المغناطيسية. تشكل الميونات التي تم جمعها سحابة متناثرة ، لذلك عندما يتعلق الأمر بالاصطدامات ، فإن احتمال تصادمها مع بعضها البعض وخلق ظواهر فيزيائية مثيرة للاهتمام صغير جدًا.لجعل السحابة أقل تشتتًا ، يتم استخدام عملية تسمى تبريد الشعاع. وهي تنطوي على تقارب الميونات وحركتها في اتجاه واحد. ومع ذلك ، حتى الآن ، يمكن للعدسات المغناطيسية تقريب الميونات من بعضها البعض أو جعلها تتحرك في اتجاه واحد ، ولكن ليس في نفس الوقت.تبريد الميون
أثناء عمل تعاون الفئران ، تم اختبار طريقة جديدة تمامًا لحل هذه المشكلة الفريدة - تبريد الميونات بتمريرها من خلال مواد امتصاص الطاقة المطورة خصيصًا. تم ذلك عندما تم تركيز الشعاع بإحكام بواسطة عدسات مغناطيسية قوية فائقة التوصيل.بعد تبريد الحزمة في سحابة أكثر كثافة ، يمكن تسريع الميونات عن طريق مسرع الجسيمات التقليدي في الاتجاه الدقيق ، مما يجعل اصطدام الميونات أكثر احتمالا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إبطاء الميونات الباردة بحيث يمكن دراسة منتجات الاضمحلال.وأوضح الدكتور كريس روجرز من ISIS التابع لشركة STFC قائلاً: "أظهرت MICE طريقة جديدة تمامًا لضغط شعاع الجسيمات إلى حجم أصغر. هذه التقنية ضرورية لإنشاء مصادم ميون ناجح يمكنه حتى تجاوز مصادم هادرون الكبير. وقد تم نشرمقال "عرض التبريد بواسطة تجربة تبريد التأين Muon" في مجلة Nature.اقرأ المزيد من المقالات على قناتي Telegram
Channel Quant (proquantum) المخصصة للفيزياء وميكانيكا الكم والفيزياء الفلكية.
اشترك ووسع معرفتك!
Source: https://habr.com/ru/post/undefined/
All Articles