Selangkah lebih dekat untuk menciptakan akselerator partikel paling kuat
Atas perkenan: Imperial College LondonPara ilmuwan telah menunjukkan teknologi kunci dalam menciptakan generasi akselerator partikel berenergi tinggi.Akselerator partikel digunakan untuk mempelajari komposisi zat dalam colliders, seperti Large Hadron Collider, serta untuk menganalisis struktur kimia obat, mengobati kanker dan membuat silikon mikro.Sampai sekarang, proton, elektron, dan ion dalam balok terkonsentrasi telah menjadi partikel yang dipercepat. Namun, sebuah tim internasional yang disebut kolaborasi Muon Ionization Cooling Experiment (MICE), yang meliputi para peneliti dari Imperial College London, telah menciptakan sinar muon.Muon adalah partikel yang mirip dengan elektron, tetapi dengan massa yang jauh lebih besar. Ini berarti bahwa mereka dapat digunakan untuk membuat balok dengan energi sepuluh kali lebih besar dari pada Large Hadron Collider.Muon juga dapat digunakan untuk mempelajari struktur atom bahan, sebagai katalis untuk fusi nuklir, dan untuk melihat bahan yang sangat padat di mana sinar-X tidak dapat menembus.Langkah kesuksesan yang menentukan
MICE mengumumkan hasil yang sukses dalam menciptakan sinar muon - mengarahkan muon ke volume yang cukup kecil untuk membuat tabrakan lebih mungkin. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Nature.Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan garis berkas muon MICE di ISIS Neutron dan Muon Beam Council (STFC) di kampus Harwell di Inggris.Profesor Ken Long dari Fakultas Fisika, Imperial University, bertindak sebagai perwakilan dari eksperimen. Dia mengatakan: "Antusiasme, dedikasi, dan kerja internasional yang intens, serta dukungan luar biasa dari staf laboratorium di STFC dan dari lembaga-lembaga di seluruh dunia, telah membuat terobosan ini mengubah permainan menjadi mungkin."Muon terbentuk ketika sinar proton mengenai target. Kemudian, muon dapat dipisahkan dari fragmen yang terbentuk pada target dan diarahkan melalui serangkaian lensa magnetik. Muon yang terkumpul membentuk awan yang tersebar, sehingga ketika terjadi tabrakan, kemungkinan mereka bertabrakan satu sama lain dan menciptakan fenomena fisik yang menarik sangat kecil.Untuk membuat awan kurang terdispersi, sebuah proses yang disebut pendinginan balok digunakan. Ini melibatkan konvergensi muon dan gerakan mereka dalam satu arah. Namun, sampai sekarang, lensa magnetik hanya bisa membawa muon lebih dekat satu sama lain atau membuatnya bergerak dalam satu arah, tetapi tidak secara bersamaan.Muon pendingin
Selama kerja kolaborasi tikus, metode yang sama sekali baru untuk memecahkan masalah unik ini diuji - mendinginkan muon dengan melewati mereka melalui bahan penyerap energi yang dikembangkan secara khusus. Ini dilakukan ketika sorotan sangat ketat oleh lensa magnetik superkonduktor yang kuat.Setelah mendinginkan balok di awan yang lebih padat, muon dapat dipercepat oleh akselerator partikel konvensional dalam arah yang tepat, yang membuat tumbukan muon jauh lebih mungkin. Selain itu, muon dingin dapat diperlambat sehingga produk peluruhannya dapat dipelajari.Dr. Chris Rogers dari STFC's ISIS, menjelaskan: “MICE telah menunjukkan cara yang sama sekali baru untuk mengompresi berkas partikel menjadi volume yang lebih kecil. Teknik ini diperlukan untuk membuat collider muon yang sukses yang bahkan bisa melampaui Large Hadron Collider. "Artikel" Demonstrasi pendinginan oleh Eksperimen Pendinginan Ionisasi Muon "diterbitkan dalam jurnal Nature.Baca lebih banyak artikel di saluran Telegram saya Saluran Quant (@proquantum) yang
didedikasikan untuk fisika, mekanika kuantum, dan astrofisika.
Berlangganan dan perluas pengetahuan Anda!
Source: https://habr.com/ru/post/undefined/
All Articles