距离创建功能最强大的粒子加速器仅一步之遥
礼貌：伦敦帝国理工学院的科学家已经证明了创建下一代高能粒子加速器的关键技术。粒子加速器用于研究对撞机（例如大型强子对撞机）中物质的成分，以及分析药物的化学结构，治疗癌症和制造硅微阵列。到目前为止，集中束中的质子，电子和离子已成为加速粒子。但是，由伦敦帝国理工学院的研究人员组成的名为Muon电离冷却实验（MICE）的国际团队合作，制造了μon光束。介子是类似于电子的粒子，但质量要大得多。这意味着它们可用于创建能量比大型强子对撞机大十倍的光束。介子还可以用于研究材料的原子结构，作为核聚变的催化剂，并可以透视X射线无法穿透的真正致密的材料。决定性的成功步骤
MICE宣布成功创建了一个μ子束，将μ子推入足够小的体积以使发生碰撞的可能性更大。结果发表在《自然》杂志上。该实验是在英国Harwell校区的ISIS中子和Muon射线委员会（STFC）上使用MICEμ子光束线进行的。帝国大学物理系的Ken Long教授是实验的代表。他说：“热情，奉献精神和紧张的国际工作，以及STFC和世界各地研究机构的实验室人员的出色支持，使这一突破性改变了游戏的可能性。”当质子束撞击目标时会形成μ子。然后，可以将μ子与形成在靶标上的碎片分离并引导通过一系列磁透镜。收集到的介子形成分散的云，因此在发生碰撞时，它们相互碰撞并产生有趣的物理现象的可能性很小。为了减少云的分散，使用了一种称为射束冷却的过程。它涉及μ子的收敛及其在一个方向上的运动。但是，直到现在，磁性透镜只能使μ子彼此靠近或使其沿一个方向移动，但不能同时移动。介子冷却
在Mice合作的过程中，测试了一种解决此独特问题的全新方法-通过使粘子通过专门开发的吸能材料来冷却粘子。当光束被强大的超导磁性透镜非常紧密地聚焦时，便完成了此操作。在将光束冷却成更密的云之后，可以通过常规的粒子加速器沿精确的方向加速μ子，从而使μ子发生碰撞的可能性更大。另外，可以降低冷介子的速度，以便研究其衰减产物。STFC ISIS的克里斯·罗杰斯（Chris Rogers）博士解释说：“ MICE展示了一种将粒子束压缩到较小体积的全新方法。创建成功的甚至超过大型强子对撞机的μ子对撞机也必须使用这种技术。《自然》杂志上发表了“通过Muon电离冷却实验进行冷却的演示”一文。在我的电报频道Quant（@proquantum）
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Source: https://habr.com/ru/post/undefined/
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