Фабрика нейтрино - Neutrino Factory

В Фабрика нейтрино предлагается ускоритель частиц комплекс, предназначенный для детального измерения свойств нейтрино, которые крайне слабо взаимодействуют элементарные частицы которые могут двигаться по прямой через обычную материю на тысячи километров. Вплоть до 1990-х годов нейтрино считались безмассовыми, но экспериментальные результаты поиска солнечных нейтрино (тех, которые рождаются в солнце ядра) и другие не согласуются с этим предположением и, таким образом, указывают на то, что нейтрино действительно имеет очень маленькую массу (см. Проблема солнечных нейтрино ).

Функция

Фабрика нейтрино создаст достаточно сфокусированный пучок нейтрино в одном месте на земной шар и выстрелить им вниз, вероятно, двумя лучами, испускаемыми в разных направлениях из ипподрома, имеющего форму подземного мюон кольцо для хранения, пока лучи не появятся на поверхности в других точках. Одним из примеров может быть комплекс в Великобритания отправка лучей Япония (видеть Супер-Камиоканде ) и Италия (СПГ ). Свойства нейтрино будут изучены на удаленных объектах, чтобы определить, как нейтрино эволюционируют с течением времени. Это предоставит информацию об их массе и слабое взаимодействие характеристики.[1]

В настоящее время проект находится в стадии эскизного проектирования. Международное «Предварительное исследование» было завершено в 2007 году, и сейчас начались международные усилия по написанию отчета о дизайне.

Для этого эксперимента внедряется много новых технологий, в том числе использование струй жидкого металла в качестве мишени для производства пионов, тестируемых в "MERIT эксперимент". ЦЕРН., использование Ускорители с переменным градиентом фиксированного поля (FFAG), тестируемый в эксперименте EMMA, и полости восстановления энергии жидкого водорода для уменьшения расходимости мюонного пучка на промежуточных стадиях.

Связанные усилия по проектированию

Международное исследование дизайна

Международное исследование дизайна направлено на представление отчета о конструкции Neutrino Factory с подробным описанием физических характеристик, графика и затрат к 2012 году. Исследование будет включать в себя вклад всех регионов в объединенный отчет по эталонному проекту.[2]

Фабрика нейтрино Великобритании

Есть группа Neutrino Factory из Соединенного Королевства.[3][4]

Программа США по мюонным ускорителям

В 2010 г. Программа мюонного ускорителя (КАРТА)[5] объединила министерство энергетики США в поддержку исследований мюонных коллайдеров и нейтринных фабрик. (Оба проекта предполагают производство мюоны и удерживая их в накопительном кольце, чтобы было много перекрытий.) Мюонный коллайдер проект даже более амбициозный, чем «Фабрика нейтрино». В мюонном коллайдере мюоны будут вставлены в кольцо коллайдера очень высоких энергий, стремясь достичь более высоких концентраций энергии, чем даже Большой адронный коллайдер (LHC) (первые столкновения произведены в 2010 году) или, возможно, даже Совместная работа с линейным коллайдером (LCC) эксперименты (проект не завершен по состоянию на 2019 г.)

Европейская группа нейтрино

ЦЕРН провел исследование дизайна несколько лет назад, прежде чем усилия перешли к LHC. Деятельность в Европа продолжить встречи и участие в международных экспериментах и ​​сотрудничестве.

Японский дизайн

Это основано на необычном типе ускорителя, называемом переменным градиентом фиксированного поля (FFAG), который сочетает в себе элементы циклотронов 1950-х годов с современными процессами автоматизированного проектирования магнитов и новыми ускоряющими радиочастотными зазорами из магнитных сплавов. Основным преимуществом этого является то, что магнитные поля фиксированы и не должны быть синхронизированы с лучом каким-либо образом, но луч естественным образом перемещается в области с более высоким полем по мере увеличения его энергии, что обеспечивает очень быстрое ускорение без обнаруженных трудностей. в очень быстром цикле синхротроны.[6][7]

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ "FrontPage / GeneralInfo". IDS Wiki.
  2. ^ «Международное исследование дизайна».
  3. ^ "Домашняя страница фабрики нейтрино Великобритании". Архивировано из оригинал на 2005-03-25. Получено 2005-05-27.
  4. ^ «Проект распределенных вычислений MUON1 для проектных работ на устройстве в Великобритании».
  5. ^ «Программа мюонного ускорителя (MAP)». fnal.gov. Фермилаб. 20 апреля 2018 г.. Получено 14 мая 2019.
  6. ^ "Домашняя страница". Япония: Ускоритель переменного градиента с фиксированным полем. Архивировано из оригинал на 2005-04-15. Получено 2005-05-27.
  7. ^ «Исследование нейтрино в КЭК». Цукуба, Ибараки, Япония: Организация по исследованию ускорителей высоких энергий, KEK.