Muon Collider

Myonkollideren er en klasse af projekter til højenergikolliderende myonstråler ( μ + μ − ). Muon- kollider- eksperimenter blev først foreslået i begyndelsen af ​​1970'erne af A. N. Skrinsky [1] og D. Neuffer [2] [3] .

Hidtil bruger eksperimenter i elementarpartiklers fysik på kolliderende stråler elektron-positron-kollisioner eller proton-proton, proton-antiproton. (Kollisioner af ionstråler blev brugt ved ISR , RHIC , LHC kollidererne hovedsageligt til at studere strukturen af ​​kerner.) e + e − kollisioner er meget "rene", eftersom elektroner ikke har en indre struktur, de er fundamentale partikler . Produktionen af ​​ultrahøje energier er dog begrænset af de store tab på grund af synkrotronstråling i cykliske acceleratorer, tabene stiger proportionalt med γ 4 . Muoner har samme egenskaber som elektroner, men er 207 gange tungere, hvilket eliminerer problemet med strålingstab [4] .

Den største hindring for brugen af ​​myoner er deres korte levetid, 2 μs i deres egen referenceramme. Levetiden kan øges betydeligt ved hurtigt at accelerere partikler til ultrarelativistiske energier. Det skematiske diagram af acceleratorkomplekset inkluderer [3] [5] :

  1. en intensiv protonstråleaccelerator med høj gentagelseshastighed;
  2. et mål lavet af et stof med en tung kerne, der modtager høj effekt (for eksempel flydende kviksølv ), for at opnå en sekundær pionstråle ;
  3. en henfaldskanal, hvor pioner henfalder til myoner;
  4. hurtig afkølingssektion for at opnå en lille emission ;
  5. højenergiaccelerator ;
  6. kolliderende ringe.

Forskellige projekter overvejes i øjeblikket for energier fra 120 GeV [5] til undersøgelse af Higgs boson til 3 TeV i en stråle [6] som et alternativ til ILC og CLIC lineære kolliderprojekter . Eksperimenter er i gang for at afkøle den sekundære myonstråle ( MICE eksperiment , Muon Ionization Cooling Experiment).

Se også

Noter

  1. ↑ μ + μ − Possibilities , Morges Seminar 1971 - Krydsende opbevaringsringe i Novosibirsk, AN Skrinsky.
  2. ↑ Introduktion til Muon Collider Study Group . Hentet 2. december 2018. Arkiveret fra originalen 22. januar 2021.
  3. ↑ 1 2 High Luminosity Muon Collider Design Arkiveret 23. juni 2019 på Wayback Machine , Robert Palmer , Juan Gallardo, Proc. LINAC-96, s. 887.
  4. ↑ Hvorfor en myonkolliderer? Mary Anne Cummings.
  5. ↑ 1 2 A Muon Collider as a Higgs Facoty Arkiveret 18. juni 2019 på Wayback Machine , D. Neuffer et al., Proc. IPAC'2013, Shanghai, Kina, s.1472.
  6. ↑ Design af en 6 TeV Muon Collider Arkiveret 4. december 2018 på Wayback Machine , MH. Wang et al., Proc IPAC'15, Richmond, USA, s. 2226.