写于 2018-12-05 08:08:03| 云顶娱乐在线官网| 云顶娱乐在线官网

虽然世界上最强大的粒子加速器 - 大型强子对撞机(LHC) - 正在进行为期两年的维修和升级中断,但工程师正准备构建下一代粒子加速器:国际直线对撞机(ILC)

周三,来自全球300所大学的约2,000名科学家和工程师组成的团队(Linear Collider Collaboration)发布了ILC技术设计报告

该报告描述了构建新碰撞器的物理案例,以及加速器的设计和精心设计的实验

建成后,31公里长的ILC将成为世界上最长的直线加速器

该记录目前由美国斯坦福直线加速器持有,长度为3.2公里

大型强子对撞机和拟议的国际直线对撞机都可以通过高速粉碎颗粒来发挥作用

但是,你可能会问,为什么当大型强子对撞机只能停止使用两年时我们需要一个新的对撞机呢

顾名思义,国际直线对撞机将主要由两个相互面对的线性加速器组成

一个加速器中的电子和另一个中的正电子将以非常高的速度(接近光速)行进,然后在31km长的机器的中心发生碰撞

完全投入运行后,新机器每秒将发生约7,000次电子 - 正电子碰撞

加速度将由沿结构长度放置的7,400个超导射频腔提供,并且与LHC一样,将在接近绝对零度的温度下工作

电子和正电子将以束状传播,每束含有200亿个电子或正电子集中在比人类头发小得多的区域

每秒碰撞的次数将非常高,这对于生产和研究自然界中很少发生的颗粒至关重要

虽然大型强子对撞机的碰撞提供了可以揭示新粒子和新过程的广阔视野,但国际直线对撞机上的碰撞可以揭示特定属性和详细信息

两种类型的对撞机相互依赖

如果我们要深入了解自然界中的基本问题,我们需要两者

简单来说,如果大型强子对撞机被认为是发现机器,国际直线对撞机将成为精密机器

两者都需要相互补充

大型强子对撞机撞击复杂的粒子(质子) - 由许多较小的粒子组成 - 导致非常混乱的碰撞,大量的粒子喷洒到处

相比之下,ILC将粉碎不可分割的粒子 - 电子和正电子 - 这将产生非常干净的碰撞

下面的视频解释了LHC和ILC碰撞将如何不同

新机器(希望!)为最近观测到的希格斯玻色子提供了更多的信息,并为寻找与暗物质相关的粒子做出了重要贡献

它也可能精确测量顶夸克质量 - 标准物理模型中最重的粒子 - 在圆形强子对撞机(如LHC)中是不可能的

为了捕捉粒子碰撞的结果,ILC将使用两个复杂的探测器,即:提出的双探测器设计对于以独立方式提供探测结果至关重要

这些技术先进的多用途探测器将使用推挽方法共享“一个”交互区域,在该方法下,一次只有一个探测器将记录数据

定期检测器将切换位置,以便另一个可以记录数据

这与LHC形成对比,LHC在其27km环上的四个相互作用区域上放置了四个主要探测器

技术设计报告是大约二十年努力的结果,并且明确强调了构建新机器的重要性

接下来的步骤是选择一个合适的站点来构建国际直线对撞机 - 最有可能是日本或美国 - 然后将跟进任何必要的站点相关设计细节

施工应在两到五年内开始

因此,即使它还处于相对早期阶段,有史以来最激动人心的科学项目之一即将开始

作者:井淄容