作者:王小龙 来源:科技日报 发布时间:2015/7/10 11:35:55
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美费米实验室打破高能粒子束功率世界纪录

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费米实验室主加速器

科技日报北京7月9日电 (记者王小龙)美国费米实验室的科学家当地时间7月8日宣称,实验室主加速器产生了功率为521千瓦、用于中微子实验的高能粒子束,打破了此前欧核中心大型强子对撞机所产生的400千瓦的纪录。

费米实验室主加速器项目负责人艾维彼·克尔宾斯说:“我们拥有世界上功率最高的、用于中微子实验的粒子束,我们将从这里崛起。”在当天其官网上发布的一篇新闻稿中,费米实验室称,他们下一步的目标是产生功率为700千瓦的粒子束。未来10年,在经过一系列的升级和改造后,加速器产生的粒子束的功率最终会超过1000千瓦。

简单来说,这个实验的过程是这样的:先加速粒子束(通常是质子束),再让它们进行撞击来产生中微子。然后,科学家使用粒子探测器来“捕获”尽可能多的中微子并记录它们之间的相互作用。

中微子很少与物质发生反应,一万亿个中微子中才有一个会与粒子束中的质子发生相互作用。因此,对基于粒子加速器的中微子实验而言,粒子束功率的大小是一个关键指标:粒子束中的粒子越多,研究人员看到中微子的可能性就越大。大功率的粒子束将能为科学家提供丰富稳定的中微子源。

2011年以来,为了进行中微子和μ介子的研究,费米实验室进行了数次重大的升级和改造。目前有4个中微子实验室:分别是MicroBooNE、MINERvA、MINOS+和最大的NOvA。NOvA是目前世界上最长的中微子探测器。科学家们的目标是解决各种关于中微子的基本问题,如中微子的质量、特性及其在宇宙演化中所扮演的角色。

深地中微子实验室(DUNE)共同发言人、剑桥大学的马克·汤姆森说:“对费米实验室来说,达到这样的里程碑是一个梦幻般的成就,在我们的研究领域,粒子束功率代表着一切。费米实验室这一成就为从事中微子研究的科学家们带来了巨大的信心。”

 
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