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Muon电离冷却实验中的突破 - 建立世界上最强大的粒子加速器

时间：2022-04-07 17:25:16 来源：

科技设施委员会（STFC）的小鼠Muon梁线在英国的Harwell Campus上的Isis中子和Muon Beam设施。

第一次第一次与Unisthas附属的国际研究人员成功地证明了μON的电离冷却。在能够创造世界上最强大的粒子加速器的主要迈出，这一新的Muon加速器有望更好地了解物质的基本成分。

这种突破是由μ子电离冷却实验（小鼠）合作进行的，包括许多英国科学家，以及教授钟和他的研究团队在Unist的自然科学院。他们的调查结果已经在2020年2月5日的在线版本中发表。

“我们成功地实现了丘陵电离冷却，我们最大的挑战之一是与发展中国家加速器相关的挑战之一，”钟教授说。“实现这一目标被认为是特别重要的，因为它可以加强开发Lepton撞机的范式，这是可以取代Neutrino工厂或大型特罗龙撞机（LHC）的范式。”

小鼠协作的μ子电离冷却实验。

μONs是通过宇宙射线碰撞在地球上大气中产生的天然存在的颗粒，因此被认为是替代LHC的后续颗粒加速器。质子，一种硬隆，主要用于LHC和他们参与强互动。Leptons，就像电子和μ子一样，不受强互动的影响，而是通过弱力进行交互。

MUONS非常简短的寿命为每秒两百万分钟。它们是通过将一束质子粉碎成目标来制造的。这些μONs形成漫射云，这意味着它们难以加速，并且它们的可能性很低，并且产生了有趣的物理现象。为了使云减少漫射，提出了称为“光束冷却”的过程。这涉及将μ子更靠近并沿同一方向移动。然而，由于μON的超短寿命，因此不可能用传统方法冷却光束。

莫斯锺教授在Unist的自然科学院学校是唯一在老鼠合作中努力的韩国研究人员。

为了解决这一挑战，小鼠协作团队成功地将μS窜入了足够小的体积，以便能够通过一种被称为电离冷却的方法研究新系统的物理学，这是预先推出的，在20世纪80年代中的理论上可操作的方案中的方法。

实验结果，在英国的哈尔韦尔校区的科技设施委员会（STFC）ISIS中子和MUON BEAM和MUON BEAM设施中进行了实验结果，清楚地表明了所占据的相空间量可以通过电离冷却来控制muOn梁，这是由理论预测的。

读最新突破带来了世界上最强大的粒子加速器一个较大的一步更近，更多关于这一发展。

参考：“由小鼠电离冷却实验的展示”通过小鼠协作，2020年2月5日，Nature.Doi：
10.1038 / s41586-020-1958-9.

这一成就是20年努力工作的结果，涉及全世界100名研究人员。Chung and Cangkyu Sung教授（物理系，Unists）是唯一在这一合作中努力的韩国研究人员。SRC项目通过国家研究基金会（NRF）支持该研究。


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