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欧洲核子研究委员会着手测试迷你加速器-【新闻】

发布时间:2021-05-24 10:18:22 阅读: 来源:球磨机橡胶衬板厂家

欧洲核子研究委员会着手测试迷你加速器全球大粒子加速器大型强子对撞机(LHC)的所在地正迎来一台新机器。而这次,全部要点在于使它保持小巧。

近日,管理欧洲核子研究委员会(CERN)的理事会批准对一项名为尾场实验(AWAKE)的既定试验增加资助。CERN是欧洲的粒子物理实验室,位于瑞士日内瓦附近。AWAKE定于明年启动,将通过使粒子在等离子体中产生的电荷波上冲浪来为粒子加速。这是一种使未来加速器得以在更高能量上探寻物质和自然力的方法,同时不需要通常随之而来的设备尺寸和成本的增加。

尽管当LHC在本世纪30年代达到其使用寿命时建造更大型机器的计划正在推进中,但很多人担心,加速器的大小正接近极限,并且此类方案可能只会被证实因过于昂贵而无法实施。

当你看到这些机器的预估成本和规模时,就会明白可能需要一种新的突破性体系。德国高能物理实验室DESY加速器物理学家Nick Walker表示。

诸如27公里长的LHC等传统对撞机,利用电场推动带电粒子在通道中移动。电场在某个频率上从正极转换成负极,这意味着粒子被持续向前推动,而每一次推动都会获得能量。不过,此类对撞机利用金属壁构成的腔体,如果电场过于强大,腔体会产生火花。因此,进一步增加粒子速度和能量的方法是延长通道。

马普学会物理研究所物理学家Allen Caldwell介绍说,等离子体尾场加速器早于上世纪70年代提出,旨在打破这种循环。它们通过等离子体发送带电粒子或激光脉冲,从而使电子和带正电离子在尾场中振荡。由此产生的交变正负电荷区形成使带电粒子进一步加速的波浪。只要在恰当的时间注入,这些粒子便能高效地冲浪。关键之处在于,随着这种电场比传统对撞机中的电场更加强大,相同距离的加速度能达到后者的1000倍。此类加速器在全球若干设备中以原型存在,但AWAKE将是CERN试验这项技术。

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