μ子编组技术将带来更强的粒子加速器

科技日报记者 张梦然

一项由英国伦敦帝国理工学院牵头的新实验表明，利用一种编组技术，可以μ用于高能碰撞试验的子粒聚集成束，为新物理研究奠定了基础。研究结果17日在《自然物理》杂志上发表。

卢瑟福阿普尔顿实验室的ISIS中子和英国科技设施委员会Μ子源

图片来源：英国科技设施委员会

当前加速器采用质子、电子和离子，但使用μ子型加速器将更加强大，有可能彻底改变这个领域。μ子加速器成本低，体积小，因此可以建在与现有对撞机相同的位置，同时获得更高的能量。μ子加速器成本低，体积小，因此可以建在与现有对撞机相同的位置，同时获得更高的能量。

如今，一个是对的μ子束试验的新分析表明，μ为了成功，子加速器所需的一项关键技术，μ子对撞机更快地实现了道路的大规模铺平。

科学家需要建造更大的质子对撞机，以实现更高能量的碰撞，并获得新的物理发现和应用。大强子撞击机周长27公里，目前已经计划建造一台可能接近100公里的撞击机。

建造这样一台对撞机需要很大的成本和很长的时间，物理学家正在另辟蹊径：建筑将会μ子撞击在一起的对撞机。μ子对撞机体积较小，成本较低，能在较小的空间内达到与100公里质子对撞机一样高的有效能量。

这项研究最大的挑战是μ在足够小的空间里，子聚集频繁地碰撞，当它们加速时，就会形成一束集中的光束。这样可以保证它们在环上加速，而不是沿着相反的方向。μ子束的碰撞非常重要。研究者利用磁透镜和能量吸收材料“冷却”μ制造这种光束的子。初步分析表明，这一举动的成功将是μ子向光束中心移动。

对光束的“形状”及其占用空间进行了更详细的研究，并证明光束通过冷却变得更加“完美”：它的尺寸减小了，μ子以更有组织的方式传播。

现在，团队正在与国际合作μ子对撞机合作组织合作，继续开发更大规模的μ为了尽快交付，子冷却演示器μ子对撞机。