西欧核子研究中心的物理实验

加速器产生带电粒子束后,可以让它打固定靶的原子,或与来自相反方向同样的束流发生对撞。在这两种情况下,都产生大量的新粒子。物理学家们运用探测器对每个粒子进行计数,跟踪和描述其特性,研究许多也许的互相作用

加速器产生带电粒子束后,可以让它打固定靶的原子,或与来自相反方向同样的束流发生对 撞。在这两种情况下,都产生大量的新粒子。物理学家们运用探测器对每个粒子进行计数, 跟踪和描述其特性,研究许多也许的互相作用过程。这些物理学家们有理论、有信念、有思 想,通过实验证明其是对的的还是错误的。西欧中心的实验有三方面的特点:一是科学目的, 即想发现什么;二是实验装置,即所使用的探测器;三是国际合作。 西欧中心的物理实验重要分为两类:固定靶实验和对撞实验。 固定靶实验研究粒子束与靶原子对撞后发生了什么。靶反冲中用去多数的束流能量,只 剩下少部分能量发明新的粒子。在固定靶实验中,所产生的粒子一般都向前飞行,所以实验 通常都用锥型探测器,放在光束线的下游。 对撞实验研究两个按相反方向运动的粒子束发生的对撞。这样,就没有浪费反冲能量, 所有的能量都可用来产生新的粒子。在这些事例中,新产生的粒子从对撞点向所有方向辐射, 所以探测器是球型,或是更常见的圆柱型。 固定靶实验 PS1SPS2AD 在(右图)、(右图)和(右 3AD 图高频腔)加速器上运营的几个固定靶 实验如下: ISOLDE (在线同位素质量分离器)是一个独特的低 能不稳定放射性同位素源,位于质子同步加速器 SPS 增强器。不稳定放射性同位素是有许多质子 或中子的原子核,对它们的研究可使科学家们改 善原子核的模型,其应用范围涉及天体物理到工 ISOLDE 业和医学。(左图为设备布局) AD 在(反物质减速器)上,科学家们试图 把一个个反物质组合在一起,而在质子同步加速 PS 器上,其它的科学家则集中精确测量特殊原子和粒子的非常特别的特性。 AD 实验涉及: ATHENA 实验采用完全不同的方法产 — 生反氢原子。其思绪是在低能重要是在静 止时产生反氢原子,以便研究它们的特性。 西欧中心建反质子减速器的目的在于得到反 质子(这些反质子是在高能对撞中产生的), 并将它们降速到更便于运用的能量。 ATHENA 装置将来自反质子减速器的 反质子加以减速、冷却和捕获。反质子在称 Penning“” 为彭宁()陷阱的电磁瓶高真空 中被捕获,同时来自放射性源的正电子累积 1 在另一个陷阱里,两群带电粒子(约万反 反氢原子的产生和光谱学 7 质子,千万正电子)混合在一起产生反氢 15 原子。所有这一切都是在绝对零上度的低

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