首页 > 一块燥4848 >研究人员帮助世界上最新的原子粉碎机实现“第一轮”
2018
04-08

研究人员帮助世界上最新的原子粉碎机实现“第一轮”


弗吉尼亚理工大学的科学学院和学生研究人员已经帮助日本的SuperKEKB粒子加速器实现了它的“第一轮” - 循环的粒子束 - 物理学家获得了粒子碰撞创纪录的速度和独特的机会,发现宇宙的奥秘起源。

该项目位于筑波高能加速器研究组织(“KEK”,使用其日语缩写)的校园内,该项目包括SuperKEKB加速器和Belle II探测器。 SuperKEKB碰撞光束加速器和Belle II探测器的设计创造和观察的碰撞速度比前人KEKB和Belle的观察物质和反物质的行为差异导致了2008年诺贝尔的40倍以上物理学奖。新加速器项目的科学家们表示,计划中的新碰撞中产生的粒子将使他们更好地了解宇宙的构件,并提供扩展已知粒子物理理论的机会。

这就是弗吉尼亚理工大学物理系教授Leo Piilonen的照片。自20世纪90年代后期以来,Piilonen和学生和博士后研究人员一直大力参与Belle和Belle II探测器的建设,高度详细的“数码相机”观察到粒子碰撞的副产品。 “我们希望发现新的过程,物质的新状态,以及Belle II实验中物质和反物质的不同行为的新证据,类似于我之前的学生和博士后在第一代百丽实验中所做的事情。 Piilonen。

百丽二世将在未来十年运行,其科学产量将超过百丽,已经产生了460个同行评议的科学论文,更多的将增加Piilonen。在美国能源部向美国十几个合作伙伴投入1500万美元的投资之后,Belle II的一部分在弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)根据Piilonen的指示建成,作为第一代百丽μ子检测子系统的升级。第一个Belle也是在Robeson大厅的校园里建造的。

日本科学家在2月份的升级加速器突破“第一轮”的过程中,通过位于30英尺地下的主环近2英里周围的狭窄管道传播了一束正电子,以接近光速移动。然后国际小组成功地以接近光速的相反方向循环了一束电子。项目负责人表示,这两个事件标志着该设备的“第一轮” - 这是粒子束首次通过加速器多次旋转循环的里程碑。

SuperKEKB科学家接下来将两束光束同时加速,将它们压缩成比以前任何其他加速器都小的区域,然后将光束粉碎在一起,产生沉重的亚原子粒子,其衰变可能揭示出尚未发现的物理现象。为了创造出如此高的强度,科学家们开始创造电子和正电子束,并且每秒钟以100,000次的速度拉紧加速器,并用超过1000个磁铁紧紧围住它们。每转一次,粒子被聚焦成“纳米束”,使粒子更容易碰撞。巨大的碰撞将使科学家能够以前所未有的精度研究极其罕见的亚原子过程。

Belle II探测器 - 由遍布23个国家(包括弗吉尼亚理工大学)的99个机构的600名科学家的工作结果大致相当于一座房屋的大小,将以每秒3万次的碰撞数据为数据快照。已经花了多年时间设计SuperKEKB和Belle II的科学家将仔细研究所得到的数据,可能是有史以来最大的数据科学样本,数百PB,等于历史的所有书面作品。

来源:VirginiaTech