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高能粒子打靶的高速摄影 精选

已有 11284 次阅读 2015-7-9 22:08 |个人分类:我的物理|系统分类:科研笔记|关键词:学者| 中微子, 高能, 粒子, 加速器

高能加速器有多高能?这是一小团质子,总质量相当于一粒PM2.5雾霾微粒($5\times 10^{-11}$克),加速到24 GeV后,打在水银喷流上的高速摄影。它的动能为115千焦耳,相当于一颗迫击炮弹。假如将0.1毫克的质子用LHC加速到它现在运行的能量6.5 TeV,能量就相当于广岛那颗:1.3万吨TNT当量。                  

在散裂中子源、中微子束流等需要质子打靶的地方,因发热量大,靶的设计极为头痛,任何材料都可能被瞬间汽化。未来的高流强装置,例如中微子工厂(指大量产生中微子的束流装置), 都在寻找新的靶方案。欧州核子中心进行了这个高功率靶的验证实验(MERIT)。图中水银喷流直径1厘米,速度为15米/秒,打一枪就跑。不过这个方案仍存在问题,对高流强的装置,迄今还没有好的解决方案。




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