美國費米實驗室的科學(xué)家當(dāng)?shù)貢r間7月8日宣稱，實驗室主加速器產(chǎn)生了功率為521千瓦、用于中微子實驗的高能粒子束，打破了此前歐核中心大型強子對撞機所產(chǎn)生的400千瓦的紀(jì)錄。
費米實驗室主加速器
費米實驗室主加速器
費米實驗室主加速器項目負(fù)責(zé)人艾維彼·克爾賓斯說：“我們擁有世界上功率最高的、用于中微子實驗的粒子束，我們將從這里崛起。”在當(dāng)天其官網(wǎng)上發(fā)布的一篇新聞稿中，費米實驗室稱，他們下一步的目標(biāo)是產(chǎn)生功率為700千瓦的粒子束。未來10年，在經(jīng)過一系列的升級和改造后，加速器產(chǎn)生的粒子束的功率最終會超過1000千瓦。
簡單來說，這個實驗的過程是這樣的：先加速粒子束（通常是質(zhì)子束），再讓它們進(jìn)行撞擊來產(chǎn)生中微子。然后，科學(xué)家使用粒子探測器來“捕獲”盡可能多的中微子并記錄它們之間的相互作用。
中微子很少與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，一萬億個中微子中才有一個會與粒子束中的質(zhì)子發(fā)生相互作用。因此，對基于粒子加速器的中微子實驗而言，粒子束功率的大小是一個關(guān)鍵指標(biāo)：粒子束中的粒子越多，研究人員看到中微子的可能性就越大。大功率的粒子束將能為科學(xué)家提供豐富穩(wěn)定的中微子源。
2011年以來，為了進(jìn)行中微子和μ介子的研究，費米實驗室進(jìn)行了數(shù)次重大的升級和改造。目前有4個中微子實驗室：分別是MicroBooNE、MINERvA、MINOS+和最大的NOvA。NOvA是目前世界上最長的中微子探測器?？茖W(xué)家們的目標(biāo)是解決各種關(guān)于中微子的基本問題，如中微子的質(zhì)量、特性及其在宇宙演化中所扮演的角色。
深地中微子實驗室（DUNE）共同發(fā)言人、劍橋大學(xué)的馬克·湯姆森說：“對費米實驗室來說，達(dá)到這樣的里程碑是一個夢幻般的成就，在我們的研究領(lǐng)域，粒子束功率代表著一切。費米實驗室這一成就為從事中微子研究的科學(xué)家們帶來了巨大的信心。”
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