歐洲核子研究中心新直線加速器完成首次測試

2020-08-30 科學書屋

據外媒報導，經過近兩年的維修和升級，歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)開始重新啟動準備進行下一階段的物理奧秘探索之旅。


最新粒子加速器Linac 4在過去幾周內完成了首次測試運行，其將有望提供比以往任何時候都高得多的高能光束。



LHC於2018年12月暫停運行，開始了名為高亮度大型強子對撞機(HL-LHC)的大規模檢修。當完全完工並最終在2026年投入使用時，升級後的設施將會比之前的強大7倍，在未來10年裡收集到的數據將會是之前的10倍左右。


現在，該升級的第一個增量階段即將上線。新的直線加速器--為Linac 4已經在過去幾周完成了安裝和測試。該裝置是加速質子的起點，之後加速質子將會被注入質子同步加速器(PS)助推器和加速器複合體的其餘部分。


Linac 4取代了在CERN運行了40年的Linac 2。很顯然，新模型的功率要大得多，其向PS助推器中注入粒子的能量高達160兆伏--遠高於Linac 2的50兆伏。而當這些光束被推進時，它們將達到2 GeV的能量，而直線加速器2的能量只有1.4 GeV。這一額外的能量則得益於科學家們能比前一代更詳細地調整Linac 4的光束。


Linac 4操作小組組長Bettina Mikulec說道：「有了Linac 4，我們可以調整光束的額外參數，這樣我們就可以在無損耗的過程中為助推器提供燃料。我們還可以通過調整光束的能量分布來匹配助推器的接受度，而Linac 2實際上只在注入前調整了光束的長度。」


在截至8月中旬的三周時間裡，Linac 4用低能量的負氫離子束進行了測試，只在加速器的第一部分運行。8月20日，它終於被啟動到最大能量，光束在整個機器中得以加速。這些粒子隨後被送到一個捕捉和吸收粒子裝置中。


據悉，工作人員將在未來幾周和幾個月時間內展開進一步的測試。等到9月，光束將沿著注入線被送入PS助推器中，不過在它們抵達之前將會被束流捕獲。


目前，第一批光束將於12月7日被送入PS助推器。之後的首批測試光束將於2021年9月底送入LHC--實際上，這個時間因為新冠大流行的關係已經被推遲了4個月時間。來源：cnBeta

相關焦點

  • 歐洲核子研究委員會著手測試迷你加速器—新聞—科學網
    大型強子對撞機 全球最大粒子加速器——大型強子對撞機（LHC）的所在地正迎來一臺新機器。
  • 歐洲核子研究中心:計劃耗資數百億美元建造「未來圓形對撞機」
    基於這一目的，最近，歐洲核子研究中心的官員介紹了他們的「未來圓形對撞機」的研究計劃，該研究將在一條周長100公裡的環形隧道內建造新的對撞機，該隧道有望於2040年開始運行。屆時，它將坐落在日內瓦附近目前周長27公裡的歐洲大型強子對撞機旁邊。官員們希望歐洲核子研究中心的22個成員國能在未來幾年內就該項目做出決定。
  • 探訪「上帝粒子」發現地歐洲核子研究中心
    大型強子對撞機的重離子注入器 《參考消息》駐日內瓦記者　王昭　劉洋報導 歐洲核子研究中心（CERN）位於瑞士和法國兩國邊境，從日內瓦市中心駕車不過20分鐘車程｡CERN不僅是著名情景美劇《生活大爆炸》中男主角「謝爾頓」､「萊納德」
  • 歐洲加速器戰略更新引領高能物理進入新時代
    這是自2005年啟動該進程以來的第二次戰略更新，旨在確保合理使用全球資源，作為歐洲核子研究中心工作的指導方針，並使歐洲的科學政策保持連貫。在2013年結束的上一項戰略更新的基礎上，2020年的戰略更新指出，成功完成高亮度大型強子對撞機仍將是歐洲粒子物理學的焦點，同時在實驗技術上繼續創新。通過CERN的中微子平臺，也將繼續支持美國的長基線中微子設施和日本的中微子項目。
  • 歐洲核子研究中心大型強子對撞機正式啟動
    歐洲核子研究中心的大型強子對撞機於當地時間１０日９時３０分（北京時間１０日１５時３０分）左右正式啟動，將第一束質子束流注入對撞機。這些問題即使只解答一個，也將是具有變革意義的突破，所以著名物理學家霍金稱這次實驗將帶來「物理學發現的新黃金時代」。
  • 歐洲核子研究中心繼續搜尋「暗光子」 希望能發現暗物質的「蛛絲馬...
    歐洲核子研究中心的實驗已經排除了某些類型的暗光子，使他們更接近尋找難以捉摸的暗物質。幾十年的天文觀測表明，宇宙中暗物質的質量可能大於所有可見物質的總和。被稱為暗物質的這種額外質量對我們來說實際上是不可見的，只能通過它與正常物質和光的引力相互作用來觀察。對於每個可能的假設粒子，有許多實驗專門被用於試圖檢測它們，但到目前為止仍未發現任何暗物質的「蛛絲馬跡」。
  • 歐洲核子研究中心，首次發現：比「上帝粒子」還罕見50倍的事件
    加州理工學院物理學家使用位於瑞士日內瓦歐洲核子研究中心的大型強子對撞機(LHC)，這是現有最大、最強大的粒子加速器，以及其緊湊µ子螺線管(CMS)實驗，對非常罕見的事件進行了新觀測，這可能有助於使物理學超越目前對世界的理解。
  • 能量回收直線加速器擬用於下一代物理研究
    物理學家們制定了建造電子-離子對撞機（EIC）的計劃，美國能源部布魯克海文國家實驗室將建造的下一代核物理設施，用於核物理研究，他們研究了各種加速電子束的方案。布魯克海文實驗室和石溪大學的科學家們開發的一種方法是使用能量回收直線加速器（ELL）。ERL將使電子達到探測質子和原子核內部結構所需的能量，然後將電子減速，並將其大部分能量再利用。
  • 歐洲核子研究中心首次測量反氫原子光譜
    歐洲核子研究中心反氫雷射物理裝置項目組在新一期《自然》雜誌發表論文說，他們對反氫原子光譜進行了首次測量。據稱，這是繼該小組去年成功長時間束縛反氫原子之後，在研究反物質原子道路上又邁出的重要一步。據介紹，研究人員用精密的磁場「陷阱」捕獲反氫原子，然後用精確設定頻率的微波照射它們，使其磁力方向反轉，從而將反氫原子從「陷阱」中釋放出來。反氫原子和氫原子碰撞湮滅後，會在「陷阱」周圍的粒子探測器中留下特有印記。反氫雷射物理裝置項目組發言人傑弗裡·杭斯特說：「我們證明了我們可以探測反氫原子的內部結構，這令人非常激動。現在看來通過設計實驗精確測量反氫原子是可能的。」
  • 歐洲核子研究中心的理論粒子研究再次取得進展!
    歐洲核子研究中心的理論粒子研究再次取得進展！ 歐洲核子研究中心的NA64實驗(圖片：歐洲核子研究中心)一種未知粒子可能攜帶著第五種自然力的新證據，這為歐洲核子研究中心的NA64合作項目提供了繼續進行研究的新動力。
  • 歐洲公布了未來的高能加速器戰略規劃
    2020年6月19日，經過兩年的討論和審議，歐洲核子研究中心（CERN）宣布，他們已經更新了在全球粒子物理領域內指導歐洲粒子物理學未來發展的戰略。戰略強調了粒子物理學的繼續發展對整個科學的影響，以及相關的技術、社會和人力資本等問題。
  • 歐洲核子研究中心首次測量到反物質中的量子效應
    來源：中國證券網新華社日內瓦2月19電 歐洲核子研究中心19日發布公報稱，首次成功對反氫原子能量結構中的某些量子效應展開測量，測量結果與「正常」氫效應的理論預測相符，為今後更精確地測量這類量子效應和其他基本量鋪平了道路。
  • 歐洲核子研究中心正開發一種可運輸的反質子阱
    歐洲核子研究中心的「重子反重子對稱實驗項目」（BASE）正在開發一種可運輸的反質子阱，以對反物質的特性進行更高精度的測量。BASE在反物質研究方面取得了多個世界第一。例如，它首次對反物質進行了比物質更精確的測量；它將反物質保存了一年多的時間，並首次在實驗室中尋找反物質與暗物質的候選粒子--軸子之間的相互作用。
  • 歐洲核子研究中心宣布首次觀測到希格斯玻色子衰變為兩個渺子
    >歐洲核子研究中心在第40屆國際高能物理大會上宣布，「ATLAS超環面儀器」和「CMS緊湊型繆子螺線管探測器」已經觀測到希格斯玻色子衰變為兩個μ子（渺子）的過程。這一新發現對基礎物理學具有舉足輕重的意義，因為它首次證明希格斯玻色子與第二代基本粒子相互作用。自從2012年發現希格斯玻色子以來，歐洲核子研究中心的物理學家一直在研究它，希望探究這種非常特殊的粒子的特性。希格斯玻色子是由大型強子對撞機的質子對撞產生的，它幾乎在瞬間分解（衰變）成為其它粒子。
  • 210億歐元的大手筆:歐洲核子研究中心擬建史上最強大對撞機
    來源：Nature自然科研（macmillan-nature），原標題《210億歐元的大手筆：CERN擬建史上最強大對撞機》近日，歐洲核子研究中心（CERN）公布了建造新型加速器的大膽設想。作為目前全球最大的對撞機，大型強子對撞機（Large Hadron Collider, LHC）全長27 km，而最新擬建的加速器長度為LHC的近4倍，能量更是高達LHC的6倍。未來環形對撞機的效果圖。 CERN 圖坐落於瑞士日內瓦的歐洲粒子物理實驗室CERN在1月15日發布的技術報告中給出了計劃藍圖。
  • 歐洲核子研究中心，最新公布：光子與光子之間可以相互作用
    歐洲核子研究中心在2020年第40屆國際高能物理會議上，公布首次對光子碰撞產生W玻色子對的觀測結果，W玻色子是攜帶四種基本力之一弱力的基本粒子。這一結果為大型強子對撞機（LHC）的應用提供了一條新途徑，即作為高能光子對撞機直接探測電弱相互作用。它證實了弱電理論的主要預測之一，即載流子可以與自己相互作用，並提供了新的方法來探索它。
  • 英特爾助歐洲核子研究中心發現上帝粒子
    事實上，真正發現上帝粒子、做出具體實驗工作的還有位於瑞士日內瓦近郊的歐洲核子研究中心(European Organization for Nuclear Research，簡稱 CERN)。他們20多年來的努力並最後發現新粒子，為理論學家們獲獎提供了最有力的證據支持。
  • 國際首臺25MeV連續波超導質子直線加速器通過達標測試
    測試專家組聽取了近代物理所何源研究員關於「ADS超導直線加速器研製報告和現場測試大綱」的報告，審議了測試方案，全程參加並見證了ADS超導直線加速器運行指標的現場測試。專家組於6月5日對脈衝束流指標進行了現場測試，測試結果質子束能量為26.1MeV，脈衝流強為12.4mA。
  • 歐洲大型強子對撞機,路在何方?
    歐洲核子研究中心的大型強子對撞機目前正在進行重大升級，升級完成後亮度將提高10倍。「和粒子物理的現狀一樣，歐洲核子研究中心正處於發展過程中的一個十字路口」，麥可·班克斯（Michael Banks）這樣寫道。
  • 歐洲核子研究組織宣布發現第五種基本作用力:原力
    大型強子對撞機的研究者們最近剛剛開始測試13TeV的超高能量，而他們已經發現了宇宙基本結構的新事實。