Магнитный гудок

Магнитный рупор или нейтринный рупор (также известный как рупор Ван дер Меера ) — это сильноточное импульсное фокусирующее устройство, изобретенное голландским физиком Саймоном ван дер Меером в ЦЕРНе , которое выбирает пионы и фокусирует их в острый пучок. Первоначально магнитный рупор применялся в контексте физики нейтрино, где пучки пионов должны быть жестко сфокусированы. Когда пионы затем распадаются на мюоны и нейтрино или антинейтрино, получается сфокусированный пучок нейтрино .

Описание

Производство нейтринного пучка обычно включает направление протонов на фиксированную цель из твердого материала. Протоны сильно взаимодействуют с ядрами в цели, производя множество вторичных адронов . Энергия протонного пучка и материал мишени выбираются таким образом, чтобы эти адроны были в основном пионами и каонами . Оба распада этих частиц производят нейтрино. Однако без нейтринного рога результирующий нейтринный пучок очень широкий, как геометрически, так и по энергетическому разбросу. Это происходит потому, что вторичные частицы производятся под разными углами и энергиями, а затем, когда они распадаются, нейтрино снова производятся под разными углами и энергиями.

Сами нейтрино не могут быть сфокусированы электрическими или магнитными полями, поскольку они электрически нейтральны. Вместо этого для фокусировки вторичных частиц можно использовать один или несколько магнитных рогов. Форму рога и силу магнитного поля можно настроить для выбора диапазона энергий частиц, которые должны быть лучше всего сфокусированы. Таким образом, полученный пучок нейтрино геометрически сфокусирован и имеет выбранный диапазон энергий. Однако следует отметить, что распады вторичных адронов все еще придают нейтрино некоторое случайное направление, поэтому пучок всегда будет в некоторой степени распространяться, независимо от того, насколько хорошо работает рог.

Известные применения

  • Пучок NuMI , используемый в экспериментах MINOS , NOνA и MINERνA , использует 2 магнитных рупора для создания пучка мюонных нейтрино с энергией 3 ГэВ . [1]
  • Пузырьковая камера Гаргамель , в которой были обнаружены первые реакции нейтрального тока , использовала пучок мюонных антинейтрино с энергией 20 ГэВ, сфокусированный одним рупором.

Ссылки

  1. ^ Шерил Патрик. "Последние результаты MINERvA" (PDF) . Indico.in2p3.fr . Получено 2022-03-12 .
  • Статус магнитного рога для нейтринной фабрики. Симона С. Джилардони, Г. Гровер, Г. Мэр, Дж. М. Моген, С. Рангод, Ф. Фёлькер (ЦЕРН и Женевский университет). 2003. Подготовлено для NuFact02: 4-й Международный семинар по нейтринным фабрикам, Лондон, Англия, 1-6 июля 2002 г.
  • Медиа, связанные с Магнитный рупор на Wikimedia Commons
  • GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Магнитный рожок
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Магнитный_рог&oldid=1261738415"