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LHC 升级以提供海量数据

2022-08-02 13:54     来源:Electronics360新闻台     粒子加速器LHC

资料来源:Electronics360

新闻台大型强子对撞机 (LHC) 是位于瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心的强大粒子加速器,在为维护和升级停工三年后,于 2022 年 4 月 22 日重新启动。重新启动启动了 LHC 的第三次科学运行 Run 3,它将在 2024 年之前进行实验。

在第三次运行中,大型强子对撞机的质子束将以更高的强度和创纪录的能量循环。物理学家希望利用这些碰撞来更多地了解最小尺度的宇宙,并解开诸如暗物质性质之类的谜团。

在预定的长时间停工期间,研究人员升级了加速器复合体,该复合体产生并加速了粒子束。这包括安装新的质子源来取代自 1978 年以来在 CERN 使用的技术。

LHC 实验的探测器也进行了升级,使该设施的电子设备和计算系统能够应对更大的碰撞强度。在紧凑型介子螺线管 (CMS) 和 ATLAS 实验中,大型强子对撞机将以每秒 4000 万次碰撞的速度碰撞大约 1000 亿个质子束。每一个都会产生大约 60 个质子-质子粉碎——每个粉碎都会产生数百个粒子。

欧洲核子研究中心 LHCb 实验的光束管。资料来源:Maximilien Brice/CERN

更紧凑的质子束将使大型强子对撞机能够更长时间地保持峰值碰撞率,使实验在这次运行中收集到的数据比前两次加起来还要多。13.6 万亿电子伏特 (TeV) 的碰撞能量,高于上一次运行的 13 TeV,提高了产生更重和未知粒子的可能性。

CMS 和 ATLAS 通用粒子探测器实验预计数据创建率将翻倍,LHC 美夸克 (LHCb) 测试的速率将比原来高 10 倍,大型离子对撞机实验 (ALICE) 将目标是记录比以前多 50 倍的碰撞。

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