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科学家描述电子对撞机(EIC)的探测器目标

电子对撞机 粒子加速器 探测器
发布:2021-03-26 15:12:02    

EIC科学家国际团体发布了“黄色报告”,列出了物理情况,探测器要求以及未来核物理设施不断发展的探测器概念。


 EIC黄色报告分三卷出版:内容提要,对物理学的详细描述以及对探测器概念的讨论。

您需要研究什么物质基础的精细细节?计划在未来十年内在美国制造的一种新型粒子加速器,称为电子离子对撞机(EIC),以及一种先进的探测器,可以捕获电子和离子碰撞时的作用。作为建立EIC计划的一部分,由代表全球151个研究机构的400多名科学家组成的国际团队准备了一份详细的探测器组件报告,他们认为,探测器组件是实现这一新设施的科学目标所必需的。

该报告的标题为“电子对撞机的科学要求和检测器概念:EIC黄色报告”,于2021年3月8日在线发布。

参与编写该报告的核物理学家托马斯·乌尔里希(Thomas Ullrich)说:“做出此文件的巨大努力旨在为最适合科学需要的实验设备的概念的进一步发展提供基础。” (DOE)国际EIC用户组(EICUG)中的布鲁克海文国家实验室。“随着EIC合作的开始,这是及时的。这是朝着实现通用探测器迈出的一大步,它将成为世界一流实验计划的基础,该计划旨在增进我们对所有可见物质的基本结构的理解。”

EIC处于DOE科学办公室核物理计划的早期开发阶段。它计划与美国能源部的托马斯·杰斐逊国家加速器实验室(杰斐逊实验室)的物理学家以及全世界核物理研究界的科学家合作,在布鲁克海文实验室建造,并得到科学办公室以及其他国家和国际合作伙伴的资助。

杰斐逊实验室EICUG代表Rolf Ent表示:“黄色报告代表了EIC社区长达一年的出色努力。这个社区遍布全球,许多国家的许多科学家都做出了重要贡献,强调我们作为一个社区共同致力于实现共同的科学目标。”

EIC将成为核物理研究的强大新设施,它将使高能电子束与高能质子和离子束(被剥离电子的原子核)发生碰撞。碰撞将使科学家能够访问质子,中子和原子核的动态内部结构,在这种结构中,胶子占主导地位。研究胶子(将质子和中子的内部构造单元(称为夸克)结合在一起的力载体粒子)将有助于科学家了解夸克和胶子如何建立我们宇宙中可见物质的质量和结构。此外,

EIC物理工作之一的芝加哥伊利诺伊大学的Olga Evdokimov说:“我们可能比我们周围的事物的内部构造更了解一些遥远的恒星和星系。” EICUG机构委员会的小组召集人和主席。“《黄色报告》的发展使我们更进一步地实现了世界上独一无二的设施,以探索隐藏在质子和中子中的微小,几乎无质量的夸克和无质量的胶子如何使构成所有可见物质的这些重得多的粒子产生质量在宇宙中。”

她说:“此外,该项目在探测器设计和计算流方面的技术创新无疑将使其他科学受益,并通过在科学,技术,工程和数学(STEM)领域的劳动力发展对社会产生广泛影响。”

《 EIC黄色报告》详细介绍了该设施的科学目标,描述了实现这些目标所需的特定探测器要求,并介绍了为实现EIC实验计划而不断探索的探测器概念。

该报告是EIC用户组委托和组织的一系列研究的总结。但这并不是最终的计划。相反,EICUG认为该报告是进一步开发最适合EIC科学需求的实验设备概念的基础。

“在完成黄色报告的漫长而又一年的努力中,我们已经形成了一个国际协作社区。现在是时候加强合作了,”意大利国家核物理研究所EICUG指导委员会成员Silvia Dalla Torre说。“我们期待下一个激动人心的阶段,即共同设计和构造一个或两个探测器的努力,这将使我们有可能接近EIC的物理目标。”

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