ACE reúne a un equipo internacional de físicos, biólogos y médicos para estudiar los efectos biológicos de antiprotones.
El experimento de la célula antiprotones (ACE) comenzó en 2003. Su objetivo es evaluar plenamente la eficacia e idoneidad de antiprotones para la terapia del cáncer. El experimento reúne a un equipo de expertos en la física, la biología y la medicina a partir de 10 institutos de todo el mundo que son los primeros en estudiar los efectos biológicos de antiprotones.
Hasta la fecha, la terapia con haz de partículas ha utilizado principalmente protones para destruir las células cancerosas. Las partículas se envían en el cuerpo de un paciente con una cantidad predeterminada de la energía, lo suficiente para que se detienen cuando llegan a la profundidad específica de un tumor. Cuando un haz de partículas cargadas, pesados tales entra en un cuerpo humano, que inicialmente inflige muy poco daño. Sólo en los últimos milímetros de la jornada, ya que el rayo termina su paulatina desaceleración y llega a una parada brusca se produce un daño significativo. Por desgracia, aunque el haz destruye el cáncer que afecta a las células sanas a lo largo de su trayectoria, por lo que el daño a los tejidos sanos aumenta con tratamientos repetidos.
El experimento ACE está poniendo a prueba la idea de usar antiprotones como un tratamiento alternativo, mediante la comparación directa de la eficacia de la irradiación celular utilizando protones y antiprotones. Cuando la materia (en este caso, las células tumorales) y la antimateria (los antiprotones) se encuentran, se aniquilan (destruyen entre sí), la transformación de su masa en energía. El objetivo es hacer uso de este efecto, lo que permite un antiprotón para aniquilar con parte del núcleo de un átomo en una célula cancerosa. La energía liberada por la aniquilación soplase el núcleo aparte y proyectar los fragmentos en células cancerosas adyacentes, que a su vez debería ser destruidos.
En el montaje experimental, los tubos se llenaron con células de hámster vivo en suspensión en gelatina para simular una sección transversal de tejido dentro de un cuerpo. Los investigadores enviaron un haz de protones o antiprotones con un rango de 2 centímetros de agua en un extremo del tubo, y se evaluaron cómo la fracción de células varió con la profundidad en el objetivo de sobrevivir. Los resultados iniciales mostraron que se necesitaban cuatro veces menos antiprotones que protones para infligir el mismo nivel de daño celular. En el tratamiento, esto significaría daño significativamente menor a los tejidos sanos. Un haz de antiprotones podría ser de gran valor en el tratamiento de los casos de cáncer, donde es vital para evitar daños repetida a las células sanas recurrentes.
ACE es un excelente ejemplo de cómo la investigación en física de partículas puede traer soluciones innovadoras con potenciales beneficios médicos. Sin embargo, el proceso de validación para cualquier nuevo tratamiento médico es largo. Incluso si todo va bien, todavía podría tardar una década para la primera aplicación clínica a aparecer.
AEGIS utiliza un haz de antiprotones del Antiprotones desacelerador para medir el valor de la aceleración de la gravedad de la Tierra.
El objetivo científico principal del Experimento antihidrógeno: Gravedad, interferometría, Espectroscopia (AEGIS) es la medición directa de la aceleración de la gravedad de la Tierra, g, el antihidrógeno.
AEGIS es una colaboración de los físicos de toda Europa. En la primera fase del experimento, el equipo AEGIS está utilizando antiprotones del Antiprotones desacelerador para hacer un haz de átomos de antihidrógeno. A continuación pasan a través de la viga antihidrógeno un instrumento llamado Moire Deflectómetro acoplado a un detector sensible a la posición para medir la fuerza de la interacción gravitatoria entre la materia y la antimateria con una precisión de 1%.
Un sistema de rejillas en el deflectómetro divide el haz antihidrógeno en rayos paralelos, formando un patrón periódico. A partir de este modelo, los físicos pueden medir la cantidad de gotas de la viga antihidrógeno durante su vuelo horizontal. Combinando este cambio con el tiempo de cada átomo lleva a volar y caer, el equipo AEGIS puede entonces determinar la intensidad de la fuerza gravitacional entre la Tierra y los átomos de antihidrógeno.
El experimento AEGIS representará la primera medición directa de un efecto gravitacional sobre un sistema de antimateria.
ALICE detecta el plasma de quarks y gluones, un estado de la materia cree que han formado justo después del Big Bang.
ALICE (A Large Ion Collider Experiment) es un detector de iones pesados en el Colisionador de Hadrones (LHC) del anillo grande. Está diseñado para estudiar la física de la materia de interacción fuerte a densidades de energía extremos, donde una fase de la materia llamado plasma formas de quarks y gluones.
Toda la materia ordinaria en el universo de hoy se compone de átomos. Cada átomo contiene un núcleo compuesto de protones y neutrones (excepto el hidrógeno, que no tiene neutrones), rodeado por una nube de electrones. Los protones y los neutrones están a su vez hechas de quarks unidos por otras partículas llamadas gluones. No quarks nunca se ha observado en el aislamiento: los quarks, así como los gluones, parecen estar ligado de forma permanente juntos y confinado en el interior partículas compuestas, tales como protones y neutrones. Esto se conoce como confinamiento.
Las colisiones en el LHC generan temperaturas de más de 100.000 veces más caliente que el centro del Sol Por parte de cada año el LHC ofrece colisiones entre iones de plomo, recreando en las condiciones de laboratorio similares a los que justo después del Big Bang. Bajo estas condiciones extremas, protones y neutrones "derretir", liberando los quarks de sus vínculos con los gluones. Este es el plasma de quarks y gluones. La existencia de una fase de este tipo y sus propiedades son temas clave en la teoría de la cromodinámica cuántica (QCD), para comprender el fenómeno de confinamiento, y por un problema de física llamado restauración quiral-simetría. La colaboración ALICE estudia el plasma de quarks-gluones medida que se expande y se enfría, observando cómo se da progresivamente lugar a las partículas que constituyen la materia de nuestro universo actual.
La colaboración ALICE utiliza el detector ALICE 10.000 toneladas - 26 m de largo, 16 m de altura y 16 m de ancho - para estudiar el plasma de quarks y gluones. El detector se encuentra en una vasta caverna 56 m bajo tierra cerca de la aldea de St Genis-Pouilly en Francia, recibiendo los rayos del LHC.
La colaboración cuenta con más de 1.000 científicos de más de 100 institutos de física en 30 países.
ALPHA hace, capturas y estudios de átomos de antihidrógeno y los compara con los átomos de hidrógeno.
El experimento ALPHA es un sucesor de un experimento antimateria antes, ATHENA. Configure a finales de 2005 con los objetivos de la investigación en general similares a las de su predecesor, ALPHA hace, capturas y estudios de átomos de antihidrógeno y los compara con los átomos de hidrógeno.
Creación de antihidrógeno depende de que reúne los dos antipartículas componentes, antiprotones y positrones, en un dispositivo de captura de partículas cargadas. Desde átomos de antihidrógeno no tienen carga eléctrica, una vez que se forman no pueden ser confinados en un dispositivo de este tipo. En el experimento de ATHENA los antiátomos se deriva, naturalmente, a las paredes de la trampa. Debido a que estas paredes estaban hechas de materia ordinaria, el contacto hizo que los antiátomos para aniquilar unos pocos microsegundos después de que fueron creados.
ALPHA está repuntando desde donde ATHENA dejó. ALPHA utiliza un método de captura diferente para mantener los átomos de antihidrógeno, y los mantendrá por un período más largo antes se aniquilan con los átomos ordinarios.
En junio de 2011, ALFA reportó que había logrado atrapar átomos de antimateria durante más de 16 minutos: el tiempo suficiente para empezar a estudiar sus propiedades en detalle. Esto debería dar tiempo a los físicos a tomar medidas y para encontrar más respuestas al misterio antimateria.
AMS, El Espectrómetro Magnético Alfa busca de la materia oscura, la antimateria y la materia que falta de un módulo en la Estación Espacial Internacional.
El Espectrómetro Magnético Alfa (AMS-02) es un detector de física de partículas que se ve de la materia oscura, la antimateria y la materia que falta de un módulo adjunto a la parte exterior de la Estación Espacial Internacional (enlace es externo) (ISS) . También realiza mediciones de precisión de los rayos cósmicos.
El detector AMS fue montado en el CERN (ver esta imagen interactiva de la zona de montaje (enlace es externo)). En su último vuelo el 16 de mayo 2011 Transporte espacial Endeavour entregó el experimento a la ISS como parte del transbordador espacial de la misión STS-134 (enlace es externo). AMS-02 ya estaba enviando datos a la Tierra el 19 de mayo, y un año en algunos 17 mil millones de eventos de rayos cósmicos se había recogido. Los datos son recibidos por la NASA en Houston, y luego transmiten a las operaciones de carga útil Centro de Control de AMS (POCC) en el CERN para el análisis. El experimento está dirigido por una colaboración de 56 instituciones. El detector, que mide 64 metros cúbicos y un peso de 8,5 toneladas, fue montado en el CERN.
STS-134 fue tripulado por el comandante Mark Kelly (enlace es externo), piloto Gregory Johnson (enlace es externo), los especialistas de misión Gregory Chamitoff (enlace es externo), Michael Fincke (enlace es externo), Andrew Feustel (enlace es externo) y Agencia Espacial Europea (ESA) el astronauta Roberto Vittori (enlace es externo). Primer año del detector AMS en el espacio era una curva de aprendizaje: los datos fueron utilizados para calibrar el detector y totalmente entender su desempeño en las condiciones térmicas extremas encontradas en el espacio.
ASACUSA, compara la materia y la antimateria utilizando átomos de helio antiprotónico y antihidrógeno, y estudia las propiedades de las colisiones de materia-antimateria.
La Espectroscopia atómica y colisiones Usó antiprotones (ASACUSA) estudios experimentales Slow las simetrías fundamentales entre materia y antimateria mediante espectroscopia de precisión de átomos que contienen un antiprotón (el equivalente de antimateria del protón). Los experimentos se centraron en particular en los átomos de helio híbridos (antiprotónico), así como antiátomos puros (antihidrógeno). También estudia las interacciones que se producen durante las colisiones entre la materia y la antimateria.
ASACUSA pretende medir con precisión una propiedad de antihidrógeno llamada la "estructura hiperfina" y compararlo con el valor conocido de hidrógeno. Dado que esta cantidad es muy sensible a los campos magnéticos, ASACUSA no pretende atrapar antiátomos sino más bien para crear un haz de átomos de antihidrógeno que pueden ser transportados a una región donde no hay campos perturbadores están presentes. Para ello, una configuración de campo magnético único llamado "cúspide" se utiliza para crear un haz polarizado de anti-hidrógeno, que se estudia a continuación en vuelo usando radiación de microondas.
El helio tiene la estructura atómica segundo sencillo después del hidrógeno. Contiene dos electrones que orbitan alrededor de un núcleo central. El equipo ASACUSA hace helio antiprotónico mediante la sustitución de uno de estos electrones con un antiprotón. Esto es posible porque, al igual que el electrón, el antiprotón tiene carga negativa. Estos átomos híbridos se forman mediante la inyección de antiprotones en una célula de gas helio. La mayoría de los antiprotones aniquilar rápidamente con la materia ordinaria en los alrededores, pero una pequeña proporción se combina con el helio para formar átomos de híbridos que contienen tanto la materia y la antimateria. El uso de haces de láser para excitar los átomos, ASACUSA puede determinar la masa del antiprotón a un nivel de precisión sin precedentes para la comparación con el protón.
ASACUSA también estudia las interacciones que se producen entre la materia y la antimateria, al chocar haces de antiprotones en varios tipos de átomos y moléculas normales. Estos fenómenos incluyen el llamado proceso de "ionización", donde el antiprotón rápido rasga lejos los electrones que giran alrededor de los átomos. Otro proceso interesante ocurre cuando los antiprotones chocan y se aniquilan con los núcleos atómicos.
El equipo ASACUSA utiliza el desacelerador de radiofrecuencia aguas abajo de antiprotones Decelerator en el CERN para desacelerar un antiprotones 5,3 MeV hasta 100 keV. De esta manera, el equipo ASACUSA utiliza antiprotones 10-100 veces más eficiente que otras colaboraciones.
ATLAS, Desde una caverna de 100 metros por debajo de un pequeño pueblo suizo, el detector ATLAS 7.000 toneladas está investigando para partículas fundamentales.
ATLAS es uno de los dos detectores de propósito general en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Se investiga una amplia gama de la física, de la búsqueda del bosón de Higgs con dimensiones extra y partículas que podrían hacer que la materia oscura. Aunque tiene los mismos objetivos científicos como el experimento CMS, que utiliza diferentes soluciones técnicas y un diseño de sistema de imán diferente.
Los haces de partículas del LHC colisionan en el centro del detector ATLAS haciendo restos de colisión en forma de nuevas partículas, que vuelan hacia fuera desde el punto de colisión en todas las direcciones. Seis subsistemas de detección diferentes dispuestos en capas alrededor del punto de colisión registran los caminos, el impulso y la energía de las partículas, lo que les permite ser identificados individualmente. Un sistema de imán enorme dobla las trayectorias de las partículas cargadas de modo que sus impulsos pueden ser medidos.
Las interacciones en los detectores ATLAS crean un enorme flujo de datos. Para digerir los datos, ATLAS utiliza un avanzado sistema de "disparador" para decirle al detector que eventos para registrar y cuáles ignorar. Sistemas de adquisición de datos y de computación complejos se utilizan entonces para analizar los eventos de colisión grabados. A 46 m de largo, 25 m de altura y 25 m de ancho, el detector ATLAS 7.000 toneladas es el mayor detector de partículas volumen jamás construido. Se sienta en una caverna de 100 m bajo tierra cerca del sitio del CERN principal, cerca de la aldea de Meyrin en Suiza.
Más de 3000 científicos de 174 institutos en 38 países trabajan en el experimento ATLAS (febrero de 2012).
ATRAP, compara átomos de hidrógeno con sus equivalentes de antimateria - átomos de antihidrógeno.
La trampa de antihidrógeno (ATRAP) es un experimento para comparar los átomos de hidrógeno con sus equivalentes de antimateria - átomos de antihidrógeno. En 2002, CORREA proporcionó el primer vistazo dentro de átomos de antihidrógeno después de investigadores crearon con éxito y medir un gran número de ellos.
Un átomo de antihidrógeno se compone de un antiprotón y un positrón (un antielectrón). Una de las dificultades en la toma de la antimateria es la energía de los antiprotones poseen cuando se hicieron primero, disparando fuera del aparato a cerca de la velocidad de la luz. Los investigadores utilizan un proceso llamado "refrigeración" para frenar los antiprotones hacia abajo de modo que puedan ser estudiados.
ATRAP fue el primer experimento de usar positrones frío para enfriar antiprotones. Los dos ingredientes fueron confinados en la misma trampa y cuando ambos habían alcanzado una temperatura similar, algunos combinan para formar átomos de antihidrógeno (un positrón orbitando un antiprotón). Esta técnica fue desarrollada a partir de otro experimento en el CERN llamado TRAP, el predecesor de ATRAP.
El experimento actual se creó a finales de 1990, al mismo tiempo que el experimento de ATHENA. Ambos experimentos tenían los mismos objetivos y utilizado métodos similares para producir átomos de antihidrógeno, pero tenían diferentes detectores.
Si bien el experimento ATHENA llegó a su fin en 2004, ATRAP es todavía en funcionamiento. Continúa para crear antihidrógeno suficientemente frío y atrapado durante el tiempo suficiente para permitir mediciones precisas y las comparaciones con hidrógeno ordinario.
AWAKE, explora el uso de plasma para acelerar partículas a altas energías en distancias cortas.
El experimento de aceleración de plasma Wakefield Protón Driven (despierto) es un proyecto de I + D del acelerador basado en el CERN. Se trata de un experimento de prueba de principio investigando el uso de Wakefields plasma impulsado por un manojo de protones para acelerar partículas cargadas.
A Wakefield plasma es un tipo de onda generada por las partículas que viajan a través de un plasma. DESPIERTO enviará haces de protones a través de las células plasmáticas para generar estos campos. Por Wakefields aprovechamiento, los físicos pueden ser capaces de producir gradientes de aceleración cientos de veces superiores a los obtenidos en las cavidades de radiofrecuencia actuales. Esto permitiría que los colisionadores futuras para alcanzar energías superiores en distancias más cortas de lo que es posible hoy en día.
DESPIERTO utilizará haces de protones de la Super Sincrotrón de Protones (SPS) en el CERN neutrinos de Gran Sasso (CNGS) instalación (ver imagen de arriba para la ubicación propuesta). Estos protones se inyectarán en una célula de plasma 10-metros para iniciar Wakefields fuertes. Un segundo haz de - el haz de electrones "testigo" - sería entonces ser acelerada por los Wakefield, ganando hasta varios gigavolts de energía. Tras la aprobación de DESPIERTO en otoño de 2013, se espera que los primeros haces de protones que se enviarán a la célula de plasma al final de 2016.
DESPIERTO sería primer experimento de plasma Wakefield aceleración de protones impulsados por el mundo. Además de demostrar cómo los protones se pueden utilizar para generar Wakefield, DESPIERTO también desarrollar las tecnologías necesarias para el largo plazo, proyectos de aceleración de plasma de protones impulsada.
DESPIERTO es una colaboración científica internacional formado por 14 institutos y la participación de más de 50 ingenieros y físicos (abril de 2014).
BASE es el objetivo de las medidas más precisas de los momentos magnéticos de los protones y antiprotones - comparar importa con la antimateria
El Modelo Estándar de la física de partículas describe todas las partículas fundamentales conocidas y las fuerzas entre ellos. Una parte de este modelo - llamada simetría CPT - implica que las propiedades fundamentales de las partículas deben ser iguales y en parte opuestos a los de sus correspondientes antipartículas. Cualquier diferencia medida entre las masas, cargos, tiempos de vida o momentos magnéticos de la materia y la antimateria podría contribuir a la comprensión de por qué hay más materia que antimateria en el universo.
El Experimento Baryon antibarión Asimetría (BASE) en el CERN comparará los momentos magnéticos de los protones y antiprotones para buscar diferencias entre materia y antimateria.
El uso de un montaje experimental con dos Penning trampas - dispositivos que mantienen las partículas en el lugar con los campos electromagnéticos - el equipo tiene como objetivo medir el momento magnético antiprotón a una hasta ahora inalcanzable precisión parte por billón.
Una medición directa del momento magnético requiere que las mediciones de dos frecuencias: la frecuencia de Larmor, que caracteriza a la precesión del espín de una partícula, y la frecuencia de ciclotrón, que describe la oscilación de una partícula cargada en un campo magnético.
Doble trampa Penning de BASE separa las mediciones de la Larmor, así como la frecuencia de ciclotrón del análisis-estado de espín. Dos trampas se utilizan para las mediciones: la trampa de análisis, que identificará el estado de espín de la partícula, y la trampa de precisión, lo que le dará la vuelta el espín de la partícula, mientras que la medición de la frecuencia del ciclotrón.
Se utilizan dos trampas adicionales. La trampa del monitor buscará cualquier variación en el campo magnético causado por fuentes externas, permitiendo que el equipo base para realizar ajustes instantáneos a las trampas principales, mientras que las mediciones están en marcha. La trampa embalse almacenará antiprotones durante meses, lo que permite la colaboración BASE seguir operando incluso sin viga.
En junio de 2014, la colaboración BASE informó la primera medición directa de alta precisión del momento magnético de protones con una precisión fraccionaria de 3,3 parte por mil millones. El equipo planea estar tomando nuevas medidas del momento magnético antiprotones del CERN en Antiprotones Decelerator por el tiempo de haz en 2014.
CAST: Partículas hipotéticas llamadas axiomas podrían explicar las diferencias entre la materia y la antimateria - y podemos encontrarlos en el centro del Sol.
El CERN Axion Solar Telescope (CAST) es un experimento para buscar partículas hipotéticas llamadas "axiones". Estos han sido propuestas por algunos físicos teóricos para explicar por qué hay una sutil diferencia entre materia y antimateria en procesos que involucran la fuerza débil, pero no la fuerza fuerte. De existen axiomas, podrían encontrarse en el centro del Sol y también podrían compensar la materia oscura invisible.
REPARTO es la búsqueda de estas partículas con un telescopio diseñado para detectar axiones del Sol Utiliza un híbrido inesperada de equipos de la física de partículas y astronomía. El telescopio está hecho de un prototipo de un dipolo magnético para el Gran Colisionador de Hadrones, con sus tubos de haz huecos que actúan como tubos de visualización. Para permitir que el imán para operar en un estado superconductor, se suministra con la infraestructura criogénica utilizada previamente por el Large Electron-Positron colisionadores DELPHI experimento. Un sistema de enfoque espejo de rayos X (recuperado del programa espacial alemán), un detector de rayos X en cada extremo, y una plataforma móvil añaden los toques finales a su vez el imán en un telescopio que realiza el seguimiento del Sol
La idea es que el campo magnético actúa como un catalizador para transformar axiones en rayos X, haciéndolos relativamente fácil de detectar. La fuerza del imán superconductor dipolo y su larga longitud garantizar la eficiencia del proceso. REPARTO reúne técnicas de la física de partículas y astronomía, y los beneficios de la experiencia de CERN en los aceleradores, la detección de rayos X, los imanes y criogenia.
CLOUD ¿Podría haber una relación entre los rayos cósmicos galácticos y la formación de nubes? Un experimento en el CERN está utilizando el cuadro más limpio del mundo para descubrir.
(NUBE) experimento usa una cámara especial en la nube para estudiar la posible relación entre los rayos cósmicos galácticos y la formación de nubes. Basado en el Sincrotrón de Protones (PS) en el CERN, esta es la primera vez que un acelerador de física de alta energía se ha utilizado para estudiar ciencias de la atmósfera y el clima. Los resultados deben contribuir mucho a nuestra comprensión fundamental de los aerosoles y las nubes, y su efecto sobre el clima.
Los rayos cósmicos son partículas cargadas que bombardean la atmósfera de la Tierra desde el espacio exterior. Los estudios sugieren que pueden influir en la cobertura de nubes, ya sea a través de la formación de nuevos aerosoles (partículas pequeñas suspendidas en el aire que puede crecer para formar semillas de gotas de las nubes) o afectando directamente nubes ellos mismos. Nubes ejercen una fuerte influencia en el balance energético de la Tierra; cambios solamente un pequeño porcentaje tienen un importante efecto sobre el clima. Sin embargo, a pesar de su importancia para el clima, la formación de aerosoles es poco conocida. Medición de la microfísica subyacentes en condiciones controladas de laboratorio es importante para una mejor comprensión del aerosol atmosférico y es la clave para desentrañar la posible conexión entre los rayos cósmicos y las nubes.
El experimento NUBE involucra un equipo interdisciplinario de científicos de 17 institutos en nueve países, que comprende los físicos atmosféricos y químicos, y los rayos cósmicos y los físicos de partículas. El Sincrotrón de Protones proporciona una fuente artificial de "rayos cósmicos" que simula condiciones naturales entre el nivel del suelo y de la estratosfera. Un haz de partículas se hace pasar a través de la cámara de niebla y sus efectos sobre la producción de aerosoles o en las nubes líquido o hielo dentro de la cámara se registran y analizan.
El experimento incluye una cámara de niebla avanzado equipado con una amplia gama de instrumentación externa para monitorear y analizar su contenido. Las condiciones de temperatura en cualquier lugar en la atmósfera pueden volver a crear dentro de la cámara. Todas las condiciones experimentales pueden ser controlados y medidos, incluyendo la intensidad "rayos cósmicos" y la traza vapores atmosféricos en la cámara, que se exponen a niveles de sólo unas pocas moléculas por trillón.
CMS: El detector CMS utiliza un enorme imán solenoide para doblar las trayectorias de las partículas de las colisiones en el LHC.
CMS) es un detector de propósito general en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Cuenta con un amplio programa de física que van desde el estudio del Modelo Estándar (incluido el bosón de Higgs) a la búsqueda de dimensiones extra y partículas que podrían hacer que la materia oscura. Aunque tiene los mismos objetivos científicos como el experimento ATLAS, utiliza diferentes soluciones técnicas y un diseño de sistema de imán diferente.
The Compact Muon Solenoid (CMS) El detector CMS está construido alrededor de un enorme imán solenoide. Esto toma la forma de una bobina cilíndrica de cable superconductor que genera un campo de 4 tesla, alrededor de 100.000 veces el campo magnético de la Tierra. El campo está confinado por un "yugo" de acero que forma la mayor parte del peso 14.000 toneladas del detector.
Una característica inusual del detector CMS es que en lugar de ser construido in situ como los otros detectores gigantes de los experimentos del LHC, que se construyó en 15 secciones a nivel del suelo antes de ser bajado a una caverna subterránea cerca de Cessy en Francia y vuelto a montar. El detector completa es de 21 metros de largo, 15 metros de ancho y 15 metros de altura.
El experimento CMS es una de las mayores colaboraciones científicas internacionales en la historia, con la participación de 4300 los físicos de partículas, ingenieros, técnicos, estudiantes y personal de apoyo de 182 institutos en 42 países (febrero de 2014).
COMPASS: investiga cómo los quarks y los gluones interactúan para dar a las partículas que observamos.
The Common Muon and Proton Apparatus for Structure and Spectroscopy (COMPASS) experimento es un experimento de usos múltiples en el CERN Súper Sincrotrón de Protones (SPS).
El experimento se ve en las formas complejas en que los quarks y los gluones elementales trabajan juntos para dar a las partículas que observamos, desde los humildes de protones a la enorme variedad de partículas más exóticas.
Un objetivo importante es descubrir más acerca de cómo la propiedad llamada espín surge en protones y neutrones, en particular, la cantidad es aportado por los gluones que se unen los quarks entre sí a través de la fuerza fuerte. Para ello los muones fuego equipo COMPASS (partículas que son como electrones pesados) a un blanco polarizado.
Otro objetivo importante es investigar la jerarquía o el espectro de partículas que pueden formar quarks y gluones. Para ello el experimento utiliza un haz de partículas llamadas piones. En estos estudios, los investigadores también buscarán "glueballs" - partículas hechas solamente de gluones.
Unos 240 físicos de 11 países y 28 instituciones trabajan en el experimento COMPASS. Los resultados ayudarán a los físicos para obtener una mejor comprensión del mundo complejo en el interior de los protones y neutrones.
DIRAC: Una colaboración de los físicos del CERN están estudiando la desintegración de átomos inestables "polonio" para obtener una perspectiva de la fuerza fuerte.
La dimensional relativista Atom Complex (DIRAC) es un experimento para ayudar a los físicos a obtener una visión más profunda de la fuerza fundamental llamado la fuerza fuerte. Esto juega un papel crucial en la física de partículas, ya que une las partículas llamadas quarks, que a su vez conforman muchas otras partículas, incluidos los protones y neutrones que forman los núcleos de los átomos ordinarios.
Relativamente poco se ha hecho a baja energía para poner a prueba la teoría cuántica de la fuerza fuerte, o, equivalentemente, cómo la fuerza se comporta a distancias más largas.
DIRAC, una colaboración de 87 científicos de 7 países, está estudiando la desintegración de átomos inestables "polonio" para hacer frente a este vacío. Estos son átomos transitorios en los que piones positivos y negativos (partículas fundamentales inestables hechos de quarks) están unidas entre sí. Se producen utilizando un haz de luz de Sincrotrón de Protones acelerador del CERN. Su "vida", desde la creación hasta el final del proceso de descomposición, se mide a un nivel de precisión jamás alcanzada antes.
ISOLDE: estudia las propiedades de los núcleos atómicos, con nuevas aplicaciones en los estudios fundamentales, la astrofísica, materiales y ciencias de la vida.
La instalación de isótopos de masas Separador On-Line (Isolda) es una fuente única de vigas de baja energía de nucleidos radiactivos, los que tienen demasiados o muy pocos neutrones para ser estable. La instalación cumple en realidad el viejo sueño alquímico de cambiar un elemento en otro. Permite el estudio del vasto territorio de los núcleos atómicos, incluyendo las especies más exóticas.
El haz de protones de alta intensidad desde el Sincrotrón de Protones Booster (PSB) se dirige hacia objetivos gruesos especialmente desarrolladas, produciendo una gran variedad de fragmentos atómicos. Diferentes dispositivos se utilizan para ionizar, extraer y núcleos separados según su masa, formando un haz de baja energía que se entrega a varias estaciones experimentales. Este rayo se puede acelerar aún más a 3 MeV / nucleón. La aceleración puesto de haces radioactivos ha abierto nuevos campos de investigación, lo que permite el estudio de las reacciones nucleares con la luz y medianas masa proyectiles radiactivos. Muchos de estos experimentos utilizan Miniball, una matriz de gamma de detectores de germanio de alta pureza. Actualmente se está realizando una actualización de la máquina, HIE-Isolda, que mejorará las capacidades experimentales de Isolda en muchos aspectos. Desde el otoño de 2015 rayos radiactivos de 5,5 MeV / nucleón estará disponible.
La instalación ISOLDA ha reunido una experiencia única en la investigación con haces radioactivos. Más de 700 isótopos de más de 70 elementos han sido utilizados en una amplia gama de campos de investigación, a partir de vanguardia estudios de estructura nuclear, a través de la física atómica, la astrofísica nuclear, las interacciones fundamentales, estatales y ciencias de la vida sólidas. Actualmente más de 450 investigadores están activos al Isolda, trabajando en unos 90 experimentos. Cerca de 50 experimentos toman datos cada año.
LHCb: El experimento LHCb arrojará luz sobre por qué vivimos en un universo que parece estar compuesto casi en su totalidad de la materia, pero no la antimateria.
El Gran Colisionador de Hadrones belleza (LHCb) experimento se especializa en la investigación de las ligeras diferencias entre materia y antimateria mediante el estudio de un tipo de partícula llamada "quark belleza", o "b quark".
En lugar de que rodea todo el punto de colisión con un detector cerrado como lo hacen ATLAS y CMS, el experimento LHCb utiliza una serie de detectores para detectar partículas sub principalmente hacia adelante - los arrojado hacia delante por la colisión en una dirección. La primera sub detector está montado cerca del punto de colisión, con los demás siguiendo uno detrás del otro en una longitud de 20 metros.
Una gran cantidad de diferentes tipos de quark son creados por el LHC antes de que se desintegran rápidamente en otras formas. Para atrapar a los quarks b, LHCb ha desarrollado sofisticados detectores de seguimiento de móviles cercanas a la trayectoria de los haces dando vueltas en el LHC.
El detector LHCb 5.600 toneladas se compone de un delantero detectores del espectrómetro y planas. Es 21 metros de largo, 10 metros de altura y 13 metros de ancho, y se encuentra a 100 metros bajo tierra cerca de la aldea de Ferney-Voltaire, Francia. Cerca de 700 científicos de 66 institutos y universidades de diferentes componen la colaboración LHCb (octubre de 2013).
LHCf: El experimento LHCf utiliza partículas lanzadas hacia delante por las colisiones del LHC para simular los rayos cósmicos.
El Gran Colisionador de Hadrones hacia adelante (LHCf) experimento utiliza partículas lanzadas hacia delante por las colisiones en el Gran Colisionador de Hadrones como fuente para simular los rayos cósmicos en condiciones de laboratorio. Los rayos cósmicos son de origen natural partículas cargadas del espacio exterior que constantemente bombardean la atmósfera de la Tierra. Ellos chocan con núcleos en la alta atmósfera, provocando una cascada de partículas que alcanza el nivel del suelo. El estudio de cómo las colisiones en el interior del LHC causan cascadas similares de partículas ayudará físicos para interpretar y calibrar a gran escala experimentos de rayos cósmicos que pueden cubrir miles de kilómetros.
LHCf se compone de dos detectores que se sientan a lo largo de la línea de luz LHC, a 140 metros a cada lado del punto de colisión ATLAS. La ubicación permite la observación de partículas a casi cero grados a la dirección del haz de protones. Cada uno de los dos detectores pesa sólo 40 kilogramos y mide 30 cm de largo por 80 cm de alto y 10 cm de ancho. El experimento consiste en LHCf 30 científicos de 9 institutos en 5 países (noviembre 2012).
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MOEDAL: El experimento MOEDAL está buscando una partícula hipotética con carga magnética: el monopolo magnético.
En 2010, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) aprobó su séptimo experimento: el Detector Monopole y Exóticos en el LHC (MOEDAL). La principal motivación de MODELO es buscar directamente para el monopolo magnético - una partícula hipotética con una carga magnética.
La colaboración MOEDAL ha construido un detector para buscar esta partícula. Este detector monopolo es una matriz de 400 módulos, cada uno compuesto de una pila de 10 hojas de detectores de vía nuclear de plástico, la superficie total de las cuales es 250 m2. Este detector - desplegado alrededor de la misma región de intersección como el detector LHCb - es como una cámara gigante esperando fotografiar los signos reveladores de la nueva física, y los detectores de trazas nucleares de plástico son su "película".
Si existen monopolos magnéticos, que podrían formarse en colisiones en el LHC. Estos monopolos serían rasgar a través del detector MOEDAL, rompiendo las moléculas de cadena larga en los detectores de trazas nucleares de plástico y la creación de un sendero minutos de daños a través de las 10 hojas. Una indicación clara de la trayectoria de un monopolo sería un conjunto alineado de agujeros con la trayectoria que apunta de nuevo al punto de colisión.
MOEDAL también está buscando altamente ionizantes partículas estables masivas (SMPS), predichos por las teorías más allá del Modelo Estándar.
NA61 / SHINE: El experimento de MSF de Iones Pesados y Neutrino (NA61 / BRILLO) estudia las propiedades de los hadrones en colisiones de partículas de viga con objetivos fijos.
Los hadrones son partículas que intervienen en las interacciones fuertes - la fuerza que une los quarks y mantiene los núcleos atómicos se desintegre. El SPS Iones Pesados y Neutrino Experiment (NA61 / BRILLO) estudia las propiedades de la producción de hadrones en colisiones de partículas de haz (piones, y protones, berilio, argón y xenón) con una variedad de objetivos nucleares fijos. NA61 reutiliza la mayoría de los detectores de su predecesor NA49 con actualizaciones importantes.
Experimentos
El equipo NA61 utiliza partículas de la Super Sincrotrón de Protones (SPS) para medir la producción de hadrones en tres diferentes tipos de colisiones:
Núcleo-núcleo (de iones pesados) colisiones se utilizan para investigar las propiedades de la línea de transición entre el plasma de quarks y gluones y gas hadrones por exploraciones de energía de colisión con varios núcleos de vigas y de destino
Protón-protón y el protón-núcleo colisiones se registran como datos de referencia, a comprender mejor las reacciones de núcleo-núcleo
Interacciones de Hadrones-núcleo se utilizan para determinar las propiedades del haz de neutrinos en el experimento T2K y modelar lluvias de rayos cósmicos en el Observatorio Pierre Auger (enlace es externo) (PAO) en Argentina y KASKADE (enlace es externo) experimentos en Alemania
Para producir los hadrones, se hacen 400 GeV / c protones del SPS a chocar con una placa de berilio 500 metros aguas arriba de NA61. La línea de luz H2 selecciona hadrones con un determinado cargo y el impulso al transporte de NA61.
Haz NA61 y detectores de activación medir con precisión la posición y la masa de cada hadrón haz y comprobar si se interactuó en el objetivo NA61. Esto permite que el equipo para seleccionar las colisiones de determinados tipos de hadrones (protones y piones, por ejemplo). Detectores NA61 situadas aguas abajo de las propiedades del indicador de destino de las colisiones, tales como los hadrones números producidos, sus momentos, cargas y masas.
Cerca de 140 físicos de 15 países y 28 instituciones trabajan en NA61 / BRILLO.
NA62: Decaimientos Kaon raras pueden dar ideas de cómo los quarks top descomposición - y ayudar a comprobar la coherencia del Modelo Estándar.
El objetivo principal del experimento NA62 es estudiar desintegraciones Kaon raras. La comprensión de estas desintegraciones ayudará físicos para comprobar algunas de las predicciones hace que el modelo estándar acerca de las interacciones de corta distancia. Específicamente, NA62 medirá la velocidad a la que el kaón cargada decae en un pión cargado y un par-neutrino antineutrino.
Para hacer vigas rica en kaones, el equipo NA62 dispara protones de alta energía de la Super Sincrotrón de Protones (SPS) en un blanco de berilio estacionaria. La colisión crea un haz que transmite casi mil millones de partículas por segundo, aproximadamente el 6% de los cuales son kaones.
Antes de entrar en un tanque de vacío grande, cada partícula en el haz se mide mediante un detector de silicio-pixel. Un detector de llamada CEDRO determina los tipos de partículas a partir de su radiación Cherenkov. Otros detectores dentro del aspecto tanque para partículas de desintegración: a las medidas del espectrómetro magnético pagan pistas de kaón decae y un anillo de formación de imágenes Cherenkov detector (RICH) le dice al equipo de la naturaleza de cada partícula decadencia. Un gran sistema de detectores de fotones y muones rechazar desintegraciones no deseados.
En dos años de datos que toman el experimento se espera para detectar unos 80 candidatos decaimiento si la predicción del modelo estándar de la tasa de kaón cargada decae es correcta. Estos datos permitirá al equipo NA62 para determinar el valor de una cantidad llamada | ETV |, que define la probabilidad de que los quarks top decadencia de quarks abajo.
Entender con precisión las relaciones entre los quarks es una manera constructiva para comprobar la coherencia del Modelo Estándar.
NA63: El experimento NA63 estudia los procesos de radiación en los campos electromagnéticos fuertes.
El experimento NA63 dirige haces de electrones y positrones en una variedad de objetivos para estudiar los procesos de radiación en los campos electromagnéticos fuertes. La investigación es relevante para una gama de la física incluyendo efectos haz de viga en colisionadores lineales y la física de los diversos fenómenos astrofísicas.
NA63 está situado en la zona Norte del CERN, donde el haz de protones de alta energía del Súper Sincrotrón de Protones (SPS) se divide en varias líneas de luz secundarios que proporcionan diferentes partículas de experimentos. Una de estas líneas de luz secundaria es H4, que puede proporcionar protones, hadrones, electrones o muones bajo petición.
Campos críticos
En NA63, haces de electrones de H4 se dirigen a dianas hechos de una variedad de elementos, que van desde la de silicio relativamente ligera, a través del hierro y estaño más pesado al tungsteno, oro y plomo. Algunos de los objetivos son amorfos, algunos monocristales. Cuando los electrones golpear los objetivos, que causan lluvia de nuevas partículas a ser expulsados desde el otro lado. En el caso de las metas cristalinas, estas partículas penetran experimentan un campo electromagnético tan fuerte que está cerca del "campo crítico" teórico.
En un campo crítico la incertidumbre de la ubicación exacta de electrones conduce a una ganancia de energía que pueden producir nuevas partículas del vacío. Estos campos son generalmente se observan sólo en fenómenos astrofísicos, como estrellas de neutrones altamente magnetizadas, los agujeros negros (donde el campo gravitatorio es fuerte) y, tal vez, en los aceleradores cósmicos que dan lugar a los rayos cósmicos de las energías más alto conocidos. Utilizando un enfoque especial el empleo de objetivos cristalinas y vigas energéticos, NA63 ha conseguido poner a prueba los procesos en tales campos en el laboratorio.
Tiempos de emisión
Otra línea de investigación para NA63 es el efecto de los campos electromagnéticos fuertes en el momento de la emisión de fotones. Específicamente, campos de una magnitud crítica tienen un efecto intrigante de cuánto tiempo que toma para que un electrón para emitir un fotón.
Un electrón de entrar en un campo magnético se acelera, y por lo tanto debe perder parte de su energía a la radiación en forma de un fotón. Mediante la explotación de los fenómenos relativistas de la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud, el experimento NA63 ha demostrado que este proceso de emisión de fotón no es instantánea, sino más bien, toma tiempo. Debido a que el proceso toma tiempo, puede ser perturbado experimentalmente.
En un campo electromagnético crítico, por ejemplo, los electrones son desviados con tal violencia que no tienen tiempo suficiente para emitir fotones. Así ajustando el campo electromagnético más allá de un nivel crítico puede modificar el espectro de radiación que emerge de un haz de electrones: aumentar el campo y el rendimiento de radiación disminuye relativa a partir de la viga. NA63 está investigando estos efectos, que podrían conducir a nuevas fuentes de radiación y tal vez incluso a la acción láser a energías muy altas de fotones.
Los efectos de los campos fuertes y tiempos de emisión son relevantes en muchas otras ramas de la física, que van desde la llamada "burbuja-régimen" en Wakefield plasma utilizados para la aceleración extremadamente alto gradiente de partículas, a través de objetos astrofísicos como magnetares (neutrones altamente magnetizada estrellas) a los láseres intensos y las colisiones de iones pesados. Los conceptos estudiados en NA63 siquiera se aplican en un análogo gravitatorio - la radiación de Hawking de los agujeros negros - que aún no se ha detectado.
nTOF
La instalación de neutrones de tiempo de vuelo (DE) estudia las interacciones de neutrones del núcleo para las energías de neutrones que van desde unos pocos meV a varios GeV.
El neutrón tiempo de vuelo instalación, nTOF, ha estado operando en el CERN desde 2001. nTOF es una fuente de neutrones de impulsos acoplada a una trayectoria de vuelo 200-metros. Está diseñado para estudiar las interacciones de neutrones del núcleo para las energías de neutrones que van desde unos pocos a varios meV GeV. Las vigas rango de energía y de neutrones de alta intensidad de ancho producidos en nTOF se utilizan para hacer mediciones precisas de los procesos relacionados con neutrones.
Para producir neutrones, un haz pulsado de protones del protón sincrotrón (PS) se dirige a un blanco de plomo. Cuando el haz impacta, cada protón produce alrededor de 300 neutrones. Los neutrones rápidos inicialmente se ralentizan, primero por un blanco de plomo, y luego por una losa que contiene agua. Algunos neutrones lentos más que otros a medida que pasan a través de los objetivos, que crea una gama de energías de neutrones (un "espectro de neutrones") de la región meV hasta la región GeV.
Estos neutrones son guiados a través de un tubo del haz evacuado a un área experimental 185 metros desde el objetivo. En un experimento típico, una muestra se coloca en el haz de neutrones y los productos de reacción detectado. Esto permite que el equipo para reconstruir la probabilidad de reacción como una función de la energía de neutrones incidente.
Neutrones mediciones de tiempo de vuelo contribuyen de manera importante a la comprensión de los datos nucleares. Sólo existen unas pocas instalaciones de tiempo de vuelo en todo el mundo, cada uno con sus propias características. La fuerza de nTOF es el rango de energía grande que puede cubrir, y el elevado número de neutrones por pulso.
Los datos producidos por nTOF se utilizan en astrofísica para estudiar la evolución estelar y supernovas. Haces de neutrones intensos también son importantes en hadrontherapy (el tratamiento de tumores con haces de hadrones) y estudios de cómo para incinerar los residuos nucleares radiactivos.
OSQAR: El experimento osqar busca partículas que podrían ser un componente de la materia oscura y explicar por qué nuestro universo está hecho de materia en vez de antimateria.
La óptica Buscar QED Birrefringencia vacío, axiomas y Fotones Regeneración (osqar) experimento en el CERN busca de partículas hipotéticas llamadas axiones, y estudia las propiedades de un vacío. Según algunas teorías, los axiones podrían ser componentes de la materia oscura, y podrían ayudar a explicar por qué hay más materia que antimateria en el universo actual.
Osqar se estableció en las instalaciones del imán de pruebas del CERN en la frontera de Francia y Suiza. Se hace uso de dos imanes dipolares superconductores del tipo utilizado en el Gran Colisionador de Hadrones que contiene una cámara de vacío que mide 55 metros de largo por 40 milímetros de ancho.
"La luz brilla a través de una pared"
Osqar busca axiones y partículas axiones como por la exposición de un rayo láser que contiene fotones (partículas que componen la luz visible) a un campo magnético 9 Tesla. Este campo - el más fuerte jamás utilizada en una búsqueda de axiones - hace que algunos de los fotones del láser para convertirse en axiones.
Los investigadores osqar brillan el láser en una cámara de vacío que contiene una barrera que impide que los fotones pero deja axiones atraviesan. Si vislumbrar la luz al otro lado de la barrera, los investigadores deducen que los axiones han viajado a través de la barrera, y se convirtió de nuevo en fotones detectables en el otro lado. Los físicos saben que este tipo de experimento coloquialmente como "la luz brilla a través de una pared". Cuanto más fuerte es el campo electromagnético, mayor es la posibilidad de un axión se produzcan. Esto hace que el todo poderoso imanes del LHC ideal para el experimento osqar.
La solución de algunos de los grandes misterios de la física
Algunos teóricos creen que los axiones se produjeron durante el Big Bang, y que todavía están siendo producidos por el Sol Los axiones tienen una masa muy pequeña, con un peso de 500 millones de veces más ligero que un electrón. No tienen carga eléctrica e interactúan mínimamente con la materia normal, lo cual es difícil de observar. Los axiones podrían ser un componente de la misteriosa materia oscura que compone el 26% del universo. También son un componente importante de la teoría de cuerdas, que dice que las partículas elementales como los quarks y los gluones se conectan a través de cadenas oscilantes.
Los axiones podrían también ayudar a resolver un rompecabezas en el Modelo Estándar conocido como el "fuerte problema CP". Después de la gran explosión, había cantidades iguales de materia y antimateria en el universo. Pero ahora vivimos en un universo hecho de materia, una prueba de que de alguna manera la materia prevaleció. De acuerdo con la simetría CP, las mismas leyes físicas se aplican a las partículas y antipartículas, incluso cuando observa en un espejo. Pero, si esta simetría se rompe, más partículas habrían sobrevivido desde los inicios del universo de antipartículas y explicar por qué la materia prevalecido sobre la antimateria. Hasta el momento, todas las violaciónes observados de la simetría CP están relacionadas con interacciones débiles. Sin embargo, algunos físicos creen axiones podrían crearse si la interacción fuerte también podría violar la simetría CP.
Propiedades de vacío
Osqar también estudia las propiedades de un vacío cuando se expone a un campo electromagnético y láser. En presencia de los dos, se cree que el vacío para alterar el camino de la luz. La comprensión de estas propiedades ayudará a futuras investigaciones que se basa en las aspiradoras.
Osqar comenzó a tomar datos en 2006. Complementa el CERN Axion Solar Telescope (CAST), que es la búsqueda de axiones producidos por el Sun.ntimatter
TÓTEM: El "Total, la sección transversal de medición elásticas y de difracción" partículas estudios experimentales empujó hacia adelante por las colisiones en el LHC.
Cuando los protones se encuentran cara a cara en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), las colisiones proporcionan un micro-laboratorio para investigar muchos fenómenos, incluidos los propios protones. Esta es la física que el experimento TÓTEM está diseñado para explorar, mediante la adopción de medidas precisas de protones tal como resultan de colisiones en ángulos pequeños. Esta región es conocida como la dirección "hacia adelante" y es inaccesible por otros experimentos del LHC.
En el experimento 'larga' del CERN, detectores TOTEM se distribuyen en casi la mitad de un kilómetro alrededor del punto de interacción CMS. TÓTEM tiene casi 3.000 kg de equipos, entre ellos, así como 26 detectores de 'telescopios' de cuatro partículas 'olla romana.
Los 'telescopios' - T1 y T2 - uso cátodo-strip cámaras y Gas Electron Multiplicadores (GEM) para rastrear las partículas que salen de las colisiones en el punto de interacción CMS. Mientras tanto, 'Ollas romanos con sensores de silicio realizan mediciones de protones dispersas. Llamado así por su forma y su primer uso por los físicos de Roma en la década de 1970, 'Ollas romanos son únicos por su capacidad para mover sensores tanto vertical como horizontalmente en el vacío del acelerador.
En 2015, el tótem y colaboraciones CMS coordinarán el uso de sus detectores para realizar mediciones combinadas. Este nuevo nivel de colaboración dará lugar a resultados de una precisión sin precedentes, incluyendo mediciones de la masa invariante creado en la colisión.
El experimento TÓTEM implica alrededor de 100 científicos de 16 institutos en 8 países (agosto de 2014).
UA9: El experimento UA9 está investigando cómo los cristales podrían ayudar a dirigir los haces de partículas en colisionadores de alta energía.
La colaboración UA9 está investigando cómo los cristales curvados diminutos podrían mejorar la forma de vigas están colimados en colisionadores de hadrones modernas como el LHC.
Los aviones en los sólidos cristalinos pueden limitar las direcciones que partículas cargadas toman a medida que pasan a través. Los físicos pueden utilizar esta propiedad "canalización" de cristales para dirigir los haces de partículas. En un cristal doblado, por ejemplo, canalizados partículas siguen la curva y pueden cambiar su dirección.
En colisionadores de hadrones de alta energía, partículas que rodean el núcleo del haz se pueden perder, dañar las zonas sensibles del acelerador. Sistemas de colimación varias etapas se utilizan generalmente para absorber ese halo viga. Estos sistemas se componen de colimadores masivas y absorbentes muy cerca de la viga. El uso de un pequeño cristal doblado como un colimador primario podría desviar partículas de halo coherentemente en ángulos grandes y dirigirlos en un colimador-absorbente secundario. De esta manera, la masiva colimador-absorbedor podría ser colocado en un mayor distancia de la viga, la reducción de la complejidad del sistema.
La colaboración UA9 ha estado probando esta idea desde el año 2009, el uso de vigas de la Super Sincrotrón de Protones hacer experimentos sobre la eficacia de colimación de cristales de silicio.
El desarrollo de un sistema de colimación de cristal para un colisionador de alta energía, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) plantea varios retos:
En condiciones estables, un cristal doblado puede depositar hasta 0,5 MW de potencia en un pequeño punto en el colimador-absorbente que necesitaría para mantener el poder durante varios segundos sin daño.
Cuanto mayor sea la energía de la partícula, menor es la aceptación angular para canalización. UA9 está trabajando en colaboración con las empresas industriales para desarrollar mecanismos de alineación con alta precisión angular.
Y la tasa de crecimiento del halo haz es tan lenta que los primeros impactos sobre el cristal se producen en una región no superior a unas pocas capas atómicas. Esto impone la obligación de tener una superficie plana paralela a los planos de cristal con la tolerancia sin precedentes.
Los requisitos globales de llamada cristalino asistida colimación de los avances tecnológicos en una gama multidisciplinar; cuestiones están relacionadas con la manipulación de haz, detectores de partículas, la informática y el análisis de datos. UA9 tiene la intención de proporcionar soluciones para ellos.
