In Hochenergie-Teilchenbeschleunigern haben wir aufgrund ihrer Ladung, Strahlungseigenschaften usw. nur begrenzte Möglichkeiten, welche Arten von Teilchen wir kollidieren lassen können. Ich verstehe, dass wir im LHC massereiche Teilchen wie Protonen oder Bleikerne kollidieren lassen, weil sie elektrisch geladen sind damit wir elektromagnetische Methoden anwenden können. Sie sind auch massiv, daher ist ihre Strahlungsleistung auch nicht so groß.
Gibt es eine Möglichkeit, einige Emitter verschiedener Teilchen wie Elektronen oder Neutronen "von der Seite" an einige der Detektoren anzubringen, um neue Arten von Kollisionen mit hoher Energie zu haben? (Es wäre zwar immer noch nur eine 6,5 TeV-Kollision und nicht volle 13, weil der Emitter keinen eigenen Beschleuniger hätte, aber wir hätten dann die Möglichkeit von Neutron-Proton-Kollisionen und vielem mehr.)
Ist es technisch schwierig oder sogar erprobt, Teilchen senkrecht zum Synchrotronstrahl zu kollidieren?
Wird oder warum wurde dieses Schema nicht beim Bau des LHC verwendet?
Das Bestimmen der Energie des Festzielstrahls, die zur Erzeugung eines bestimmten Prozesses erforderlich ist, und der Vergleich dieser Energie mit der Energie des Collider-Strahls, die für denselben Prozess erforderlich ist, ist eine Standardübung, die wir Studenten der Teilchenphysik geben (und tatsächlich gebe ich meinem modernen eine vereinfachte Version davon). Physikstudenten). Es erfordert wirklich nur eine spezielle Relativitätstheorie.
Aber das Ergebnis ist, dass ein Fixed-Target-Experiment mit einem Strahl von einem Collider nicht halb so energiereich ist wie ein Collider-Experiment; es ist viel weniger energiereich, da ein Großteil der Energie in Form des resultierenden Sprays mit einem großen Gesamtimpuls im Laborrahmen weggeworfen wird. Mit anderen Worten, denken Sie nicht nach Hier.
Es gibt Sondierungspläne zur Finanzierung und zum Bau eines Elektron-Ionen-Colliders. Sowohl das Brookhaven- als auch das Jefferson-Labor konkurrieren um den Zuschlag, indem sie ihre bestehenden Einrichtungen für einen Teil der Infrastruktur nutzen. (Bei RHIC haben sie den Hadronenstrahl und JLAB den Elektronenstrahl). Aber das ist ein zweistrahliges Projekt.
Schließlich sind die Detektorsysteme am LHC auf Proton-Proton-, Proton-Ion- und Ion-Ion-Kollisionen ausgelegt. Für Elektronen-Ionen-Arbeiten würden Sie ähnliche Geräte bauen, aber einige Details des Designs wären anders.
Entmagnetisieren
dmckee --- Ex-Moderator-Kätzchen
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