Róg magnetyczny
Róg magnetyczny lub róg neutrinowy (znany również jako róg Van der Meera ) to wysokoprądowe, pulsacyjne urządzenie skupiające, wynalezione przez holenderskiego fizyka Simona van der Meera w CERN , które wybiera piony i skupia je w ostrą wiązkę. Pierwotne zastosowanie tuby magnetycznej było związane z fizyką neutrin, gdzie wiązki pionów muszą być mocno skupione. uzyskuje się równie dobrze skupioną wiązkę neutrin .
Opis
Wytwarzanie wiązki neutrin zazwyczaj polega na kierowaniu protonów na nieruchomy cel z materiału stałego. Protony silnie oddziałują z jądrami w tarczy, wytwarzając różne drugorzędne hadrony . Energia wiązki protonów i materiał docelowy są tak dobrane, że hadrony to głównie piony i kaony . Oba rozpady tych cząstek wytwarzają neutrina. Jednak bez tuby neutrinowej powstała wiązka neutrin jest bardzo szeroka, zarówno pod względem geometrycznym, jak i rozproszenia energii. Dzieje się tak, ponieważ cząstki wtórne są wytwarzane pod różnymi kątami i przy różnych energiach, a następnie, gdy się rozpadają, neutrina są ponownie wytwarzane pod różnymi kątami i przy różnych energiach.
Same neutrina nie mogą być skupione za pomocą pól elektrycznych lub magnetycznych, ponieważ są elektrycznie obojętne. Zamiast tego do skupienia cząstek wtórnych można użyć jednego lub więcej rogów magnetycznych. Kształt rogu i siłę pola magnetycznego można dostroić, aby wybrać zakres energii cząstek, które mają być najlepiej skupione. W ten sposób powstająca wiązka neutrin jest zarówno geometrycznie skupiona, jak i ma wybrany zakres energii. Należy jednak zauważyć, że rozpady hadronów wtórnych nadal nadają neutrinom losowy kierunek, więc wiązka zawsze będzie się do pewnego stopnia rozprzestrzeniać, bez względu na to, jak dobrze działa róg.
Godne uwagi zastosowania
- Wiązka NuMI , używana w eksperymentach MINOS , NOνA i MINERνA , wykorzystuje 2 rogi magnetyczne do wytworzenia wiązki neutrin mionowych o energii 3 GeV .
- Komora bąbelkowa Gargamelle'a , w której zaobserwowano pierwsze reakcje prądu neutralnego , wykorzystywała wiązkę antyneutrin mionowych 20GeV skupioną przez pojedynczy róg.
Linki zewnętrzne
- Media związane z rogiem magnetycznym w Wikimedia Commons