Магнитный рог - Magnetic horn

А магнитный рог или же нейтринный рог (также известный как Ван дер Меер рог) - сильноточное импульсное фокусирующее устройство, изобретенное голландским физиком. Саймон ван дер Меер в ЦЕРН, который выделяет пионы и фокусирует их в острый луч. Первоначальное применение магнитного рупора было в контексте физики нейтрино, где пучки пионов должны быть сильно сфокусированы. Когда пионы затем распадаются на мюоны и нейтрино или антинейтрино, одинаково хорошо сфокусированный пучок нейтрино получается.

Описание

Производство пучок нейтрино обычно включает в себя руководство протоны на неподвижную цель из твердого материала. Протоны взаимодействуют сильно с ядрами в мишени, производя множество вторичных адроны. Энергия протонного пучка и материал мишени выбираются так, чтобы эти адроны в основном были пионы и каоны. Распады обеих этих частиц производят нейтрино. Однако без нейтринного рожка результирующий нейтринный пучок будет очень широк как геометрически, так и по энергетическому разбросу. Это потому, что вторичные частицы образуются под разными углами и энергиями, а затем, когда они распадаются, нейтрино снова образуются под разными углами и энергиями.

Сами нейтрино не могут быть сфокусированы электрическими или магнитными полями, потому что они электрически нейтральны. Вместо этого можно использовать один или несколько магнитных рупоров для фокусировки вторичных частиц. Форму рупора и силу магнитного поля можно настроить, чтобы выбрать диапазон энергий частиц, которые должны быть лучше сфокусированы. Таким образом, результирующий пучок нейтрино геометрически сфокусирован и имеет выбранный диапазон энергий. Обратите внимание, однако, что распады вторичных адронов все еще придают нейтрино некоторое случайное направление, поэтому луч всегда будет в некоторой степени распространяться, независимо от того, насколько хорошо работает рог.

Известные применения

• В NuMI луч, используемый МИНОС, NOνA и MINERνA экспериментирует, использует 2 магнитных рога для создания 3ГэВ пучок мюонных нейтрино.^[1]
• В Гаргамель пузырьковая камера, в которой первая нейтральный ток реакции наблюдались, использовался мюонный антинейтринный пучок 20 ГэВ, сфокусированный одним рупором.

Рекомендации

1. https://indico.in2p3.fr/event/10819/session/0/contribution/46/material/slides/0.pdf

• Магнитный рупор ЦЕРН (1971 г.) и его система дистанционного управления. Дж. К. Дюссо, Дж. Б. М. Паттисон, Дж. Зибарт. ЦЕРН-72-11, июнь 1972 г.^{[постоянная мертвая ссылка ]}
• Состояние магнитного рупора для нейтринной фабрики. Симоне С. Джилардони, Дж. Грауэр, Дж. Мэр, Дж. М. Моугэн, С. Рангод, Ф. Фолькер (ЦЕРН и Женева). 2003. Подготовлено для NuFact02: 4-й Международный семинар по фабрикам нейтрино, Лондон, Англия, 1-6 июля 2002 г.
• Экспериментальное исследование высокоэнергетических реакций Анти-мюон-нейтрино e → Анту-мюон-нейтрино e-, Анти-мюон-нейтрино N → mu + X в пузырьковой камере Гаргамеля. (На французском языке) Фархад Рахими (Страсбург, CRN). CRN-HE-84-13, декабрь 1982 г.^{[постоянная мертвая ссылка ]}