俄科学家将研制独一无二的衰变箱

© AFP 2023 / Richard Juilliart 俄科学家将研制独一无二的衰变箱
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俄罗斯国家研究型工艺技术大学(NUST MISIS)的工程师们开始着手为欧洲核子研究中心(CERN ,日内瓦)创建基本粒子衰变箱结构,这种结构将构成新实验“探索隐藏粒子”(SHiP,Search for Hidden Particles)装置的主要部分。 试验目的是对基本粒子物理学标准模型(Standard Model, SM)无法描述的诸多现象进行解释,例如暗物质的存在和宇宙反物质的缺乏。

欧洲核子研究中心目前正在为开展“探索隐藏粒子”新实验做准备,目的在于探索3种可能存在的新型基本粒子。把这些粒子引入基本粒子物理学标准模型有助于描述暗物质的存在及宇宙中反物质的缺乏。

MISiS工程师们的任务是建立衰变箱的最佳模型。此外,他们需要设计出若干结构、材质和内压大小均不同的衰变箱构造方案。

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MISIS 校长阿列夫京娜•切尔尼科娃说,研制新实验装置的是一个国际团队,囊括了来自16个国家的41个科学组织。她指出,该大学是2015年加入SHiP项目的。

衰变箱是一个带有内外蒙皮的锥形管,由数百个网格组成,每个网格有6个内表面。为了建模,工程师们进行了一系列的计算和实验。根据实验结果选定了作为材料的钢和铝合金品牌、实验装置结构的最佳尺寸和几何形状。

研究人员设计的衰变箱内可能会产生新粒子,这是实验的主要部分。衰变箱是一个长45米、高10米的物体。SHiP实验的特点是有整整一系列的标准和限制。复杂之处主要在于,在确保结构足够牢固的同时,有必要最大限度地减轻制作衰变箱的材料重量。MISiS 校长谢尔盖•阿尔布尔介绍说,这将有助在记录出现的基本粒子时降低干扰。

目前,工作组正在研究各种方案,在各种状态下模拟它的工作。

SHiP项目的技术建议书于2016年1月提交,目前处于研究阶段,预计将于2019年前完成。研制人员计划在2022年前正式启动衰变箱,开始收集统计数据。

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