Достижение отчасти является результатом метода, называемого «электронное линзирование», в котором используются отрицательно заряженные электроны для компенсации тенденции положительно заряженных протонов в одном циркулирующем пучке отталкивать одноименно заряженные протоны в другом пучке, когда циркулируют два пучка. в противоположных направлениях проходят через друг друга в коллайдере. * «В 2012 году эти взаимодействия пучка и пучка ограничили нашу способность создавать высокие частоты столкновений», — сказал Вольфрам Фишер, руководитель отдела ускорителей Брукхейвенского отдела коллайдеров и ускорителей. Поэтому команда RHIC заказала электронные линзы и новую решетку, чтобы уменьшить эффект пучка-пучка.
«RHIC — первый коллайдер, в котором используются электронные линзы для компенсации прямого луча», — сказал Фишер. «Судя по тому, что мы видим до сих пор, электронные линзы, похоже, делают то, для чего они были разработаны».Команда также модернизировала источник, который производит поляризованные протоны для генерации и подачи большего количества этих частиц в циркулирующие лучи, и внесла другие улучшения в цепочку ускорителей RHIC для достижения более высоких частот столкновений (или, как физики называют это, светимости).
Больше столкновений, больше данных, больше науки«Повышенная светимость позволит быстро генерировать большие объемы данных, что даст нам время для достижения нескольких высокоприоритетных научных целей за один сеанс в RHIC», — сказал Берндт Мюллер, заместитель директора по ядерной физике и физике частиц в Brookhaven Lab. «Позволяя делать больше научных работ за фиксированное количество рабочих недель, увеличение яркости обеспечивает более высокую отдачу от инвестиций, сделанных нацией в научную программу RHIC».На начальном этапе эксперимента физики RHIC сталкивают высокоэнергетические поляризованные протоны с энергией 200 ГэВ — протоны, отдельные спины которых выровнены в определенном направлении — с другим протонным пучком, чтобы выяснить, как внутренние строительные блоки протонов, кварки и глюоны, вносить вклад в общий спин протона — давняя загадка физики.
RHIC был первой машиной, которая показала, что глюоны играют важную роль в этом внутреннем свойстве частицы. Новые результаты повысят точность этих измерений. Они также позволят ученым изучить связь между спином и импульсом кварков.
Поскольку RHIC приближается к еще одному году рекордных показателей, ученые с нетерпением ждут новых выводов на основе данных этого года.* Справочная информация об электронных линзахЭлектронные линзы используют силу притяжения, которую отрицательно заряженные электроны оказывают на положительно заряженные протоны, чтобы компенсировать тенденцию протонов в одном циркулирующем пучке отталкивать протоны в другом.
В этом контексте линза представляет собой пучок электронов низкой энергии, который сталкивается с пучком протонов. Электронный пучок имеет ток и поперечный профиль, которые создают для протона, проходящего через него, ту же силу, что и протон, проходя через другой протонный пучок, но с противоположным знаком.
Таким образом, отрицательно заряженный луч противодействует силе отталкивания протонов.