Круговой электронно-позитронный коллайдер
Круговой электрон - позитронный коллайдер представляет собой электронно - позитронный коллайдер первого предложенного китайской физики высоких энергий сообщество в 2012 году эта машина позже может быть повышена до высоких энергий протона-протонного коллайдера, с потенциалом далеко за пределами текущего производства бозона Хиггса . [1] [2] Низкая масса Хиггса ~ 125 ГэВ делает возможным использование кольцевого электронно-позитронного коллайдера (CEPC) в качестве фабрики Хиггса, который имеет преимущество в более высоком соотношении светимости и стоимости и потенциале для модернизации до протон-протонного коллайдера. коллайдер, чтобы достичь беспрецедентно высокой энергии и открыть для себя новую физику. Подземное кольцо, разрушающее частицы, должно быть как минимум в два раза больше нынешнего ведущего коллайдера земного шара - Большого адронного коллайдера (ЦЕРН) за пределами Женевы. Обладая окружностью 80 километров (49,70 миль), китайский ускорительный комплекс окружит весь остров Манхэттен .
Параметры машины
Параметры ускорителя
Следующие параметры отражают «базовую» конфигурацию коллайдера с окружностью 53,6 км и энергией центра масс 2 × 120 ГэВ. [3] Поскольку проект находится на ранних стадиях планирования, они могут быть изменены.
| Имущество | Ед. изм | Ценить |
|---|---|---|
| Энергия луча ( E ) | ГэВ | 120 |
| Окружность ( C ) | км | 53,6 |
| Яркость ( L ) | см −2 с −1 | 1,80 · 10 34 |
| Мощность СИ / пучок (P) | МВт | 50 |
| Радиус изгиба ( ρ ) | м | 6094 |
| N IP | 2 | |
| п Б | 50 | |
| Фактор заполнения ( κ ) | 0,71 | |
| Фактор Лоренца ( γ ) | 234834,66 | |
| Период революции ( T 0 ) | s | 1,79 · 10 −4 |
| Частота оборотов ( f 0 ) | Гц | 5591,66 |
| Магнитная жесткость ( B p ) | Т · м | 400,27 |
| Фактор импульсного уплотнения ( α p ) | 4,15 · 10 −5 | |
| Кольцо принятия энергии ( η ) | 0,02 | |
| Сечение радиационного рассеяния Бхабхи ( σ ee ) | см 2 | 1,53 · 10 −25 |
| Срок службы из-за радиационного рассеяния Бхабхи ( τ L ) | мин | 56,03 |
| Время нарастания поляризации ( τ p ) | мин | 21 год |
Программа по физике
CEPC обеспечивает широкую физическую программу. Как электрон-позитронный коллайдер, он подходит для прецизионных измерений, но также имеет большой потенциал открытия для новой физики. Некоторые возможные цели физики включают в себя:
- Измерения Хиггса: CEPC является фабрикой Хиггса, которая немного превышает производственный порог для ZH. В течение десяти лет планируется собрать 5 ab −1 двумя детекторами, что соответствует примерно одному миллиону произведенных бозонов Хиггса. [4] Одна из целей - иметь возможность измерить производственное сечение ZH с точностью 0,5%. Другие цели включают измерение самосвязи бозона Хиггса и его связи с другими частицами.
- При работе на пике Z можно выполнить прецизионное измерение массы Z-бозона и других свойств, например, связи Zbb̅. [5]
- Физика за пределами стандартной модели : [6] Несмотря на более низкую энергию центра масс по сравнению с LHC, CEPC сможет делать открытия или исключения в определенных сценариях, в которых LHC не может. Яркая ситуация - когда есть суперсимметрия, но массы суперпартнеров очень близки друг к другу (почти вырожденные). В этом случае, когда одна частица SUSY распадается на другую и частицу Стандартной модели, частица SM, вероятно, не будет обнаружена в адронном коллайдере. В e + e- коллайдере, поскольку начальное состояние полностью известно, такие события можно регистрировать по их недостающей энергии (энергия, уносимая SUSY-частицами и нейтрино).
Возможные сроки
- Предварительные исследования, НИОКР и подготовительные работы
- Предварительное обучение: 2013-15
- Предварительный CDR (отчет о концептуальном дизайне) к концу 2014 года для запроса финансирования НИОКР
- НИОКР: 2016-2020 гг.
- Инженерное проектирование: 2015-2020 гг.
- Строительство: 2021-2027 гг.
- Сбор данных: 2028-2035 гг.
использованная литература
- ^ http://cepc.ihep.ac.cn/ Циркулярный электронно-позитронный коллайдер - CEPC
- ^ http://www.aljazeera.com/indepth/features/2014/09/china-unveils-world-largest-supercollider-science-physi-2014919131524321817.html Китай планирует крупнейший в мире суперколлайдер
- ^ http://cepc.ihep.ac.cn/intro.html Проект CEPC
- ^ LOU, Синьчжоу. «Обзор проекта CEPC» (PDF) . Семинар по физике в CEPC, 10–12 августа 2015 г.
- ^ Гу, Цзяин. «Исследование муфт Zbb̅ на CEPC» (PDF) . Семинар по физике в CEPC, 10–12 августа 2015 г.
- ^ Крейг, Натаниэль. «Естественность и измерения Хиггса» (PDF) . Семинар по физике в CEPC, 10–12 августа 2015 г.
