Магнитный рог

Магнитный рог или нейтрино рог (также известный как Ван - дер - Meer рог ) представляет собой сильноточное импульсное устройство фокусировки, изобретенное голландским физиком Симон ван - дер - Meer в ЦЕРНЕ , который выбирает пионы и фокусирует их в острый луч. Первоначальное применение магнитного рупора было в контексте нейтринной физики, где пучки пионов должны быть сильно сфокусированы. Когда пионы затем распадаются на мюоны и нейтрино или антинейтрино, получается одинаково хорошо сфокусированный пучок нейтрино .

Описание

Получение пучка нейтрино обычно включает в себя направление протонов на фиксированную мишень из твердого материала. Протоны сильно взаимодействуют с ядрами мишени, производя множество вторичных адронов . Энергия протонного пучка и материал мишени выбираются так, чтобы эти адроны были в основном пионами и каонами . Распады обеих этих частиц производят нейтрино. Однако без нейтринного рожка результирующий нейтринный пучок будет очень широк как геометрически, так и по энергетическому разбросу. Это связано с тем, что вторичные частицы образуются под разными углами и энергиями, а затем, когда они распадаются, нейтрино снова образуются под разными углами и энергиями.

Сами нейтрино нельзя сфокусировать 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. Однако обратите внимание, 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 рупор.

Известные применения

• NuMI пучок, используемый в MINOS , NOνA и MINERνA экспериментах, использует 2 магнитных рога для получения 3 Г мюонов пучка нейтрино. ^[1]
• В пузырьковой камере Гаргамеля , в которой наблюдались первые реакции с нейтральным током , использовался мюонный антинейтринный пучок 20 ГэВ, сфокусированный одним рупором.

использованная литература