Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Светимость — в экспериментальной физике элементарных частиц, параметр ускорителя, характеризующий интенсивность столкновения частиц пучка с частицами фиксированной мишени (или интенсивность столкновения частиц двух встречных пучков в случае коллайдеров). Светимость L измеряется в количестве частиц на единицу площади за единицу времени (размерность см2·с1 в СГС, м2·с1 в СИ, часто используются также внесистемные единицы барн1·с1). При умножении сечения
Связанная величина — интегральная светимость
Интегральная светимость является мерой количества данных, накопленных за время ускорительного эксперимента или цикла экспериментальных измерений. Она выражается в обратных единицах площади (см2, м2 или чаще в обратных барнах, обратных микробарнах, обратных фемтобарнах и т. д.) и имеет физический смысл среднего количества частиц пучка, прошедших через единицу площади мишени (или через единицу площади поперечного сечения встречного пучка) в области взаимодействия за время измерений. Не следует путать интегральную светимость ускорителя с интегральной светимостью астрономического источника (энергией, излучаемой источником за единицу времени во всём диапазоне частот).
Светимость Большого адронного коллайдера во время первых недель работы пробега была не более 1029 протонов/(см2·с), но она продолжала постоянно повышаться, пока в 2017 году не было достигнуто целевое значение светимости в 2,11034 протонов/(см2·с), что по порядку величины соответствует светимостям BaBar (SLAC, США) и Belle (KEK, Япония). Коллайдеру KEKB на 2017 год принадлежал мировой рекорд светимости для ускорителей с встречными пучками — 2,111034 см2·с1[1], на 2020 год он (в варианте SuperKEKB) достиг нового рекордного значения 2,41034 см2·с1[2], а 8 июня 2022 на нём достигнута светимость 4,651034 см2·с1[3].
Ниже представлено несколько примеров светимости конкретных действующих и планируемых ускорителей[4]:
| Коллайдер |
Взаимодействующие частицы |
|
| SPS |
|
6,01030
|
| Tevatron[5] |
|
4,01032
|
| HERA |
|
4,01031
|
| LEP |
|
1,01032
|
| PEP |
|
3,01033
|
| KEKB[6] |
|
2,11034
|
| SuperKEKB[3] |
|
4,651034
|
| SuperKEKB (план)[3] |
|
81035
|
| LHC[7] |
|
2,11034
|
| LHC[8] |
|
8,51029
|
| LHC[8] |
Pb + Pb |
6,11027
|
| HL-LHC[9]
|
p + p
|
5,01034
|
Примечания
- Понятов А. Детектор асимметрии будет искать Новую физику (рус.) // Наука и жизнь. — 2017. — № 5. — С. 4—7.
- SuperKEKB collider achieves the world's highest luminosity. 26 июня 2020.
- 1 2 3 SuperKEKB Project : Machine parameters (неопр.).
- Herr W., Muratori B. Concept of luminosity // CERN Accelerator School: Intermediate Course on Accelerator Physics, Zeuthen, Germany, 15-26 Sep 2003 (англ.) / Ed. D. Brandt. — CERN, 2006. — P. 361–378. — ISBN 978-92-9083-267-6. — doi:10.5170/CERN-2006-002.
- Tevatron sets new initial luminosity records, Fermilab Today news archive
- Abe T. et al. Achievements of KEKB (англ.) // Prog. Theor. Exp. Phys.. — 2013. — Vol. 2013, iss. 3. — P. 03A001-1—03A001-18. — doi:10.1093/ptep/pts102. — .
- LHC Report: The LHC is full!
- 1 2 Heavy-Ion Operation of HL-LHC!
- High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC): Technical design report (англ.). — CERN, 2020. — Vol. 10. — ISBN 978-92-9083-587-5. — doi:10.23731/CYRM-2020-0010.
|
|