百万英镑的大型强子对撞机升级项目启动 由曼彻斯特大学和兰卡斯特大学领导的一个新的百万英镑国际项目已经启动,它们都是考克罗夫特研究所的一部分,旨在为瑞士日内瓦的欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)升级做出贡献。
在2020年代,通过广泛的国际合作,该对撞机将升级为高亮度LHC(HL-LHC),英国将通过800万英镑的HL-LHC-UK项目在四个领域做出贡献。这一合作涉及英国7家研究机构。
该项目将在未来几年内提供尖端研究和必要组件,使科学家能够寻找新的、非常罕见的基本粒子,并以前所未有的精确度测量已知粒子,如希格斯玻色子。通过使设备每秒发生更多的碰撞,即所谓的亮度,实现这一目标,这是加速器的关键性能指标,因为它告诉你在一定时间内撞击的粒子数量。
由于粒子物理的发现基于收集大量数据,更多的碰撞次数可以让物理学家有更多机会看到新的粒子,探索超过世界最灵敏对撞机灵敏度以下的物理学。更多的碰撞次数还可以让粒子的性质测量更加精确,例如希格斯玻色子的性质。
通过这一升级,LHC将继续推动人类知识的极限,使物理学家能够探索超越标准模型和布鲁特-恩格勒特-希格斯机制的领域。该项目将帮助增加整体亮度,提高10倍的碰撞量,比LHC在同一时间内能产生的碰撞量多10倍。
LHC的升级将是一个具有挑战性的过程,依赖于目前正在开发的几项突破性技术,HL-LHC-UK将利用英国的技能和知识做出重要贡献。
“英国-欧洲核子研究组织HL-LHC的这项研究协议确认了英国大学和研究机构在项目和追求技术发展方面的关键作用,”CERN的HL-LHC项目负责人Lucio Rossi表示。“LHC是世界上最大的工程项目之一,其升级是一项复杂的任务,涉及许多子系统,其升级将推动粒子加速器技术的边界,”兰卡斯特大学工程系项目经理Graeme Burt博士表示。“英国将在该项目的许多子系统中做出贡献,并发挥领导作用。”英国项目将在四个领域进行尖端研究和发展,并向LHC升级交付硬件。这些领域是质子束运边以排除杂散的光晕质子,发展和测试横向偏转的螃蟹空腔,新的诊断方法以诊断储存的束流,以及复杂的冷启动技术,用于升级的LHC的低温冷却系统。
在最近发布的开放获取书籍《高亮度大强子对撞机 光照宇宙奥秘的新机器》(世界科学出版社-伦敦)中,您可以了解更多关于高亮度LHC项目、其技术和设计以及未来挑战。 HL-LHC-UK项目是由七个英国研究组织组成的国际项目,旨在进行尖端研发,并为LHC的亮度升级提供基本硬件。这些组织包括曼彻斯特大学(考克罗夫特研究所),兰卡斯特大学(考克罗夫特研究所),利物浦大学(考克罗夫特研究所),哈德斯菲尔德大学(国际加速器应用研究所),罗伊霍洛威大学(约翰亚当斯研究所),南安普顿大学和科学技术设施委员会(STFC)。