俄科學家將研制獨一無二的衰變箱

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俄羅斯國家研究型工藝技術大學(NUST MISIS)的工程師們開始著手為歐洲核子研究中心(CERN ,日內瓦)創建基本粒子衰變箱結構,這種結構將構成新實驗“探索隱藏粒子”(SHiP,Search for Hidden Particles)裝置的主要部分。 試驗目的是對基本粒子物理學標準模型(Standard Model, SM)無法描述的諸多現象進行解釋,例如暗物質的存在和宇宙反物質的缺乏。

歐洲核子研究中心目前正在為開展“探索隱藏粒子”新實驗做準備,目的在於探索3種可能存在的新型基本粒子。把這些粒子引入基本粒子物理學標準模型有助於描述暗物質的存在及宇宙中反物質的缺乏。

MISiS工程師們的任務是建立衰變箱的最佳模型。此外,他們需要設計出若干結構、材質和內壓大小均不同的衰變箱構造方案。

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MISIS 校長阿列夫京娜•切爾尼科娃說,研制新實驗裝置的是一個國際團隊,囊括了來自16個國家的41個科學組織。她指出,該大學是2015年加入SHiP項目的。

衰變箱是一個帶有內外蒙皮的錐形管,由數百個網格組成,每個網格有6個內表面。為了建模,工程師們進行了一系列的計算和實驗。根據實驗結果選定了作為材料的鋼和鋁合金品牌、實驗裝置結構的最佳尺寸和幾何形狀。

研究人員設計的衰變箱內可能會產生新粒子,這是實驗的主要部分。衰變箱是一個長45米、高10米的物體。SHiP實驗的特點是有整整一系列的標準和限制。複雜之處主要在於,在確保結構足夠牢固的同時,有必要最大限度地減輕製作衰變箱的材料重量。MISiS 校長謝爾蓋•阿爾布爾介紹說,這將有助在記錄出現的基本粒子時降低干擾。

目前,工作組正在研究各種方案,在各種狀態下模擬它的工作。

SHiP項目的技術建議書於2016年1月提交,目前處於研究階段,預計將於2019年前完成。研制人員計劃在2022年前正式啓動衰變箱,開始收集統計數據。

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