Magnethorn

Ett magnetiskt horn eller neutrinohorn (även känt som Van der Meer-hornet ) är en högströms, pulsad fokuseringsanordning, uppfunnen av den holländska fysikern Simon van der Meer i CERN , som väljer pioner och fokuserar dem till en skarp stråle. Den ursprungliga tillämpningen av det magnetiska hornet var i samband med neutrinofysik, där strålar av pioner måste fokuseras hårt. erhålls en lika välfokuserad neutrinostråle .

Beskrivning

Produktion av en neutrinostråle innebär i allmänhet att rikta protoner mot ett fast mål av fast material. Protonerna interagerar starkt med kärnorna i målet och producerar en mängd olika sekundära hadroner . Protonstråleenergin och målmaterialet väljs så att dessa hadroner mestadels är pioner och kaoner . Båda dessa partiklars sönderfall producerar neutriner. Men utan ett neutrinohorn är den resulterande neutrinostrålen mycket bred, både geometriskt och i energispridning. Detta beror på att de sekundära partiklarna produceras i en mängd olika vinklar och energier och sedan när de sönderfaller produceras neutrinerna igen i en mängd olika vinklar och energier.

Neutrinonerna själva kan inte fokuseras med elektriska eller magnetiska fält eftersom de är elektriskt neutrala. Istället kan ett eller flera magnetiska horn användas för att fokusera de sekundära partiklarna. Hornets form och magnetfältets styrka kan ställas in för att välja en rad partikelenergier som ska fokuseras bäst. På detta sätt är den resulterande neutrinostrålen både geometriskt fokuserad och ges ett valt energiområde. Notera dock att de sekundära hadronernas sönderfall fortfarande ger neutrinerna någon slumpmässig riktning, så strålen kommer alltid att spridas till en viss grad oavsett hur väl hornet fungerar.

Anmärkningsvärda användningsområden

• NuMI - strålen, som används av MINOS , NOνA och MINERνA -experimenten, använder 2 magnetiska horn för att producera en 3 GeV muon neutrinostråle.
• Gargamelle bubbelkammaren, där de första neutralströmsreaktionerna observerades, använde en 20GeV myon anti-neutrinostråle fokuserad av ett enda horn .

• Status för ett magnetiskt horn för en neutrinofabrik. Simone S. Gilardoni, G. Grawer, G. Maire, JM Maugain, S. Rangod, F. Voelker (CERN & Geneva U.). 2003. Förberedd för NuFact02: 4th International Workshop on Neutrino Factory, London, England, 1-6 juli 2002.

externa länkar

• Media relaterade till magnetiskt horn på Wikimedia Commons