Los detectores de partículas juegan un papel importante en nuestra comprensión sobre los bloques de los edificios básicos del universo. Permiten a los científicos estudiar el comportamiento y las características de las partículas creadas en la colisión de alta energía. Dichas partículas se incrementan a la velocidad de la luz en grandes acresistas y luego se dividen en objetivos u otras partículas donde luego se analizan con detectores. Los detectores tradicionales, sin embargo, tienen algún tipo de investigación de la falta de sensibilidad y precisión necesitadas.
Los investigadores del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) hicieron un progreso significativo en el campo de la detección de partículas de alta energía en experimentos recientes sobre la conveniencia del haz de prueba en el Laboratorio Nacional Acelerador (FERMEB) del DOE en el Laboratorio de Acelerador Nacional Ferme del DOE ( Fermeb).
Han encontrado un nuevo uso para las partículas básicas de luz, ya funcionando el detector de fotones de nanoer (SNSPD) ya funcionando para detectar fotones. Estos detectores increíblemente sensibles y precisos funcionan absorbiendo fotones individuales. La absorción produce pequeños cambios en los nanoars súper conductores a temperaturas muy bajas, lo que permite la detección y medición del fotón. Los instrumentos especiales capaces de detectar cuantos atención secreta (ciencia confidencial y segura), detección óptica avanzada (medición de precisión usando luz) y fotones individuales para la computación cuántica son importantes.
En este estudio, el equipo de investigación descubrió que estos sensores de fotones podrían servir como un detector de partículas altamente preciso, especialmente para protones de alta energía que se utilizan como proyectores en aceleradores de partículas. Cada elemento se encuentra en el núcleo nuclear, el protón es una partícula que tiene una carga eléctrica positiva.
El progreso del equipo abre oportunidades interesantes en el campo de la física nuclear y de partículas.
“Este fue el primer uso de esta tecnología”. Fue una demostración importante para futuras aplicaciones de alto impacto.
El equipo creó SNSPD con diferente tamaño de alambre y los probó con un haz de protones de 120 GV en Freelab, que fue la instalación más cercana para realizar la experiencia. Estos protones de alta energía son importantes porque permiten a los investigadores imitar y estudiar términos bajo los cuales SNSPD puede funcionar en experimentos de física de alta energía, que los valiosos conocimientos en sus habilidades y límites proporcionan.
Descubrieron que el ancho del alambre es más pequeño que 400 nanómetros: el ancho del cabello humano es de aproximadamente 100,000 nanómetros con una alta detección requerida para la detección de protones de alta energía. Además, este estudio también reveló el tamaño máximo de cable de aproximadamente 250 250 nanómetros para esta aplicación.
Además de su sensibilidad y precisión, SNSPD también funciona bien bajo los altos campos magnéticos, lo que los hace usar en imanes súper conductores utilizados en aceleradores para aumentar la velocidad de las partículas. La capacidad de detectar protones de alta energía con SNSPD nunca se ha informado antes, y este progreso extiende el alcance de las solicitudes de detección de partículas.
“Fue una transferencia de una tecnología exitosa entre las ciencias cuánticas, en la física nuclear experimental, para detectar fotones”, dijo el físico de Argon Tomas Polkoch. “Tomamos un dispositivo de detección de fotones e hicimos cambios menores para mejorar los campos y partículas magnéticas.
El trabajo también refleja la viabilidad de la tecnología utilizada en el refrigerador de electrones (EIC), que es una partícula sofisticada del Laboratorio Nacional Brook Haven del DU. El EIC analizará mejor la estructura interna de las partículas, con las protonías y las nuclear atómicas (iones) chocan con los electrones, incluidos los cuartos y la globina, que hacen protones y neutrones nucleares.
El EIC requiere detectores sensibles y precisos, y habrá herramientas valiosas para lograr y analizar las partículas causadas por la colisión SNSPDEC. “El protón que hemos experimentado en el FrameLab está en el medio de la CE, que encontraremos en el EIC”, dijo Singh Beck Lee, un nombramiento de física post -documental en Argón. “
El equipo de investigación utilizó una herramienta de anclaje de iones de reactivación en la Oficina del DOE de Nanoskal Materials, Nanoskal Materials, una instalación científica del consumidor en Argón.
Otros socios involucrados en este trabajo incluyen Allen Daboos, Timothy Draohar, Nitheneel Pasteka, Zen Edine Mizani y Valentine Naveesad.
Los resultados de esta investigación aparecieron Dispositivos y métodos nucleares A en la sección de investigación física. El estudio fue proporcionado por DOE Office Science, la Oficina de Física Nuclear.
