Электрондық позитрондық коллектор - Circular Electron Positron Collider

The Электрондық позитрондық коллектор болып табылады электрон позитрон коллайдері Қытайдың жоғары энергетикалық физика қауымдастығы алғаш рет 2012 жылы ұсынған. Бұл машинаны кейіннен қуаты жоғары протон-протон коллайдеріне дейін көтеруге болады, оның әлеуеті қазіргі Хиггз бозонының өндірісінен тыс болуы мүмкін.^[1]^[2] Төмен Хиггс массасы ~ 125 GeV Хиггс фабрикасы ретінде шеңберлі электронды позитрондық коллайдер (CEPC) мүмкіндігін береді, бұл жарықтылықтың өзіндік құны мен протон-протон коллайдеріне дейін көтеріліп, бұрын-соңды болмаған жоғары энергияға жету мүмкіндігі бар жаңа физика. Бөлшектерді жерасты сақинасы жер шарының қазіргі жетекші коллайдерінен кем дегенде екі есе үлкен болуға бағытталған Үлкен адрон коллайдері (CERN) Женевадан тыс жерде. Айналасы 80 шақырым (49,70 миль) болған Қытайдың үдеткіш кешені бүкіл аралды қоршап алады Манхэттен.

Машина параметрлері

Акселератор параметрлері

Келесі параметрлер шеңбердің 53,6 км және массасы 2 × 120 ГэВ болатын коллектордың «бастапқы» конфигурациясын көрсетеді.^[3] Жоба жоспарлаудың бастапқы кезеңінде болғандықтан, олар өзгеруі мүмкін.

Меншік	Бірлік	Мән	Меншік	Бірлік	Мән
Сәулелік энергия (E)	GeV	120	Лоренц факторы (γ)		234834.66
Айналма (C)	км	53.6	Революция кезеңі (Т₀)	с	1.79·10⁻⁴
Жарықтық (L)	см⁻²с⁻¹	1.80·10³⁴	Революция жиілігі (f₀)	Hz	5591.66
SR қуат / сәуле (P)	МВт	50	Магниттік қаттылық (B_б)	Т · м	400.27
Иілу радиусы (ρ)	м	6094	Моменттің тығыздалуы фактор (α_б)		4.15·10⁻⁵
N_IP		2	Энергияны қабылдау сақинасы (η)		0.02
n_B		50	Сәулеленуге арналған көлденең қимасы Бхабха шашыраңқы (σ_ee)	см²	1.53·10⁻²⁵
Толтыру коэффициенті (κ)		0.71	Бхабаның сәулеленуіне байланысты өмірτ_L)	мин	56.03
			Поляризацияның қалыптасу уақыты (τ_б)	мин	21

Физика бағдарламасы

CEPC физика бағдарламасын кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Электрон-позитрон коллайдері ретінде ол дәлдік өлшемдеріне сәйкес келеді, сонымен бірге жаңа физика үшін күшті ашылу әлеуетіне ие. Физиканың кейбір мүмкін мақсаттарына мыналар жатады:

Хиггстің өлшемдері: ZH үшін өндіріс шегінен сәл жоғары, CEPC - Хиггс фабрикасы. Онжылдықта 5 аб жинау жоспарланған⁻¹ екі детекторы бар, бұл шамамен миллион шығарылған Хиггс Босонға сәйкес келеді.^[4] Бір мақсат - ZH өндірісінің көлденең қимасын өлшеу ${ displaystyle sigma (ZH)}$ 0,5% дәлдікке дейін. Басқа мақсаттарға Хиггз Босонның өзіндік байланысын өлшеу және оның басқа бөлшектермен байланысы жатады.
Z шыңында жүгіру кезінде Z Boson массасын және басқа қасиеттерін дәл өлшеу, мысалы. Zbb̅ муфтасын жасауға болады.^[5]
Стандартты модельден тыс физика:^[6] LHC-мен салыстырғанда массаның төменгі энергиясына қарамастан, CEPC LHC мүмкін емес кейбір сценарийлерде жаңалықтар немесе алып тастаулар жасай алады. Көрнекті жағдай - бұл суперсиметрия болған кезде, бірақ супер серіктестердің массасы бір-біріне өте жақын (деградацияға жақын). Бұл жағдайда, бір SUSY бөлшегі екіншісіне плюс Стандартты Модель бөлшегіне ыдырағанда, SM бөлшегі Hadron коллайдерінде анықталудан қашып кетеді. Электрондық коллекторда бастапқы күй толық белгілі болғандықтан, мұндай оқиғаларды олардың жетіспейтін энергиясы арқылы анықтауға болады (SUSY бөлшектері мен нейтринодары тасымалдайтын энергия).

Мүмкін уақыт шкаласы

Зерттеуге дейінгі, ғылыми-зерттеу және дайындық жұмыстары
Алдын ала зерттеу: 2013-15
ҒЗТКЖ-ны қаржыландыруға сұраныс беру үшін 2014 жылдың соңына дейінгі CDR (тұжырымдамалық жобалау туралы есеп)
ҒЗЖ: 2016-2020 жж
Инженерлік дизайн: 2015-2020 жж
Құрылыс: 2021-2027
Деректерді қабылдау: 2028-2035

Әдебиеттер тізімі

^ http://cepc.ihep.ac.cn/ Электрондық циркулярлы дөңгелек коллектор - CEPC
^ http://www.aljazeera.com/indepth/features/2014/09/china-unveils-world-largest-supercollider-science-physi-2014919131524321817.html Қытай әлемдегі ең үлкен суперколлайдерді жоспарлап отыр
^ http://cepc.ihep.ac.cn/intro.html CEPC жобасы
^ LOU, Синьчжоу. «CEPC жобасына шолу» (PDF). 2015 жылдың 10–12 тамызында ОЭК-те физика бойынша семинар
^ Гу, Цзяйин. «CEPC кезінде Zbb̅ муфталарын зондтау» (PDF). 2015 жылдың 10–12 тамызында ОЭК-те физика бойынша семинар
^ Крейг, Натаниэль. «Табиғи және Хиггстің өлшемдері» (PDF). 2015 жылдың 10–12 тамызында ЦЭПО-да физика бойынша семинар

[1] ttp://cepc.ihep.ac.cn/ Электрондық циркулярлы дөңгелек коллектор - CEPC

[2] ttp://www.aljazeera.com/indepth/features/2014/09/china-unveils-world-largest-supercollider-science-physi-2014919131524321817.html Қытай әлемдегі ең үлкен суперколлайдерді жоспарлап отыр

[3] ttp://cepc.ihep.ac.cn/intro.html CEPC жобасы

[4] LOU, Синьчжоу. «CEPC жобасына шолу» (PDF). 2015 жылдың 10–12 тамызында ОЭК-те физика бойынша семинар

[5] Гу, Цзяйин. «CEPC кезінде Zbb̅ муфталарын зондтау» (PDF). 2015 жылдың 10–12 тамызында ОЭК-те физика бойынша семинар

[6] Крейг, Натаниэль. «Табиғи және Хиггстің өлшемдері» (PDF). 2015 жылдың 10–12 тамызында ЦЭПО-да физика бойынша семинар

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]