Физики БелГУ предложили новый способ измерения эмиттанса для электрон-позитронных коллайдеров
Существующие методики измерения эмиттанса оказались неэффективны для пучков чрезвычайно малых размеров. Однако, чем лучше сфокусирован пучок, тем лучше будут взаимодействовать частицы. Поэтому для перспективных исследований пучки необходимо фокусировать в очень узком пространстве, вплоть до нескольких десятков нанометров.
В БелГУ предложили регистрировать угловое распределение дифрагированного переходного излучения пучка электронов в тонких кристаллах. Для этого был выбран кристалл кремния. Специальные детекторы регистрируют угловые распределения излучения для двух расстояний между кристаллом и детектором, и на основе этих измерений определяются размеры и эмиттанс пучка.
«Наш метод определения эмиттанса позволяет работать с пучками электронов с энергиями порядка десяти ГэВ, продольный размер которых не превышает несколько микрон. Прежде удавалось измерять только параметры пучков с продольным размером не менее 50-100 микрон. Метод сыграет важную роль при создании Международного линейного коллайдера или альтернативного проекта. Можно считать, одна из принципиальных проблем перспективных коллайдеров решена», — рассказал профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики НИУ «БелГУ» Игорь Внуков.
В исследовании принимали участие специалисты Японского института синхротронного излучения и центра синхротронного излучения SAGA LS (Япония). Предложенная методика определения размеров пучка уже прошла проверку на линейном ускорителе SAGA-LS.
Эмиттанс – численная характеристика ускоренного пучка заряженных частиц, равная объёму фазового пространства, занимаемого этим пучком. Фазовое пространство в общем случае шестимерное; в нем учитываются координаты и импульсы частиц.