En los aceleradores de partículas de alta energía, tenemos posibilidades limitadas de qué tipo de partículas podemos colisionar debido a su carga, propiedades de radiación, etc. Entiendo que en el LHC colisionamos partículas de gran masa como protones o núcleos de plomo porque están cargados eléctricamente. entonces podemos usar métodos electromagnéticos. También son masivos, por lo que su salida de radiación tampoco es tan grande.
¿Existe la posibilidad de conectar algún emisor de diferentes partículas como electrones o neutrones a algunos de los detectores "desde un lado" para tener nuevos tipos de colisiones de alta energía? (Es cierto que todavía sería una colisión de solo 6,5 TeV y no de 13 completos porque el emisor no tendría su propio acelerador, sin embargo, podríamos tener la posibilidad de colisiones de protones y neutrones y muchas otras).
¿Es técnicamente difícil o incluso probado para colisionar partículas perpendicularmente al haz de sincrotrón?
¿Se utilizó o por qué no se utilizó este esquema en la construcción del LHC?
Determinar la energía del haz del objetivo fijo necesaria para producir algún proceso y compararla con la energía del haz del colisionador necesaria para el mismo proceso es un ejercicio estándar que damos a los estudiantes de física de partículas (y, de hecho, le doy una versión simplificada a mi moderno estudiantes de física). Realmente solo requiere relatividad especial.
Pero el resultado es que un experimento de objetivo fijo que usa un haz de un colisionador no es ni la mitad de energético que un experimento del colisionador; es mucho menos energético porque gran parte de la energía se desperdicia en forma de aerosol resultante que tiene un gran impulso general en el marco del laboratorio. En otras palabras, no estés pensando aquí.
Hay planes exploratorios para financiar y construir un colisionador de iones de electrones . Tanto el laboratorio de Brookhaven como el de Jefferson están compitiendo para obtener el visto bueno utilizando sus instalaciones existentes para una parte de la infraestructura. (En RHIC tienen el haz de hadrones y JLAB el haz de electrones). Pero ese es un proyecto de dos haces.
Por último, los sistemas detectores del LHC están diseñados teniendo en cuenta las colisiones protón-protón, protón-ion e ion-ion. Para el trabajo de iones de electrones, construiría dispositivos similares, pero algunos detalles del diseño serían diferentes.
Desimanar
dmckee --- gatito ex-moderador
dukwon