NA63実験 – 日本語百科事典辞書

NA63_experiment
NA63実験は、強い電磁場での放射プロセスを研究することを目的としています。北エリアのCERNにこれは、 SPSからの H4 二次電子ビームを使用して、異なるターゲットに向けられる固定ターゲット実験です。それらは、比較的軽い炭素とシリコンから、より重い鉄とスズ、タングステン、金、鉛に至るまで、さまざまな元素でできており、アモルファスまたは単結晶（ダイヤモンドなど）。
この実験は SPS 研究プログラムの一部であり、2010 年に Ulrik Ingerslev Uggerhoj 氏をスポークスパーソンとしてデータの取得を開始しました。
NA63の実験エリア。
コンテンツ
1 結晶ターゲットの臨界フィールド
2 放出時間
3 放射線反応
4 効果
5 NA63アクティブコラボメンバー
6 外部リンク
7 参考文献

結晶ターゲットの臨界フィールド
NA63 の主な目的の 1 つは、トライデントの「クラインのような」生産を研究することです。この現象は、運動中の電子が電磁場を貫通し、電子/陽電子対を放出するときに、非常に強い電磁場で発生します。これが起こるためには、電界はいわゆる臨界電界 E0 = 1.32*10^16 V/cm-1 よりも大きくなければならず、これは実験室で生成することは不可能です。しかし、結晶ターゲットの場合、浸透する粒子は、その理論上の臨界磁場に近い電磁場を経験します。実際、電子が単結晶の結晶学的方向 (軸または平面) に対して小さな入射角で結晶に入る場合、その構成要素の電場はコヒーレントに追加され、約 10^11 V/cm の全電場が生成されます。連続的で巨視的になっています。結晶が非晶質構成から回転すると、電子の静止フレームでは、核場が運動方向にコヒーレントに追加され、全場は最終的に求める 10^16 V/cm に達することができます。
そのような場では、電子は、その位置の量子力学的不確実性によって与えられる距離を輸送される場合、新しい電子-陽電子対の生成に対応するエネルギーを得る可能性があります: Δd= ƛ = ħ/mc. したがって、新しい粒子の大量の生成が予想され、観察されます – 電子静止フレームのフィールドが臨界になると。
そのような場は一般に、ホーキング放射が近い類似物である高度に磁化された中性子星、ブラックホール (NA63 のような電磁場の代わりに強いのは重力場) などの天体物理現象でのみ見られ、おそらく、既知の最高エネルギーの宇宙線を発生させる宇宙加速器で。NA63 は、結晶ターゲットと SPS (~ 100GeV) からのエネルギービームを使用する特別なアプローチを使用して、実験室でそのようなフィールドでプロセスをテストすることに成功しました。

放出時間
NA63 に関するもう 1 つの調査項目は、光子放出プロセスの持続時間に対する強力な電磁界の影響です。具体的には、臨界の大きさの場は、電子が光子を放出するのにかかる時間に興味深い影響を与えます。
電場に入る電子は加速されるため、制動放射効果によってエネルギーの一部を光子の形で失う必要がしっかりした素材。時間の膨張と長さの収縮という相対論的現象を利用することにより、NA63 実験は、この光子放出のプロセスが瞬間的ではなく、むしろ時間がかかることを示しました。このプロセスには時間がかかるため、光子生成は実験的に影響を受ける可能性が非相対論的粒子の場合、この時間は非常に短いため、除外されないまでも調査は非常に困難です。しかし、NA63 で使用される相対論的粒子の場合、時間の遅れの相対論的効果により、時間は約 50 万分の 1 に「遅く」なり、調査が可能になります。
反対に、臨界電磁場では、電子は非常に激しく偏向されるため、光子を放射するのに十分な時間がありません。したがって、電磁場を臨界レベルを超えて調整すると、電子ビームの放射スペクトルが変化する可能性が電磁場が増加すると、ビームからの相対的な放射収量が減少します。NA63 はそのような効果を調査しており、これまでに示された主な結果の 1 つは、シンクロトロン(ストレージ) リングで通常は古典的な形でのみ観測されるシンクロトロン放射に対する量子補正の測定です。

放射線反応
放射反応は、電気力学における長年の問題です。簡単に定式化すると、それは放出された荷電粒子に対する放出された光子の逆反応に関するものです。古典的な理論では、運動方程式の解はばかげた結果につながります。たとえば、エネルギー保存または因果関係と矛盾します。量子バージョン、いわゆる量子電気力学(QED) では、必要な技術が知られているため、問題は原理的に解決されます。しかし、その計算上の困難は深刻で、比較的簡単な問題しか解決され強力なフィールドは実験的に問題に対処するためのルートであることが判明し、NA63 コラボレーション (のメンバー) は理論的にも実験的にも道を切り開いてきました。

効果
強力な磁場と放出時間の影響は、物理学の他の多くの分野に関連しており、マグネターなどの天体物理オブジェクトを介して、非常に高い勾配の粒子加速に使用されるプラズマ航跡場のいわゆる「バブルレジーム」にまで及びます。 (強く磁化された中性子星”s”) から強力なレーザー”s” と重イオン衝突まで。NA63 で研究された概念は、まだ検出されていないブラックホールからのホーキング放射である重力類似物にも適用されます。最後に、実験的に放射線反応の問題に対処するために、電子-レーザー相互作用を使用してはるかに「クリーンな」環境を達成できますが、徹底的な調査を可能にするのに十分な強度のレーザーは、まだ数年、おそらく数十年先のことです。 . NA63 は、電子と結晶の相互作用により、すでに実験的にこの問題に取り組んでいます。
Unruh 効果は、NA63 によって調査された高エネルギーチャネリング放射線で初めて観測されました。

NA63アクティブコラボメンバー
Christian Flohr Nielsen (スポークスパーソン): https://orcid.org/0000-0002-8763-780X
Ulrik Uggerhøj : http://orcid.org/0000-0002-8229-1512
トバイアス・ウィスティセン: https://orcid.org/0000-0001-8103-9860
ロバート・ホルツアップル: http://orcid.org/0000-0003-2726-1131
アントニノ・ディ・ピアッツァ: https://orcid.org/0000-0003-1018-0458
サイモン・H・コネル: http://orcid.org/0000-0001-6000-7245
Jens Bo Justesen: https://orcid.org/0000-0003-2525-6793
アラン・H・ソレンセン。
マッツ・ミデルヒード・ルンドhttps://orcid.org/0000-0001-9859-9506
マーク・ブレイナー・ソレンセン
ソフィー・ジャストラップ・ラング

外部リンク
CERN-NA-063 INSPIRE-HEPの実験記録
宇宙線 : 宇宙からの粒子 : https://home.cern/about/physics/cosmic-rays-particles-outer-space
重イオン衝突 : https://home.cern/about/physics/heavy-ions-and-quark-gluon-plasma

参考文献
^ 「NA63」 . CERN。2015-01-05 . 2018 年7 月 7 日閲覧。
^
エスバーグ、Ｊ．カーセボム、Ｋ．クヌーセン、H.; トムセン HD; Uggerhøj、E。Uggerhøj、UI; ソナ、P。マンジャロッティ、A。ケテル、TJ。ディズダー、A。ダルトン、MM; バレストレロ、S.; コネル、SH （2010)。「強力なフィールドトライデント生産の実験的調査」 . フィジカルレビューＤ．82 (7): 072002. Bibcode : 2010PhRvD..82g2002E . ドイ: 10.1103/PhysRevD.82.072002 . ISSN 1550-7998。
^ Uggerhøj、Ulrik I. （2005)。「相対論的粒子と強い結晶場との相互作用」. 現代物理学のレビュー。77 (4): 1131–1171。ビブコード: 2005RvMP…77.1131U . 土井: 10.1103/RevModPhys.77.1131 . ISSN 0034-6861 .
^ アンデルセン、クリストファー K.; Andersen、SørenL.; エスバーグ、ヤコブ。クヌーセン、ヘルゲ。ミケルセン、ルーン。Uggerhøj、Ulrik I.; ソナ、ピエトロ。マンジャロッティ、アレッシオ。Ketel、Tjeerd J.; バレストレロ、セルジオ（2012)。「光子形成長の直接測定」 . フィジカルレビューレター。108 (7): 071802. Bibcode : 2012PhRvL.108g1802A . ドイ: 10.1103/PhysRevLett.108.071802 . ISSN 0031-9007 . PMID 22401193。
^ アンデルセン、KK。エスバーグ、Ｊ．クヌーセン、H.; トムセン HD; Uggerhøj、UI; ソナ、P。マンジャロッティ、A。ケテル、TJ。ディズダー、A。Ballestrero、S.（2012）。「量子領域の始まりにおけるシンクロトロン放射の実験的調査」 . フィジカルレビューＤ．86 (7): 072001. arXiv : 1206.6577 . ビブコード: 2012PhRvD..86g2001A . ドイ: 10.1103/PhysRevD.86.072001 . ISSN 1550-7998。S2CID 118488702 .
^ ディ・ピアッツァ、A.; Wistisen、Tobias N.; Uggerhøj、Ulrik I. （2017)。「整列した結晶による古典的な放射反応の調査」。物理文字B。765 : 1–5。arXiv : 1503.05717 . ビブコード: 2017PhLB..765….1D . ドイ: 10.1016/j.physletb.2016.10.083 . ISSN 0370-2693。S2CID 117037721 .
^ Wistisen、Tobias N.; ディ・ピアッツァ、アントニノ。クヌーセン、ヘルゲ V.; Uggerhøj、Ulrik I. （2018)。「整列結晶における量子放射反応の実験的証拠」 . ネイチャーコミュニケーションズ。9 (1): 795。arXiv : 1704.01080。Bibcode : 2018NatCo…9..795W . ドイ: 10.1038/s41467-018-03165-4 . ISSN 2041-1723 . PMC 5824952 . PMID 29476095。
^ リンチ、MH; コーエン、E。ハダド、Y。Kaminer、I.（2021）。「加速誘起熱性の実験的観察」。フィジカルレビューＤ．104 (4): 025015. arXiv : 1903.00043 . ドイ: 10.1103/PhysRevD.104.025015 . S2CID 214623535 . ·