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[科普中国]-相互作用点

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在粒子物理学中,相互作用点(英语:interaction point)是指粒子间发生碰撞的地方。需要加以区分的是“象征”(Nominal IP)相互作用点和“真实(物理)”相互作用点(real or physics IP),前者指相互作用点的设计值,而后者指粒子实际发生碰撞的位置。

简介在粒子物理学中,相互作用点(英语:interaction point)是指粒子间发生碰撞的地方。需要加以区分的是“象征”(Nominal IP)相互作用点和“真实(物理)”相互作用点(real or physics IP),前者指相互作用点的设计值,而后者指粒子实际发生碰撞的位置。

对于目标固定的实验,相互作用点是粒子束和靶相互作用的位置。对于粒子对撞机,相互作用点是粒子束之间发生撞击的地方。粒子加速器的粒子探测器被安装在加速器的象征相互作用点。因此,相互作用点附近的所有区域都被成为相互作用区域。诸如大型正负电子对撞机、HERA、RHIC、兆电子伏特加速器以及大型强子对撞机可以提供若干个相互作用区域,从而可以让不同的几个实验采集相同粒子撞击的实验结果。1

粒子物理学粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一个物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现,物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们,因此粒子物理学也被称为高能物理学。1

粒子加速器粒子加速器(英语:particle accelerator)是利用电场来推动带电粒子使之获得高能量。日常生活中常见的粒子加速器有用于电视的阴极射线管及X光管等设施。只有当被加速的粒子置于抽真空的管中时,才不会被空气中的分子所撞击而溃散。在高能加速器里的粒子由四极磁铁(quadrupole magnet)聚焦成束,使粒子不会因为彼此间产生的排斥力而散开。

粒子加速器有两种基本型式,环形加速器和直线加速器。1

大型正负电子对撞机**大型正负电子对撞机(Large Electron-Positron Collider,简称:LEP)**是欧洲核子研究组织(CERN)的粒子加速器之一,1989年开始营运,位在瑞士和法国的边界附近,大型正负电子对撞机的周长长达27公里,专门加速电子和正子,是目前已建成的最高能量的轻子加速器,且迄今为止还保留着粒子加速器的速度纪录。在2000年末的时候,LEP被关停并拆解,以给在建的新的大型强子对撞机腾出轨道空间。1

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学