世界首次:科学家成功对 μ 子实行“冷却”加速,约达光速 4%

2024年05月21日14:02:14 科学 6182

it之家 5 月 21 日消息,日本 j-parc 研究中心、日本高能加速器研究机构联合发布公报,宣布完成了业内首次对 μ 子进行“冷却”和加速的操作,朝着实现世界首个 μ 子(渺子)加速器迈出了一大步。

据介绍,研究团队在 j-parc 中心使带一颗正电荷的正 μ 子减速到几乎停止(光速的 0.002%)的状态,并使正 μ 子的方向和速度统一(这一过程被称为“冷却”),再施加高频电场加速正 μ 子,最终使正 μ 子加速至光速的 4%,形成方向、速度一致的高指向性正 μ 子束。具体细节将于 6 月 5 日的新闻发布会上揭晓。

世界首次:科学家成功对 μ 子实行“冷却”加速,约达光速 4% - 天天要闻

▲ j-parc 材料与生命科学实验设施 (mlf) μ 子实验设施中进行的 μ 子冷却和加速实验设备,图源: j-parc

it之家查询获悉,μ 子是一种带一个单位负电荷的基本粒子,具有极强的穿透能力,可用于大型目标物内部的无接触和无损成像。自然存在的 μ 子来自高能宇宙射线,而借助质子加速器能够大量生成 μ 子。

公报中提到,μ 子的加速从技术上来说非常困难,迄今没有成功的先例,本项研究首次证实了 μ 子是能够“冷却”和加速的。

值得一提的是,世界上各种各样的加速器中也还没有 μ 子加速器。μ 子的寿命只有约 2 微秒,如果不尽快加速,它们很快就会衰变。

此外,μ 子的质量约是电子的 200 倍,必须多级加速。研究小组计划不断完善技术,最终实现将其加速至光速的 94%。

科学分类资讯推荐

破壁者GPMI:中国接口技术迈入产业化深水区 - 天天要闻

破壁者GPMI:中国接口技术迈入产业化深水区

近日,为贯彻落实《关于加快推进视听电子产业高质量发展的指导意见》精神,推动高速数字接口GPMI技术的产业化应用,以及通过标准化手段进一步治理电视操作复杂问题,由中国电子技术标准化研究院等单位联合主办的“GPMI产业生态推进会暨电视操作复杂治理标准研讨会”(以下简称“研讨会”)圆满结束。 这场盛会的举办,通过...
深圳平湖实验室成功制备国内首个氮化铝/富铝镓氮高电子迁移率晶体管 - 天天要闻

深圳平湖实验室成功制备国内首个氮化铝/富铝镓氮高电子迁移率晶体管

氮化铝(AlN)作为禁带宽度最大的超宽禁带半导体材料,具有高达15.4MV/cm的击穿场强和高达340W/(m·K)的热导率,是耐高温、耐高压大功率器件的理想材料,也被称为唯一能够满足138-230kV电网需求的半导体。目前国内关于氮化铝功率器件的报道主要集中在二极管器件。深圳平湖实验室超宽禁带半导体团队和北京大学沈波教授及南方...
载有超3000辆汽车的运输船在太平洋起火近三周后沉没 - 天天要闻

载有超3000辆汽车的运输船在太平洋起火近三周后沉没

据报道,本月初在太平洋上起火的“Morning Midas”号汽车运输船于当地时间6月23日16:35左右沉没。据悉,该船沉没的水域深度可达5000米,恶劣天气和海水渗入船体加剧了火灾造成的损害,最终导致该船沉没。根据此前的报道,船上载有3159辆汽车,其中65辆为纯电动汽车,681辆为混合动力汽车,该船管理公司Zodiac Maritime曾向...
民航博物馆将迎全新科普项目,退役A310飞机“活”起来 - 天天要闻

民航博物馆将迎全新科普项目,退役A310飞机“活”起来

位于北京首都机场辅路的民航博物馆即将迎来新的航空科普项目,一架拥有着40多年历史的注册号为B-2301的空客A310飞机将实现活化利用。6月25日,这架飞机启动“装修”工程,飞机的驾驶舱、客舱将进行全方位改造,预计2027年完工并对公众开放。 一架拥有着40多年历史的空客A310飞机将实现活化利用。新京报记者 陶冉 摄 移动18...
局地地表温度超70℃ 最近为啥这么热? - 天天要闻

局地地表温度超70℃ 最近为啥这么热?

今年6月以来,我国多地高温天气突出。6月23日至25日,华北平原一带的高温天气持续发展,多地开启暴晒模式,部分地区地表温度高达70℃。近期北方高温为何这么猛?多地“热得早、热得长,还热得极端”是错觉吗?为什么北方最近热得如此突出?这是光照加热+暖气团输送共同作用的结果。由于大陆暖高压脊的影响,华北、东北等地...
我国两台先进望远镜在青海冷湖开建 | 新华社 - 天天要闻

我国两台先进望远镜在青海冷湖开建 | 新华社

6月21日,中国科学院紫金山天文台在青海冷湖天文观测研究基地启动建设4.2米地基专用天体测量望远镜与2.5米多终端通用望远镜项目。这两台望远镜建成后,将形成国际先进的地基光学精密观测体系,意味着我国精密天体测量观测能力的重大跨越。4.2米地基专用天体测量望远镜计划于2027年建成,将成为我国最大的天体测量望远镜,也...
人类性别只有男和女?实际情况远比你想的更复杂,一共112种 - 天天要闻

人类性别只有男和女?实际情况远比你想的更复杂,一共112种

在美国,一场抚养权官司曾引发轩然大波:一名 7 岁孩童因两岁时被诊断为 “跨性别者”,母亲决定将其按女孩培养,改名 “露娜”,甚至计划用化学阉割手段改变其生理特征。而坚持男孩养育方式的父亲输掉官司后,事件不仅在文化层面掀起争议,更撕开了一个
2025全国节能宣传周:今天,你低碳了吗? - 天天要闻

2025全国节能宣传周:今天,你低碳了吗?

什么是节能宣传周全国节能宣传周活动是在1990年国务院第六次节能办公会议上确定的。从1991年开始,全国节能宣传周活动每年举办。鉴于全国性的缺电状况,2004年全国节能宣传周活动由原来的11月改为夏季举行,目的是在夏季用电高峰时,形成强大的宣传声势,唤起人们的节能意识。6月23日至29日是2025年全国节能宣传周活动主题...