MoEDAL实验
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MoEDAL(Monopole and Exotics Detector at the LHC),即大型强子对撞机单极子和奇异粒子探测器,是位于大型强子对撞机(LHC)的粒子物理学实验。
实验概况
MoEDAL与LHCb共用8号交互点(Interaction Point 8,简称Point 8、IP8或P8)的实验洞穴,位于法国安省的费内-伏尔泰,紧邻瑞士日内瓦州梅兰边境。其主要目标是直接搜寻磁单极子[1][2][3]或双荷子,以及其他高度电离的稳定大质量粒子(SMPs)和赝稳定大质量粒子(pseudo-SMPs)。
探测方法
MoEDAL主要采用两种探测方法:核径迹探测器和铝制的磁单极捕获装置。[4]
- 核径迹探测器:在交互点周围布置了约10平方米的核径迹探测器。这些探测器会因高度电离粒子(如磁单极子或高度带电粒子)的通过而产生特征性损伤。
- 铝制捕获装置:在交互点周围放置了约800公斤的铝条,用于捕获稳定大质量粒子以供后续研究。这些铝条借由超导量子干涉仪(SQUID)磁力计进行检测,以灵敏地探测磁单极子的存在。
研究进展
作为LHC的第七个实验,MoEDAL于2010年5月获得欧洲核子研究中心(CERN)研究委员会的批准,并于2011年1月开始首次试验部署。[5]
2012年,MoEDAL的精度超越了同类实验。2015年,实验安装了新的探测器,[6]但截至2017年,该实验仍未发现任何磁单极子,只给出了磁单极子新的产生截面上限值与其各自对应之质量下限值。[7]
2021年,MoEDAL团队进行了史上首次使用粒子加速器进行双荷子的搜寻分析。虽然他们尚未找到任何双荷子存在的迹象,但他们基于以Drell-Yan过程成对产生双荷子-反双荷子对的假设,给出其在不同电荷、磁荷和自旋的情景各自对应之产生截面上限值和质量下限值(各自落在870–3120 GeV的区间,95%信心水准)。[8]
2022年,研究团队试着搜寻以施温格效应产生的磁单极子。[9]虽然他们仍旧未能观测到磁单极子存在的迹象,但也为其质量给出了直接的下限值。[10]
参与机构
MoEDAL是个国际研究合作团队,其发言人为艾伯塔大学的詹姆斯·平弗德(James Pinfold)教授。该团队的成员来自多个国家的众多研究机构。参与机构包括[11]:
参考资料
外部链接
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