Кіріспе

Халықаралық мюондық иондау салқындату эксперименті (немесе MICE) – Резерфорд Апплтон зертханасындағы жоғары энергиялық физика эксперименті. Бұл эксперимент CERN-нің танылған эксперименті (RE11) болып табылады. MICE мюондардың иондау салқындатуын демонстрациялауға арналған. Бұл – сәуленің эмиссиясын төмендету арқылы сәуле көлемін азайту процесі, соның салдарынан кішкентай апертуралы үдеткіштерде және азырақ фокустаушы магниттерде көбірек мюондарды үдетуге болады. Бұл, мысалы, нейтрино фабрикасы немесе мюондық коллайдер ретінде пайдалануға болатын жоғары интенсивті мюондық үдеткіштер құруға мүмкіндік береді. MICE 7 метрлік салқындату камерасында мюон сәулесінің көлденең эмиссиясын азайтады және осы азаюды өлшейді. MICE-тың бастапқы жобасы II мүмкіндіктерді зерттеу есебінде сипатталған схемаға негізделген, бірақ 2014 жылы ол маңызды өзгерістерге ұшырады. Мюон эмиссиясы 4 Тесла магнит өрісінде, негізгі салқындату камерасының алдында да, артында да сцинтилляциялық талшықты іздеу детекторларымен өлшенеді. Үлкен эмиссиялы мюон сәулелерінің салқындауын зерттеу үшін бірінші іздеу детекторының алдына диффузорды орналастыруға болады. Негізгі салқындату жасушасы екіншілік LiH сіңіргіштен, радиожиілік резонаторынан (RF резонаторы), сәулені орталық негізгі сіңіргішке (LiH немесе LH2) бағыттауға арналған катушкалардан, сәулені негізгі сіңіргіштен шығаруға арналған магниттік катушкалардан, екінші RF резонаторынан және екіншілік LiH сіңіргіштен тұрады. Екіншілік сіңіргіштер салқындатуға үлес қосса да, олардың басты мақсаты – RF резонаторларында пайда болатын электрондарды тоқтату. RF резонаторлары мюондарды үдету үшін жасалған. Олар келіп түсетін мюондармен синхронды жұмыс істемейтіндіктен, кейбір мюондар үдеседі, ал кейбіреулері баяулайды. Ұшу уақытын өлшеу мюондардың резонаторларда сезінген электр өрісін есептеуге мүмкіндік береді. Базалық негізгі сіңіргіш – 65 мм қалыңдығы бар LiH дискісі. Балама ретінде, 350 мм ұзындығы бар сұйық сутек ыдысын қолдануға болады.

Детektorлар

Мюондар салқындату арнасынан бірінен соң бірі өтеді. Мюондардың фазалық кеңістіктегі координаттары салқындату арнасының бастапқы және соңғы бөліктерінде орналасқан ұшу сцинтилляторлары және сцинтилляторлы талшықты іздеу детекторлары арқылы өлшенеді. Мюондар сәуледегі басқа бөлшектерден спектрометрлер мен Бөлшектерді Сәйкестендіру (PID) детекторларының, үш ұшу сцинтилляторының, Черенков детекторының және калориметрдің бірлескен жұмысы арқылы ажыратылады.

Мәртебе

2017 жылдан бері MICE деректерді қабылдап жатыр, сондай-ақ ұзақ салқындату ұясының жаңартылуы қарастырылуда.