MoEDAL(),即大型強子對撞機單極子和奇異粒子探測器,是位於大型強子對撞機(LHC)的粒子物理學實驗。
實驗概況
MoEDAL與LHCb共用8號交互點(,簡稱、或)的實驗洞穴,位於法國安省的費內-伏爾泰,緊鄰瑞士日內瓦州梅蘭邊境。其主要目標是直接搜尋磁單極子或雙荷子,以及其他高度電離的()和贗穩定大質量粒子()。
探測方法
MoEDAL主要採用兩種探測方法:和鋁製的磁單極捕獲裝置。
#核徑跡探測器:在交互點周圍佈置了約10平方公尺的核徑跡探測器。這些探測器會因高度電離粒子(如磁單極子或高度帶電粒子)的通過而產生特徵性損傷。
#鋁製捕獲裝置:在交互點周圍放置了約800公斤的鋁條,用於捕獲穩定大質量粒子以供後續研究。這些鋁條藉由超導量子干涉儀(SQUID)磁力計進行檢測,以靈敏地探測磁單極子的存在。
研究進展
作為LHC的第七個實驗,MoEDAL於2010年5月獲得歐洲核子研究中心(CERN)研究委員會的批准,並於2011年1月開始首次試驗部署。
2012年,MoEDAL的精度超越了同類實驗。2015年,實驗安裝了新的探測器,但截至2017年,該實驗仍未發現任何磁單極子,只給出了磁單極子新的產生截面上限值與其各自對應之質量下限值。
2021年,MoEDAL團隊進行了史上首次使用粒子加速器進行雙荷子的搜尋分析。雖然他們尚未找到任何雙荷子存在的跡象,但他們基於以Drell-Yan過程成對產生雙荷子-反雙荷子對的假設,給出其在不同電荷、磁荷和自旋的情景各自對應之產生截面上限值和質量下限值(各自落在870–3120 GeV的區間,95%信心水準)。
2022年,研究團隊試著搜尋以施溫格效應產生的磁單極子。雖然他們仍舊未能觀測到磁單極子存在的跡象,但也為其質量給出了直接的下限值。
參與機構
MoEDAL是個國際研究合作團隊,其發言人為艾伯塔大學的()教授。該團隊的成員來自多個國家的眾多研究機構。參與機構包括:
*加拿大:艾伯塔大學、不列顛哥倫比亞大學、協和大學;}-
*美國:阿拉巴馬大學、塔夫茨大學、維吉尼亞大學
*英國:帝國理工學院、倫敦國王學院、倫敦瑪麗女王大學、軌跡分析系統有限公司()
*義大利:博洛尼亞大學、義大利國家核物理研究所、國際理論物理中心
*瑞士:歐洲核子研究中心
*捷克:布拉格捷克理工大學
*芬蘭:赫爾辛基大學
*韓國:西江大學
*阿爾及利亞:阿爾及爾天文台
*羅馬尼亞:羅馬尼亞太空科學研究所
*西班牙:
參考資料
外部連結
- [https://moedal.web.cern.ch/ MoEDAL官方網站]
- [https://inspirehep.net/experiments/1110581 INSPIRE-HEP上的MoEDAL實驗論文]
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