【48812】精度打破近30年国际纪录！科学家用激光聚集调查自旋电子

时间: 2024-08-12 02:25:16 |   作者: 提升设备

  科学家们近来在精细试验中对电子的调查达到了史无前例的详尽程度，这得益于他们选用

  日前，美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设备的核物理学家取得了一项严重打破：他们成功打破了近30年来电子束内平行自旋丈量（简称电子束偏振丈量）的国际纪录。

  这一严重成就为杰斐逊试验室进行的一系列十分重视的试验奠定了坚实根底，这些试验有望为物理学范畴带来新的严重发现。

  在最新一期《物理谈论C》杂志上，杰斐逊试验室的研讨人员与科学用户协作，一起陈述了他们的丈量成果。这些成果比1994-1995年在加州门洛帕克SLAC国家加速器试验室进行的SLAC大型勘探器（SLD）试验所取得的基准丈量成果更为准确。

  杰斐逊试验室的试验核物理学家、论文的合著者Dave Gaskell表明：“在国际任何地方的任何试验室，都没有人可以如此准确地丈量到电子束的极化。这不只是康普顿极化法的基准，也是任何电子极化丈量技能的基准。”

  康普顿偏振法是一种经过勘探光子（被带电粒子如电子散射的光粒子）来丈量电子束极化的办法。这种散射现象（即康普顿效应），可以终究靠激光和电子束之间的磕碰来完成。

  电子和光子都具有一种称为自旋的特性，物理学家运用角动量来描绘它。自旋是电子等粒子的固有特点，类似于质量或电荷。当粒子在给守时间内以相同方向旋转时，这个量被称为极化。关于物理学家来说，了解这种极化在探究物质最细小尺度上的中心特点至关重要。

  杰斐逊试验室的另一位物理学家、论文的合著者Mark Macrae Dalton形象地比方道：“把电子束幻想成你用来丈量东西的东西，就像一把尺子。这把尺子的单位是英寸仍是毫米？你有必要了解这把尺子才干了解任何丈量。不然，你就无法丈量任何东西。”

  科学家们在钙半径试验(CREX)期间，同步展开了铅半径试验(PREX-II)，然后达成了超高精度的作用，以勘探中重原子和重原子的原子核，以了解其“中子皮”的结构。

  终究，他们在钙半径试验(CREX)过程中，经过康普顿偏振法接连丈量电子束的偏振，精度为0.36%。这超过了SLAC SLD试验中陈述的0.5%。

  经过打破精度国际纪录并深化探究自旋电子，科学家们为物理学范畴带来了新的打破和可能性。这一立异性的研讨不只展现了激光聚集技能的强壮潜力，还为未来的试验和发现奠定了坚实的根底。