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亮度 (散射理論)

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散射理論加速器物理學領域,亮度(L)是指在單位時間(t)內探測到的事件數量與相互作用的截面 (σ)之比[1]

cgs單位制下,亮度的單位是cm-2·s-1;在可並用單位下是b-1·s-1。另一常用的術語叫做積分亮度(integrated luminosityLint[1],指的是亮度關於時間的積分,即

亮度和積分亮度可用於量化評估粒子加速器的能力。所有的對撞實驗都是以提高積分亮度為目標;因為更高的積分亮度意味着能收集到更多的實驗數據[1]

不同對撞機的亮度比較

以下表格列出了多台粒子對撞機的亮度數據:

對撞機 相互作用 L (cm−2·s−1)
SPS p + p 6.0×1030
Tevatron[2] p + p 4.0×1032
HERA p + e+ 4.0×1031
LHC[3] p + p 1.5×1034
LEP e + e+ 1.0×1032
PEP e + e+ 3.0×1033
KEKB[4] e + e+ 2.1×1034

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Herr, W.; Muratori, B. Concept of luminosity. Brandt, D. (編). CERN Accelerator School: Intermediate Course on Accelerator Physics, Zeuthen, Germany, 15-26 Sep 2003 (PDF). CERN. 2006: 361–378 [2017-11-16]. ISBN 978-92-9083-267-6. doi:10.5170/CERN-2006-002. (原始內容存檔 (PDF)於2019-05-16). 
  2. ^ Tevatron sets new initial luminosity records頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), Fermilab Today news archive
  3. ^ LHC Performance plots. [2017-11-16]. (原始內容存檔於2020-11-12). 
  4. ^ Tetsuo Abe et al.: Achievements of KEKB.頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) In: Prog. Theor. Exp. Phys. 03A001, 2013, pp. 1–18, doi:10.1093/ptep/pts102.