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亮度 (散射理论)

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散射理论加速器物理学领域,亮度(L)是指在单位时间(t)内探测到的事件数量与相互作用的截面 (σ)之比[1]

cgs单位制下,亮度的单位是cm-2·s-1;在可并用单位下是b-1·s-1。另一常用的术语叫做积分亮度(integrated luminosityLint[1],指的是亮度关于时间的积分,即

亮度和积分亮度可用于量化评估粒子加速器的能力。所有的对撞实验都是以提高积分亮度为目标;因为更高的积分亮度意味着能收集到更多的实验数据[1]

不同对撞机的亮度比较

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以下表格列出了多台粒子对撞机的亮度数据:

对撞机 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

参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Herr, W.; Muratori, B. Concept of luminosity. Brandt, D. (编). 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. (原始内容存档 (PDF)于2019-05-16). 
  2. ^ Tevatron sets new initial luminosity records页面存档备份,存于互联网档案馆), Fermilab Today news archive
  3. ^ LHC Performance plots. [2017-11-16]. (原始内容存档于2020-11-12). 
  4. ^ Tetsuo Abe et al.: Achievements of KEKB.页面存档备份,存于互联网档案馆) In: Prog. Theor. Exp. Phys. 03A001, 2013, pp. 1–18, doi:10.1093/ptep/pts102.