亮度 (散射理论)
在散射理论和加速器物理学领域,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]:
在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 luminosity,Lint)[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
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
- ^ 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).
- ^ Tevatron sets new initial luminosity records (页面存档备份,存于互联网档案馆), Fermilab Today news archive
- ^ LHC Performance plots. [2017-11-16]. (原始内容存档于2020-11-12).
- ^ 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.