亮度 (散射理論)
在散射理論和加速器物理學領域,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]:
在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 luminosity,Lint)[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著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
- ^ 1.0 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).
- ^ 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
- ^ LHC Performance plots. [2017-11-16]. (原始內容存檔於2020-11-12).
- ^ 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.