Femtobarn songsang Barn (unit)

Femtobarn songsang (fb−1) adalah unit yang biasa digunakan untuk mengukur jumlah peristiwa perlanggaran zarah bagi setiap femtobarn keratan rentas sasaran, dan merupakan unit lazim bagi luminositi terkamirkan masa. Maka jika pengesan mengumpul sebanyak 100 fb-1 luminositi kamiran, dijangkakan menemui 100 peristiwa bagi setiap femtobarn keratan rentas dalam data.

Pertimbangkan pemecut zarah di mana dua alur zarah, dengan luas keratan rentas diukur dalam femtobarn, ditetapkan untuk berlanggar buat jangka masa tertentu. Jumlah perlanggaran berkadaran langsung dengan luminositi perlanggaran yang diukur selama jangka masa ini. Oleh itu, jumlah perlanggaran boleh didapati dengan mendarabkan luminositi kamiran dengan jumlah keratan rentas untuk proses perlanggaran tersebut. Jumlah ini kemudian dinyatakan sebagai femtobarn songsang dalam jangka masa tersebut (misalnya, 100 fb−1 dalam sembilan bulan). Femtobarn songsang sering dipetik sebagai petunjuk produktiviti pelanggar zarah.[8][9]

Fermilab menghasilkan 7001100000000000000♠10 fb-1 pada dekad pertama abad ke-21.[10] Tevatron di Fermilab mengambil masa sekitar 4 tahun untuk mencapai 7000100000000000000♠1 fb-1 pada 2005, manakala dua eksperimen LHC di CERN, iaitu ATLAS dan CMS, mencapai lebih dari 7000500000000000000♠5 fb-1 data proton–proton bagi 2011 sahaja.[11][12][13][14][15][16] Pada April 2012, LHC mencapai tenaga perlanggaran setinggi 7000800000000000000♠8 TeV dengan puncak luminositi sebanyak 6760 μb-1s-1 (mikrobarn sesaat); menjelang Mei 2012, LHC menghasilkan data sebanyak 1 fb-1 seminggu bagi setiap kolaborasi pengesan. Rekod lebih 23 fb−1 dicapai pada 2012.[17] Pada November 2016, LHC mencapai 7001400000000000000♠40 fb-1 untuk sepanjang tahun itu, melebihi sasaran 7001250000000000000♠25 fb-1.[18] Secara keseluruhan, operasi kedua LHC menghasilkan sekitar 7002150000000000000♠150 fb-1 untuk kedua-dua ATLAS dan CMS pada 2015–2018.[19]

Contoh penggunaan

Sebagai contoh mudah, jika garis alur beroperasi selama 8 jam (28 800 saat) pada luminositi seketika sebanyak 7002300000000000000♠300 × 1030 cm-2·s-1 = 7002300000000000000♠300 µb-1·s-1, maka ia akan mengumpulkan data bersamaan luminositi kamiran sebanyak 7006864000000000000♠8640000 µb-1 = 7000864000000000000♠8.64 pb-1 = 6997864000000000000♠0.00864 fb-1 dalam tempoh ini. Sekiranya ini digandakan dengan keratan rentas, maka nombor tanpa dimensi diperoleh, iaitu jumlah peristiwa serakan dijangka.

Rujukan

WikiPedia: Barn (unit) http://home.cern/about/opinion/2016/11/lhc-smashes... http://cdsweb.cern.ch/record/1372204 http://lpc.web.cern.ch/lpc/lumiplots_2012.htm http://www.barrypopik.com/index.php/new_york_city/... http://www.nuclearglossary.com/nuclearglossary_rea... http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor/... http://news-service.stanford.edu/news/2004/july21/... http://www2.slac.stanford.edu/tip/special/PEP-II-0... http://www.unc.edu/~rowlett/units/dictS.html http://ed.fnal.gov/painless/pdfs/cross.pdf