UA9

Nella fisica delle particelle e delle alte energie il successo della ricerca sperimentale dipende moltissimo dalla qualità del fascio di particelle cariche, sia durante l’accelerazione che l’immissione negli anelli di accumulazione. Solitamente per controllare i fasci di particelle cariche vengono applicati dei campi elettromagnetici di varia origine e configurazione. Una tecnica comune si basa sull’impiego del campo elettromagnetico di dipoli, quadrupoli, wiggler ecc. di grandi dimensioni (numerosi metri nel caso di LHC), e anche di enormi collimatori. Esiste comunque un altro metodo basato sull’utilizzo dei campi elettrici dei solidi. Ad esempio, i campi nei cristalli, una volta orientati in regime di canalizzazione rispetto al fascio incidente, possono raggiungere gradienti altissimi anche di 100 GeV/m, superando enormemente il massimo che si può ottenere nei moderni acceleratori (caratterizzati da gradienti di 50-100 MeV/m).
Il progetto UA9, che riunisce un vasto gruppo di ricercatori dall’Europa e dalla Russia (fisici, teorici e sperimentali, e ingegneri-fisici), punta all’utilizzo di cristalli accresciuti opportunamente per controllare la qualità dei fasci di particelle relativistiche, in particolare la collimazione mediante cristalli curvi. Lo studio dei processi delle particelle relativistiche cariche all’interno dei canali dei cristalli incurvati mostra un’alta efficienza di collimazione del fascio, rafforzata dalla soppressione dei processi di diffusione anelastica. I cristalli collimatori sono dispositivi leggeri e compatti di dimensioni millimetriche, costituiti da cristalli di silicio “quasi dritti” con angoli di curvatura stimati in microradianti.