美因茨的 MESA：下一次大型物理冒险取得进展！

美因茨的 MESA：下一次大型物理冒险取得进展！

美因茨约翰内斯古腾堡大学 (JGU) 的能量回收粒子加速器 MESA（美因茨能量回收加速器）的建设正在成形。 2025年4月10日，重达3吨的真空室交付使用，这对于正在进行的研究项目至关重要。此次交付是在 2024 年 11 月安装了 21 吨超导磁体之后进行的，进一步展示了该项目的进展。 MESA 不仅是美因茨卓越集群 PRISMA+ 的一部分，而且还为物理学基础研究开辟了新的可能性。

MESA 的中心目标是两个主要实验 MAGIX 和 P2，旨在为所谓的“新物理学”的研究做出贡献。 P2实验的重点是弱混合角的精确测量，以澄清基本粒子物理中的悬而未决的问题。新的真空室长度达到令人印象深刻的 7 米，直径为 2.4 米，体积为 32 立方米。这一条件很重要，因为腔室为目标电池创造了必要的真空，而目标电池必须在 -257 摄氏度左右的极低温度下运行。

技术挑战和解决方案

该目标电池中储存有液态氢，其体积约为 70 升。腔室的真空不仅起到绝缘作用，而且还确保电子束照射到靶电池上产生的热量被氦冷却器有效地消散。真空室的后部还包含一个硅像素探测器，用于测量电子的动量。一个特殊功能是真空窗口，由碳纤维增强环氧树脂制成，连接在腔室的前部和后部之间。

真空室本身采用高强度铝合金制成，并配有特殊金属密封件，确保高抗辐射能力。它被设计成适合超导磁体，这意味着它的形状必须非常圆形。

资金和进一步措施

P2实验的开发工作得益于PRISMA+卓越集群和德国研究基金会（DFG）大型设备计划的资助。与此同时，MESA等项目所使用的技术的开发也正在通过国际合作得到推动。国际直线对撞机（ILC）就是一个例子，它依赖于超导加速器技术，具有低功率损耗和高质量粒子束等优点。这些技术自 20 世纪 90 年代以来一直由 DESY 和 TESLA 技术合作组织等机构开发，为美因茨当前的发展提供了宝贵的背景。

总体而言，MESA 是现代粒子物理学的杰出典范，近年来处于技术进步的前沿，使大学研究达到国际水平。