En el acelerador de partículas, los protones se aceleran cerca de la velocidad de la luz. Una partícula cargada que se mueve muy rápido debería emitir grandes cantidades de radiación electromagnética. ¿Es este el caso? ¿Cómo se diferencia este EMR de los resultados de las colisiones?

Sí, uno tiene que preocuparse por la radiación sincrotrón y Bremsstrahlung radiación y es una fuente de ruido de fondo. Cuando buscaba infracciones de sabor a leptones en el CERN, mi modelo tuvo que tener en cuenta la radiación Bremsstrahlung.

En su mayor parte, la mayor parte de esta radiación dispersa se filtra automáticamente. Las interacciones entre partículas solo ocurren donde se cruzan los haces, mientras que la radiación Bremsstrahlung ocurre a lo largo del acelerador. Además, el mosto de la radiación Bremstrahlung ocurrirá en una dirección casi paralela a los haces. Pero los detectores no pueden bloquear los haces, por lo que esta radiación pasa directamente a través del centro de los detectores sin encender nada. La radación de sincrotrón ocurre cerca de los imanes que curvan la trayectoria del haz, por lo que nuevamente llega poco a ninguno al detector. Aunque los detors mismos usan un campo magnético que puede producir una cantidad menor de radiación sincrotrónica.

Lo último es que las partículas se agrupan básicamente en paquetes. Por lo tanto, hay una ventana de tiempo muy precisa cuando el detector está realmente registrando datos. Si la radiación pasa a través del detector en un momento en que no se cruza el haz, no se registrará.

El mayor problema con Bremsstrahlung es que cambia la energía de las partículas que están colisionando. Si la partícula irradia parte de su energía y su momento justo antes del cruce del haz, habrá algo de energía e impulso faltantes. Esta es una de las razones por las cuales cuando uno mide la forma de la línea, la curva de la campana es más grande de lo que esperaría simplemente por la precisión del detector.

Sí, emiten luz, pero solo cuando se aceleran. Se aceleran en secciones del anillo para que vayan más rápido y, por supuesto, se aceleran cuando su camino se curva en el anillo. Pero cuando vuelan, sin acelerar, en línea recta, no emiten radiación. Entonces los experimentos se colocan en secciones rectas sin aceleración.

La radiación que emiten se llama radiación sincrotrón y tiene características definidas con mucha precisión: frecuencia y dirección. Esto hace que sea muy fácil de identificar y también muy útil como recurso de iluminación para todo tipo de experimentos de ciencia de materiales. En la medida en que los aceleradores especiales, como la fuente de luz de diamante, se construyen exclusivamente para explotar la radiación sincrotrón. Esto significa, entre otras cosas, que si hubiera radiación sincrotrónica en el área experimental de un acelerador de partículas, sería fácil reconocerla y descontarla.

Una partícula en movimiento no emite radiación, una partícula cargada acelerada lo hará. No importa si el protón se mueve rápido o lento, es equivalente a una partícula estacionaria.