通过非对称正负电子对撞实现介子、缪子与伽马光源的新方法

我们提出产生高能介子束（如带电与中性 K 介子）的方法，这些介子被boost以获得准直性并具有相对较长的寿命。第一类方法基于非对称正负电子对撞，其质心能量例如为 1020 MeV，K 介子产生率可达 $10^{4-5}/s$。电子与正电子束或在能量上非对称（例如 10 GeV 电子束与 26 MeV 正电子束），或在空间上非对称（例如 10 GeV 电子与正电子束以约 0.05 半径的角度分离对撞）。此类方案应以合理预算即可实现。另一类方法依赖于 TeV 正电子打靶实验，其中 K 介子束在每个束团交叉时可达到约 $10^{7}$。此类 K 介子束洁净且污染小，在例如通过 K 介子核碰撞寻找超子、K 介子稀有衰变测量以及 K 介子质子或 K 介子轻子碰撞方面具有巨大物理潜力。这种非常非对称正负电子对撞的相同技术也可推广到其他末态，如 π 介子和 τ 轻子。