Detection of magnetic monopoles with superheated type-I superconductors

Summary We present a proposal to detect magnetic monopoles with a suspension of metastable superconducting granules. The method is independent of the speed of the monopole, and provides timing and tracking information. The speed and direction of the monopole can be determined with good accuracy. The electronic signal exceeds by two orders of magnitude that of induction experiments, and conventional electronics can be used. As a consequence, large-area detectors can be built at a reasonable cost. The physical principle of detection uses a specific effect associated to the magnetic charge in the static limit. Therefore, the monopole signal cannot be faked by any charged particle. This provides a very high background rejection. We discuss the present status of the project, as well as some of the main technical problems.

---

Riassunto Si presenta un progetto per rilevare i monopoli magnetici con una sospensione di granuli metastabili superconduttori. Il metodo è indipendente dalla velocità del monopolo e formisce informazioni sul tempo e sulla traccia. La velocità e la direzione del monopolo si possono determinare con buona accuratezza. Il segnale elettronico eccede di due ordini di grandezza quello degli esperimenti d'induzione, e si può usare l'elettronica convenzionale. Di conseguenza i rivelatori di grande superficie si possono costruire con un costo ragionevole. Il principio fisico dela rilevazione usa un effetto specifico associato alla carica magnetica nel limite statico. Perciò il segnale del monopolo non può essere alterato da una particella carica. Ciò produce una grande reiezione di sfondo. Si discute lo stato attuale del progetto e alcuni dei principali problemi tecnici.

---

Резюме Предлагается метод детектирования магнитных монополей с помощью суспензии метастабильных сверхпроводящих гранул. Этот метод не зависит от скорости монополя, дает временную и пространственную информацпю. Скорость и направление движения монополя могут быть определены с хорошей точностью. Электронный сигнал на два порядка превышает сигнал в экспериментах по индукции, поэтому может быть использована обычная электроника и сооружение детекторов на большой площади может быть осуществлено при разумных затратах. Физический принцип детектирования использует эффект, связанный с магнитным зарядом в статистическом пределе. Следовательно, сигнал от монополя нельзя спутать с сигналом от любой заряженной частицы. Зто обстоятельство позволяет устранить очень высокий уровень шума. Обсуждаются современное состояние проекта, а также основные технические проблемы.