Zviazané diely na veľkom zrážači. Zvіdki sú čiastočne brané na rýchle opravy

Skrátený LHC (Large Hadron Collider, skrátený LHC) - rýchlo sa nabíjajúce častice na hviezdnych lúčoch, určené na rozptýlenie protónov a dôležitých iónov (ióny olova) a fermentáciu produktov ich stagnácie. Inšpiračný zrážač v CERN (Európska rada pre jadrový výskum), ktorý sa nachádza neďaleko Ženevy, na kordóne Švajčiarska a Francúzska. VAK je najväčšia experimentálna inštalácia na svete. Zobrali si svoj osud z každodenného života a zobrali svoj osud cez 10 tisíc. vyškolení inžinieri z viac ako 100 krajín.

Bol pomenovaný veľkým kvôli svojim vlastným svetom: údolie hlavného kruhu priskoryuvach sa stáva 26 659 m; hadronim - cez tie, ktoré sú urýchlené hadrónmi, čo sú dôležité častice, ktoré sa skladajú z kvarkov; collider (angl. collider - zіshtovhuvach) - cez tie, ktoré sú zväzky častíc upevnené v opačných priamych líniách a držať na špeciálnych miestach zіtknennya.

Špecifikácie BAK

V počiatočných štádiách sa protóny prenášajú s celkovou energiou 14 TeV (až 14 teraelektronvoltov alebo 14 1012 elektronvoltov), ​​častice sa nalejú do stredu systému, ako aj jadrá olova s ​​energiou 5 GeV (5 109 elektrónov ).volt) na koži sa stal pár. Začiatkom roku 2010 hornina VAC už prekonala energiu protónov doterajšieho rekordéra - protón-antiprotónového urýchľovača Tevatron, ktorý do konca roku 2011 pracoval v National Primary Laboratories im. Enrico Fermi (USA). Bez ohľadu na tie, ktoré ešte nie sú dokončené, HAC sa už stal energeticky najviac urýchľujúcimi elementárnymi časticami na svete, rádovo prevrátil energiu iných urýchľovačov, vrátane relativistického zrážača dôležitých iónov v RHIC, ktorý sa praktizuje v r. laboratórium Brookhaven (USA).

Svetlosť HAC počas prvej hodiny prvého týždňa práce bola viac ako 1029 častíc / cm 2 s, proteín naďalej neustále stúpal. Metóda má dosiahnuť nominálnu svietivosť 1,7 1034 častíc/cm 2 s, čo rádovo zodpovedá svietivosti BaBar (SLAC, USA) a Belle (anglicky) (KEK, Japonsko).

Mám rýchly obrat v tom istom tuneli, ktorý som si predtým požičal z Veľkého elektrón-pozitrónového urýchľovača. Tunel zo starého kolu 26,7 km bol položený pod zemou na území Francúzska a Švajčiarska. Hĺbka zatopenia tunela je od 50 do 175 metrov a prstenec tunela je zacelený približne 1,4 % povrchu zeme. Na rannú korekciu a zaostrenie protónových lúčov sa používa 1624 nadvodivých magnetov, ktorých hlavná holubica je posunutá o 22 km. Magnety pracujú pri teplote 1,9 K (-271 °C), čo je trikrát nižšia teplota, ako je teplota prechodu hélia do klzného mlyna.

VAC detektory

Na HAC sú 4 hlavné a 3 prídavné detektory:

  • ALICE (experiment s veľkým urýchľovačom iónov)
  • ATLAS (toroidný LHC prístroj)
  • CMS (kompaktný miónový solenoid)
  • LHCb (experiment krásy The Large Hadron Collider)
  • TOTEM (celkové meranie elastického a difrakčného prierezu)
  • LHCf (The Large Hadron Collider forward)
  • MoEDAL (monopolný a exotický detektor na LHC).

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb - veľké detektory, rozopnuté v mieste uzavretia lúčov. Detektory TOTEM a LHCf sú doplnkové, nachádzajú sa vo vzdialenosti desiatok metrov od bodov lúčov, takže obsadzujú detektory CMS a ATLAS a budú víťaziť spolu s hlavnými.

Detektory ATLAS a CMS - detektory neslávne známe priznanie, uznávaný za štúdium Higgsovho bozónu a "neštandardnej fyziky", temnej hmoty, ALICE - za vznik kvark-gluónovej plazmy v prítomnosti dôležitých iónov olova, identita medzi hmotou a antihmotou, TOTEM - termíny vzniku distribúcie častíc v malom meradle tak, že k nemu dochádza počas blízkych predĺžení bez blokovania (tzv. častice, ktoré sa neprekrývajú, dopredné častice), čo umožňuje presnejšie merať veľkosť protónov, ako aj ovládať svetlosť zrážača, i, nareshti, LHCf - pre sledovanie kozmických zmien, ktoré sú modelované za pomoci tej istej tichej priepasti, ktorá sa nezastaví.

Pomocou HAC je tiež toľko, z hľadiska rozpočtu a skladania zanedbateľné, detektor (experiment) MoEDAL, termíny na vyhľadávanie dôležitých častíc, ktoré sa správne zrútia.

Za hodinu sa práca zrážača vykonáva naraz vo všetkých štyroch bodoch zväzkových lúčov, bez ohľadu na typ častíc, ktoré sú skôr (protón alebo jadrá). Vďaka tomu všetky detektory zbierajú štatistiky naraz.

Zrýchlené častice na zrážači

Hladkosť častíc vo VAK na hviezdicových zväzkoch je blízka hladkosti svetla vo vákuu. Vzostup častíc na takéto veľké energie sa dosahuje v niekoľkých fázach. V prvej fáze sú nízkoenergetické lineárne urýchľovače Linac 2 a Linac 3 navrhnuté tak, aby vstrekovali protóny a ióny do olova na mierne zrýchlenie. Potom sa častice odoberú zo zosilňovača S a pošlú sa do samotného S (protónový synchrotrón), pričom získajú energiu 28 GeV. Za cenu energie, smrad už kolabuje s swidkistyu blízko svetla. Po pokračovaní urýchľovania častíc v SPS (Proton Super Synchrotron) dosiahne energia častíc 450 GeV. Potom usmerníme tok protónov v škvare 26,7-kilometrového prstenca, čím sa energia protónov zvýši na maximálne 7 TEV a v bodoch zastavenia detektory zafixujú odoberané dná. Dva ostré lúče protónov s plnou náplňou dokážu pomstiť 2808 kožných zrazenín. na fázy klasu nagodzhennya proces cirkulovať menej ako jedna zrazenina v banda dozhina kіlka centimetrov a malý priečny priemer. Potom opravíme veľa páperia. Zhluky sa pohybujú na pevných pozíciách jeden po druhom, akoby sa synchrónne zrútili vo vzduchu prstenca. Zhluky sekvencie piesní môžu byť rozptýlené v niektorých bodoch prstenca a detektory častíc sú rozptýlené.

Kinetická energia všetkých hadrónových zhlukov na LHC s celkovou akumuláciou je podobná kinetickej energii prúdovej rakety, hoci hmotnosť všetkých častíc nepresahuje nanogram a nemožno ju vidieť ako nerozbité oko. Takáto energia dosahuje vyžarovanie svetlosti častíc, blízke svetlosti svetla.

Zhluky prechádzajú mimo kolo rýchlo, rýchlo, znižujú sa za 0,0001 sekundy a v takom poradí zaberajú cez 10 tisov. otáčky za sekundu

Ciele a úlohy Vyššej atestačnej komisie

Ohňostroj Veľkého hadrónového urýchľovača - na ovládanie nášho svetla vo výškach menších ako 10 -19 m, "namazaný" časticami energie zo šproty TEV. Za celú hodinu sa už nahromadilo množstvo nepriamych dôkazov o tom, že v tomto rozsahu môžu fyzici objaviť „novú vrstvu reality“, ktorá poskytne bohatý zdroj základnej fyziky. Táto vrstva reality sa ukáže sama sebe – nie je vopred známa. Teoretici, samozrejme, už spropagovali stovky rôznych javov, ako keby boli schopní využiť energie zіtknen na TeV ratolesti a potom ukázať samotný experiment, čo sa v prírode skutočne realizuje.

Poshuk of New Physics Štandardný model nemôže byť braný do úvahy reziduálnou teóriou elementárnych častíc. Vaughn môže byť súčasťou hlbšej teórie mikrosvetla a jej súčasťou, ako je možné vidieť v experimentoch na zrážačoch pri energiách nižších ako približne 1 TeV. Takéto teórie sa súhrnne nazývajú „nová fyzika“ alebo „za hranicami štandardného modelu“. Hlavnou úlohou Veľkého hadrónového urýchľovača je urobiť prvé kroky na tých, ktoré sú najlepšou teóriou. Pre ďalšie zovšeobecnenie základných interakcií v jednej teórii existujú rôzne prístupy: teória strún, ktorá svoj vývoj prevzala z M-teórie (teória brány), teória supergravitácie, slučková kvantová gravitácia atď. Niektorí z nich majú vnútorné problémy a v minulosti od nich neexistuje žiadne experimentálne potvrdenie. Problém je pre ciomu, že pri vykonávaní najnovších experimentov nie je na súčasných akumulátoroch nabíjania častíc k dispozícii potrebná energia. VAK umožňujú vykonávať experimenty, ktoré boli predtým nemožné a, imovirno, potvrdzujú alebo sú jednoducho súčasťou týchto teórií. Takže pomocou celej škály fyzikálnych teórií s väčšími rozmermi ako iné prenášajú použitie „supersymetrie“ – napríklad teória strún, ako niekedy nazývajú samotnú teóriu superstrun, cez tie, ktoré bez supersymetrie strácajú fyzikálny zmist. Potvrdenie základu supersymetrie takýmto spôsobom bude nepriamym potvrdením pravdivosti týchto teórií. Vznik top kvarkov Top kvark je najdôležitejším kvarkom a navyše aj cenou najdôležitejších elementárnych častíc. Na základe zostávajúcich výsledkov Tevatronu bola hmotnosť 173,1 ± 1,3 GeV/c 2 . Top kvark bol vďaka svojej veľkej hmotnosti schopný prežiť zatiaľ len na jednom spojovacom prvku - Tevatrone, na ostatné spojovacie prvky jednoducho tento ľud nemal dostatok energie. Navyše, top kvarky nie sú pre fyzikov menej silné na cvrlikanie, ale skôr ako „pracovný nástroj“ na výrobu Higgsovho bozónu. Jedným z najdôležitejších kanálov pre tvorbu Higgsovho bozónu v HAC je asociatívna populácia súčasne s párom top kvark-antikvark. Aby ste sa mohli postaviť takto pod pozadím, je potrebné zvýšiť sily samotných top kvarkov. Stanovenie mechanizmu elektroslabej symetrie Jedným z hlavných cieľov projektu je experimentálny dôkaz pôvodu Higgsovho bozónu - fragmentu preneseného škótskym fyzikom Petrom Higgsom v roku 1964 v rámci Štandardného modelu. Higgsov bozón je kvantum takzvaného Higgsovho poľa, keď častice prechádzajú jakom, cítia opir, ktorý dúfa, že bude korigovaný na hmotnosť. Samotný bozón je nestabilný a môže mať väčšiu hmotnosť (nad 120 GeV/c 2 ). Nie je to v skutočnosti samotný Higgsov bozón, čo fyzikom čelí, ale skôr Higgsov mechanizmus narúšania symetrie elektroslabej interakcie. Dochádza k vyčisteniu tvorby kvark-gluónovej plazmy, čo je približne mesiac na rieke, prechádzame popri veveričke v režime jadrovej stagnácie. Na ďalší mesiac sa urýchľovač rozpadne a zishtovhuvatime v detektoroch nie protóny, ale jadrá olova. Keď sa dve jadrá pevne uzavrú na ultrarelativistických riaseniach, na krátku hodinu sa štrbina a dokonca horúca hruď jadrovej reči usadí a potom sa rozpadne. Pochopenie javov, ktoré sa pri tom vyskytujú (prechod reči do tábora kvark-gluónovej plazmy a її ochladenie), je nevyhnutné pre navodenie dôkladnejšej teórie silných interakcií, ktoré sa javia ako jadro pre jadrovú fyziku, ako aj pre trofej. Hľadanie supersymetrie Prvý významný vedecký úspech experimentov na Vyššej atestačnej komisii možno dokázať vyslovením „supersymetrie“ – teórie, ktorá dokazuje, že časť bohato dôležitého partnera, alebo „nadpartnera“ je elementárna. Vznik fotón-hadrón a fotón-fotón zіtknen Elektromagnetická interakcia častíc je opísaná ako výmena (pre množstvo vipadkіv virtuálnych) fotónov. Inými slovami, fotóny sú nositeľmi elektromagnetického poľa. Protóny sú elektricky nabité a brúsené elektrostatickým poľom, v ktorom je pole vidieť ako oblak virtuálnych fotónov. Či protón, najmä relativistický protón, zahŕňa oblak virtuálnych častíc, ako je skladová častica. Keď sú protóny uzavreté, virtuálne časti navzájom interagujú, čo odstráni pokožku z protónov. Matematicky je proces interakcie častíc opísaný dlhým radom korekcií a skin popisuje interakciu pomocou virtuálnych častíc typu spievanie (div. Feynmanove diagramy). Týmto spôsobom, keď sa protóny naďalej uzatvárajú, je sprostredkovaná súhra reči s vysokoenergetickými fotónmi, čo sa stáva pre teoretickú fyziku veľkým záujmom. Zvažuje sa aj špeciálna trieda reakcií - bez súhry dvoch fotónov, ktoré môžu byť uzavreté ako jednoduchý protón, čím vzniká typ uzavretia fotón-hadrón, teda jeden s jedným. V režime jadrového odstavenia je cez veľký elektrický náboj jadra prílev elektromagnetických procesov ešte výraznejší. Opätovná návšteva exotických teórií Napríklad teoretici 20. storočia prišli s množstvom nepredstaviteľných nápadov, ako usporiadať svet, akoby sa im hovorilo „exotické modely“. Patria sem teórie so silnou gravitáciou na energetickej škále rádovo 1 TeV, modely s veľkým počtom rozľahlosti priestoru, preónové modely, v ktorých sú samotné kvarky a leptóny zložené z častíc, modely s novými typmi interakcie. Vpravo v tom, že nahromadené experimentálne dáta sú stále nedostatočné na vytvorenie jednej jedinej teórie. A samotné teórie sú zhrnuté so zjavnými experimentálnymi údajmi. Črepy v týchto teóriách môžu byť vyvinuté špeciálne pre HAC, experimentátori plánujú revidovať prenos a zistiť ďalšie teórie zo svojich údajov. Malo by byť jasné, že výsledky, prijaté v krátkom čase, môžu obklopiť predstavivosť teoretikov a uzavrieť skutky navrhovania stimulov. V opačnom prípade sa uvažuje aj o výskyte fyzikálnych javov mimo rámca Štandardného modelu. Plánuje sa pokračovať v sile W a Z-bozónov, jadrových interakciách pri supervysokých energiách, procesoch tvorby a rozpadu dôležitých kvarkov (b a t).

Fráza „Veľký hadrónový urýchľovač“ je hlboko zakorenená v masmédiách, ktoré o tejto inštalácii vedia, dôležitejší je počet ľudí, medzi nimi a tými, ktorých činnosť nesúvisí s fyzikou elementárnych častíc a s vedou.

ZMI skutočne nemohol obísť taký rozsiahly a nákladný projekt – zariadenie Kultsev s dĺžkou 27 kilometrov, s nákladmi tucet miliárd dolárov, s praxou tisícky vedeckých výskumníkov z celého sveta. sveta. Neabyajským príspevkom k popularite urýchľovača bola takzvaná „časť Boha“ alebo Higgsov bozón, ktorý bol úspešný v reklame a za ktorý Peter Higgs získal v roku 2013 Nobelovu cenu za fyziku.

Treba poznamenať, že Veľký hadrónový urýchľovač nebol od nuly, ale vina za priestor jeho nástupcu - Veľkého elektrón-pozitrónového urýchľovača (Large Electron-Pozitron Collider alebo LEP). Práce na 27-kilometrovom tuneli sa začali v roku 1983 a potom sa plánovalo roztashuvat prikoryuvach, ktoré zdiyasnyuvatime zatknennya elektrón a pozitroniv. V roku 1988 sa veterný tunel zatvoril, s ktorým robotníci prešli na podlahu tunela, takže medzera medzi dvoma aerodynamickými tunelmi bola menšia ako 1 centimeter.

Preskoryuvach propratsyuvav do konca roku 2000, ak dosiahol svoj vrchol - energia 209 GeV. Po kotoroj rozpochavsya Yogo demontáž. LEP za jedenásť rokov svojej práce prináša nízke fyzikálne výsledky, v strede z nich - W a Z bozóny a ich ďalší výskum. Na základe výsledkov týchto výskumov sa uskutočnilo množstvo štúdií o podobnosti mechanizmov elektromagnetických a slabých interakcií, po ktorých sa začala teoretická práca o asociácii týchto interakcií v elektroslabosti.

V roku 2001 začala práca Veľkého hadrónového urýchľovača na mieste elektrón-pozitrónového priskoryuvachu. Život nového prikoryuvacha sa skončil ako v roku 2007. Vіn roztashovuvavsya na poli LEP - na kordóne medzi Francúzskom a Švajčiarskom, v blízkosti údolia Ženevského jazera (15 km od Genevieve), v hĺbke sto metrov. Koncom roka 2008 sa začalo testovanie urýchľovača a 10. jari začalo oficiálne spustenie LHC. Akoby spätne, rýchlo, život toho robota s inštaláciou omráči Európska organizácia pre jadrový výskum – CERN.

CERN

Stručne o organizácii CERN (Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire). Táto organizácia zohráva úlohu najväčšieho svetelného laboratória v oblasti fyziky vysokých energií. Zahŕňa 3 000 post-exploračných vedcov a ďalších 1 000 absolventov a vedcov z 80 krajín sa zúčastňuje projektov CERN.

V súčasnosti je účastníkmi projektu 22 krajín: Belgicko, Dánsko, Francúzsko, Nymechchina, Grécko, Taliansko, Holandsko, Nórsko, Švédsko, Švajčiarsko, Veľká Británia - zakladatelia, Rakúsko, Španielsko, Portugalsko, Fínsko, Poľsko, Ugorshchina, Česko, Slovensko, Bulharsko a Rumunsko – tí, ktorí prišli. Ako však už bolo povedané viac - viac ako tucet krajín sa stále podieľa na robotickej organizácii a okrema na Veľkom hadrónovom urýchľovači.

Ako funguje Veľký hadrónový urýchľovač?

Čo je to Veľký hadrónový urýchľovač a ako funguje - hlavné jedlo, ako chrastiť objemom. Poďme sa pozrieť na jedlo.

Collider (collider) - v preklade z angličtiny znamená "ten, kto zishtovhuy". Manažér takejto inštalácie pracuje v prítomnosti uzavretých častíc. Hadróny zohrávajú úlohu za zrážačom hadrónov, úlohu častíc zohrávajú hadróny - častice, ktoré sa podieľajú na silnej interakcii. Takéto sú protóny.

Odstránenie protónov

Dlhá cesta protónov v priebehu klasu na duoplazmatron - prvý stupeň primingu, kde by mala ísť voda pri pohľade na plyn. Duoplazmatron je výbojová komora, kde sa cez plyn uskutočňuje elektrický výboj. Takže voda, ktorá sa skladá len z jedného elektrónu a jedného protónu, spotrebuje svoj vlastný elektrón. Takto vzniká plazma – reč, ktorú tvoria nabité častice – protóny. Je zrejmé, že získanie čistej protónovej plazmy je jednoduché, takže plazma, ktorá zahŕňa aj zákal molekulárnych iónov a elektrónov, sa vyrába filtráciou, aby sa zistil zákal protónov. Pod prílivom magnetov sa protónová plazma ohýba do lúča.

Predné šírenie častíc

Novovytvorený protónový lúč začína svoje vlastné dráhy v lineárnom upevňovacom prvku LINAC 2, čo je 30-metrový prstenec, postupne zavesený s prázdnymi valcovými elektródami (vodičmi). Elektrostatické pole v strede zrýchleného elektrostatického poľa je odstupňované tak, že častice medzi prázdnymi valcami začnú pociťovať silu čo najskôr priamo pred krokovou elektródou. Bez toho, aby sme v tomto štádiu zachádzali hlboko do mechanizmu rozptylu protónov, je to podstatne menej, ako pri výstupe LINAC 2 fyzici odoberú zväzok protónov s energiou 50 MeV, ktorý dosahuje 31 % hustoty svetla. Je pozoruhodné, že hmotnosť častíc rastie o 5%.

Do roku 2019-2020 sa plánuje nahradiť LINAC 2 za LINAC 4, čo zvýši protóny až na 160 MeV.

Na urýchľovači tiež rozptyľujú olovo, napríklad umožňujú generovanie kvark-gluónovej plazmy. Їx je vyvinutý v LINAC 3, podobne ako LINAC 2. Plánujú sa aj experimenty s argónom a xenónom.

Tieto pakety protónov sú umiestnené na protónovo-synchrónnom zosilňovači (PSB). Vína sú tvorené niekoľkými prelismi s priemerom 50 metrov, v ktorých sú inštalované elektromagnetické rezonátory. Elektromagnetické pole, ktoré vytvárajú, môže mať vysoké napätie a prechod cez novú časť bude mať zrýchlenie v dôsledku rozdielu v potenciáli poľa. Takže len za 1,2 sekundy sa častice rozptýlia v PSB na 91% hustotu svetla a dosiahnu energiu 1,4 GeV, po ktorej prejdú na protónový synchrotrón (PS). Priemer PS je 628 metrov a vybavený 27 magnetmi na nasmerovanie lúča častíc po kruhovej dráhe. Tu protónové častice dosahujú 26 GeV.

Superprotónový synchrotrón (SPS) je redistribuovaný prstenec na rozptyľovanie protónov, ktorého dĺžka je 7 kilometrov. Je vybavený 1317 SPS magnetmi a exploduje častice až do energie 450 GeV. Približne o 20 minút neskôr je protónový lúč spotrebovaný v hlavnom prstenci - Veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC).

Zakorenenie a zrážanie častíc v LHC

Prechádzajte medzi dedinami rýchlym pohľadom pri pohľade na elektromagnetické polia vytvorené napätými magnetmi. Hlavný prstenec urýchľovača sa skladá z dvoch rovnobežných línií, v ktorých častice kolabujú na kruhovej dráhe v priamke. Pre zachovanie kruhovej trajektórie častíc a priamo v mieste kontaktu je uvedených asi 10 000 magnetov, hmotnosť jedného z nich dosahuje 27 ton. Aby sa predišlo prehriatiu magnetov, používa sa obvod hélium-4, ktorým pretečie približne 96 ton reči pri normálnej teplote -271,25 °C (1,9 Do). Protóny dosahujú energiu 6,5 TeV (preto je energia svetla 13 TeV), s ktorou je rýchlosť o 11 km/rok menšia ako rýchlosť svetla. Týmto spôsobom za sekundu prejde zväzok protónov cez veľký kruh urýchľovača 11 000-krát. Persh, častice budú menej husté, zápach bude cirkulovať okolo prstenca od 5 do 24 rokov.

Zhlukovanie častíc sa deteguje v štyroch bodoch hlavného kruhu LHC, na ktorých je rozmiestnených niekoľko detektorov: ATLAS, CMS, ALICE a LHCb.

Detektory Veľkého hadrónového urýchľovača

ATLAS (toroidný LHC prístroj)

- є jeden z dvoch detektorov globálneho rozpoznávania na veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC). Vіn doslіdzhuє veľký rozsah fyzici: hľadajú Higgsov bozón k časticiam, ktoré sa môžu stať temnou hmotou. Chcete sa dozvedieť viac o vede, ako a experimentovať CMS, ATLAS vyhrať ďalšie technické riešenia a iný dizajn magnetického systému.

Lúče častíc LHC sa vznášajú v strede detektora ATLAS a vypĺňajú medzery pri pohľade na nové častice, ako keby sa vznášali okolo bodov v správnych líniách. Šesť rôznych subsystémov, ktoré sú detekované, je rozmiestnených okolo guľôčok v blízkosti bodov kontaktu, zaznamenávajú dráhy, hybnosť a energiu častíc, čo umožňuje ich individuálnu identifikáciu. Majestátny systém magnetov skrúca dráhy nabitých častíc, takže ich impulzy môžu byť kontrolované.

Interakcia s detektormi ATLAS vytvára majestátny tok dát. Na zber údajov slúži rozšírený „spúšťací“ systém ATLAS Vikorist, ktorý umožňuje detektoru povedať, či má zaznamenať alebo ignorovať. Potom, na analýzu registrácie pododdielov, existujú skladacie systémy na zber údajov a počítanie.

Detektor má výšku 46 metrov a šírku 25 metrov, s celkovou skladovacou kapacitou 7000 ton. Tі parametre, aby bol ATLAS najväčší frekvenčný detektor, ak je to možné. Víno sa nachádza v tuneli v hĺbke 100 m v blízkosti hlavného zariadenia CERN, neďaleko obce Meyrin neďaleko Švajčiarska. Inštalácia pozostáva zo 4 hlavných komponentov:

  • Vnútorný detektor môže valcového tvaru vnútorný krúžok je vzdialený len niekoľko centimetrov od osi, aby prešiel hromadou častíc, a vonkajší krúžok má priemer 2,1 metra a dĺžku 6,2 metra. Vin sa skladá z troch rôznych systémov senzorov, zanurenikh v magnetickom poli. Vnútorný detektor vibruje priamo, impulz a náboj elektricky nabitých častíc, ktoré sa usadzujú pri protón-protónovom uzatváraní kože. Hlavnými prvkami interného detektora sú: Pixel Detector, Semi-Conductor Tracker (SCT) a Transition Radiation Tracker (TRT).

  • Kalorimetre pri prechode cez detektor často strácajú energiu. Vіn poglyaє diely, ktoré sú obviňované za zіtknіnі, tim samy opravujú svoju energiu. Kalorimetre sú tvorené guľôčkami z "hlineného" materiálu s vysokou pevnosťou - olova, ktoré sa čerpá z guľôčok "aktívneho média" - vzácneho argónu. Elektromagnetické kalorimetre znižujú energiu elektrónov a fotónov pri interakcii s rečou. Hadrónové kalorimetre merajú energiu hadrónov za hodinu interakcie s atómovými jadrami. Kalorimetre dokážu detekovať väčšinu častíc, miónov a neutrín.

LAr (Liquid Argon Calorimeter) - kalorimeter ATLAS

  • Miónový spektrometer sa skladá zo 4000 jednotlivých miónových komôr, ktoré využívajú rôzne technológie na identifikáciu miónov a meranie ich pulzov. Zvuk miónov prechádza cez vnútorný detektor a kalorimeter, čo si vyžaduje prítomnosť miónového spektrometra.

  • Magnetický systém ATLAS odstraňuje častice z rôznych guľôčok detektorových systémov, čo uľahčuje sledovanie častíc.

V experimente ATLAS (Lutium 2012) je zapísaných viac ako 3 000 študentov zo 174 inštitúcií z 38 krajín.

CMS (kompaktný miónový solenoid)

є detektor globálneho rozpoznávania na veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC). Podobne ako ATLAS máme široký fyzikálny program, počnúc vývojom štandardného modelu (vrátane Higgsovho bozónu) až po častice, ktoré sa môžu stať temnou hmotou. Chcete sa dozvedieť viac o vede, ako je experiment ATLAS, CMS a ďalšie technické riešenia a iný dizajn magnetického systému.

Detektor CMS nabáda dovkol majestátny solenoidový magnet. S valcovou cievkou prepojeného kábla generuje pole 4 tesla, ktoré približne 100 000-krát prevyšuje magnetické pole Zeme. Pole je obklopené oceľovým „chamutom“, ktorý je najvýkonnejším komponentom detektora, ktorého hmotnosť je 14 000 ton. Vonkajší detektor je 21 m dlhý, 15 m široký a 15 m vysoký. Inštalácia pozostáva zo 4 hlavných komponentov:

  • Solenoidový magnet je najväčší magnet na svete, ktorý slúži na vedenie trajektórie nabitých častíc, ktoré letia z bodu uzavretia. Výsledná trajektória umožňuje oddelenie kladne a záporne nabitých častíc (úlomky smradu miznú v opačných smeroch), ako aj zníženie hybnosti, ktorej veľkosť spočíva v zakrivení trajektórie. Veľkosť rozšírenia solenoidu umožňuje rozšírenie sledovača a kalorimetra v strede cievky.
  • Kremíkový sledovač sa skladá zo 75 miliónov elektronických senzorov rozmiestnených okolo sústredných guľôčok. Ak je časť častice pri prechode guľôčkami sledovača nabitá, odovzdá časť energie guľôčke kože;
  • Kalorimetria - elektrónová a hadrónová dif. Kalorimeter ATLAS.
  • Sub-detektory umožňujú detekciu miónov. Predstavované 1 400 miónovými komorami, ako hnijúce gule v póze mačky, pokrčené kovovými doskami „hamutu“.

Experiment CMS je jedným z najväčších medzinárodných vedeckých úspechov v histórii, na ktorom sa podieľa 4300 ľudí: fyzici v galérii elementárnych častíc, inžinieri a technici, študenti a pomocný personál zo 182 ústavov, 42 regiónov n (lyuty 2014 roku).

ALICE (experiment s veľkým urýchľovačom iónov)

— dôležitý detektor iónov na koncoch veľkého hadrónového urýchľovača (LHC). V aplikáciách na rozvoj fyziky silne vzájomne závislej reči s extrémnou hustotou energie sa ustáli fáza reči, ktorá sa nazýva kvark-gluónová plazma.

Všetka prirodzená hmota v dnešnom vesmíre sa skladá z atómov. Koža atómu má pomstiť jadro, ktoré tvoria protóny a neutróny (smotanová voda, ktorá neutróny nemá), vybrúsené ponurými elektrónmi. Protóny a neutróny vo svojom vlastnom kruhu sú tvorené kvarkami, ktoré sú spojené s inými časticami, ktoré sa nazývajú gluóny. Žiadny kvark nebolo možné izolovať: kvarky a možno aj gluóny sú natrvalo spojené a premiešané uprostred skladových častíc, ako sú protóny a neutróny. Hovorí sa tomu väzba.

Teploty v LHC vytvárajú teploty vyššie ako 100 000-krát vyššie, nižšie v blízkosti stredu Slnka. Zrážač poskytuje ochranu medzi iónmi olova, v brázde mysle, podobne ako tie, ktoré boli malé pri príležitosti Veľkého Vibuchu. V týchto extrémnych mysliach sa protóny a neutróny "topia" a nútia kvarky, aby sa spojili s gluónmi. Ze i є kvark-gluónová plazma.

V experimente ALICE sa testuje detektor ALICE s hmotnosťou 10 000 ton, 26 m koruny, 16 m koruny a 16 m koruny. Nástavce sa skladajú z troch hlavných sád komponentov: sledovacie nástavce, kalorimetre a detektory-identifikátory častíc. Aj joga je rozdelená do 18 modulov. Detektor sa nachádza v tuneli v hĺbke 56 m pri obci Sainte-Denis-Pouis neďaleko Francúzska.

Experiment je k dispozícii pre viac ako 1000 študentov z viac ako 100 inštitútov fyziky v 30 krajinách.

LHCb (experiment krásy s veľkým hadrónovým urýchľovačom)

- V rámci experimentu sa uskutočňuje štúdium malých rozdielov medzi rečou a antihmotou, vrátane typu časti, názvov b'uti-kvarku a b-kvarku.

Namiesto toho, aby bolo možné lokalizovať celý bod blokovania za pomocou uzavretého detektora, ako je ATLAS a CMS, experiment LHCb má sériu subdetektorov na detekciu najdôležitejších predných častíc – potichu, akoby boli priamo vpredu. uzavretie v jednej priamke. Prvý subdetektor vsunutí je blízko bodu uzáveru a jeden po druhom vo vzdialenosti 20 metrov.

Na LHC vzniká veľké množstvo rôznych typov kvarkov, prvý a nižší smrad sa rýchlo rozdelí na iné formy. Na vyvolanie b-kvarkov boli nasadené stlačiteľné detektory pre LHCb, ktoré kolabujú, kolabujú v blízkosti kolapsu zväzku častíc pozdĺž zrážača.

5600-tonový detektor LHCb pozostáva z priameho spektrometra a plochých detektorov. Tse 21 metrov koruny, 10 metrov koruny a 13 metrov koruny, víno sa nachádza v hĺbke 100 metrov pod zemou. Pred experimentom LHCb (júl 2013) bolo vyškolených približne 700 študentov zo 66 rôznych inštitútov a univerzít.

Ďalšie experimenty na urýchľovači

Existujú ďalšie experimenty na Veľkom hadrónovom urýchľovači a ďalšie dva experimenty s inštaláciami:

  • LHCf (veľký hadrónový urýchľovač vpred)- Tkanie častíc, pohyb vpred po uzavretí zhlukov častíc. Napodobňujú kozmické zmeny, ktoré vedci v rámci experimentu vykonávajú. Kosmіchnі promenі - tse prírodné nabité častice z kozmického priestoru, ako neustále bombardovanie zemskej atmosféry. Zápach sa drží v jadrách v blízkosti hornej atmosféry a vyvoláva kaskádu častíc, ktoré dosahujú úroveň zeme. Okrem toho, ako zіtknennya uprostred LHC, podobné kaskády častíc sú povolané, aby pomohli fyzikom interpretovať a kalibrovať rozsiahle experimenty s priestorovými zmenami, ktoré môžu pokrývať tisíce kilometrov.

LHCf je zložený z dvoch detektorov, ako spôsob expanzie vzduchu LHC, vo vzdialenosti 140 metrov od oboch strán bodu zastavenia ATLAS. Z dvoch detektorov odoberte celkom 40 kg kože a odmerajte 30 cm korunky, 80 cm korunky a 10 cm korunky. Experimentu LHCf sa zúčastnilo 30 študentov z 9 ústavov v 5 regiónoch (opad lístia v roku 2012).

  • TOTEM (celkový prierez, elastický rozptyl a difrakčná disociácia)- experimentujte s nájdenou inštaláciou na zrážači. Yogo zavdannya є doslіdzhennya seba protonіv spôsob presného vimіryuvannya protonіv, scho obviňovať na zіknennyah pod malými kutami. Táto oblasť pohľadu je „priama“ a neprístupná pre iné experimenty LHC. Detektory TOTEM sa rozšíria minimálne o kilometer okolo bodu rozhrania CMS. TOTEM má kapacitu 3 000 kg vrátane štyroch jadrových ďalekohľadov, ako aj 26 detektorov typu „rímsky baník“. Zostávajúci typ umožňuje umiestniť detektory čo najbližšie k lúču častíc. Experiment TOTEM zahŕňa približne 100 študentov zo 16 inštitúcií v 8 krajinách (september 2014).

Novo potrebný Veľký hadrónový urýchľovač?

Najväčšia medzinárodná vedecká inštalácia pokrýva širokú škálu fyzikálnych úloh:

  • Vivchennya top kvarky. Časť je daná nielen najdôležitejším kvarkom, ale najdôležitejšou elementárnou časticou. Štúdium síl top kvarku je tiež malou senzáciou, pretože je nástrojom štúdia.
  • Poshuk, že vyvchennya Higgsov bozón. Zatiaľ čo CERN tvrdí, že Higgsov bozón už bol pozorovaný (v roku 2012), o podstate jogy sa vie len málo a ďalšie štúdie by mohli priniesť veľké objasnenie mechanizmov jogovej práce.

  • Vývoj kvark-gluónovej plazmy. Pri zaseknutých žilách olovo na vysokých obratlíkoch - pri zrážači je usadené. Її doslіdzhennya môže priniesť výsledky, korisnі jak pre jadrovú fyziku (polіpshennya teorії zlієmodіy), tak і pre astrofiziki (vyvchennya Vsesvitu її її їїїї ї їїs її її s ).
  • Hľadajte supersymetriu. Tse doslіdzhennya spryatvovanie na prostuvannya chi dôkaz "supersymmetrіy" - teória, pre nejaký druh elementárnej časti dôležitého partnera, nazývaného "superpart".
  • Doslіdzhennya fotón-fotón a fotón-hadrón zіtknen. Umožniť zlepšenie pochopenia mechanizmov procesov podobného uzatvárania.
  • Opätovná návšteva exotických teórií. K tsієї categorії zavdan leží najtradičnejšie - "exotické", napríklad hľadanie paralelných všetkých svetov za pomoci tvorby mini-čiernych dirokov.

Krіm tsikh zavdan, іsnuє sche neosobné іnshih, vіrіshennya іkіh іt аlѕо аlѕо umožniť ľuďom pochopiť prírodu a nakоlishnіy svіt іn, аkіаrіt іn, аkіаrіt іdkrіє vіdkrіє possiblіє іn dvorennja novej technologii.

Praktická krutosť Veľkého hadrónového urýchľovača a základná veda

Nasampered, vedľa označenia, že základný výskum prispieva k základnej vede. Aplikovaná veda sa zaoberá znalosťami zastosuvannyam tsikh. Segment sprisahania, ktorý jadro fundamentálnej vedy neuznáva, často neberie do úvahy Higgsov bozón, ale vytvorenie kvark-gluónovej plazmy, pretože je to dôležité. Súvislosť podobných záznamov zo života paprikových ľudí nie je zrejmá. Pozrime sa na krátky zadok s atómovou energiou:

V roku 1896 objavil francúzsky fyzik Antoine Henri Becquerel prejav rádioaktivity. Dlho sa rešpektovalo, že ľudia tak skoro neprejdú cez sľubnú vikoristannyu. Päť rokov pred spustením prvého jadrového reaktora v histórii veľký fyzik Ernest Rutherford, ktorý v roku 1911 úspešne objavil atómové jadro, povedal, že atómová energia nikdy nepoznala svoju vlastnú zasosuvannya. Prehodnoťte svoj postoj k energii obsiahnutej v jadre atómu, fakhivtsy ďaleko v roku 1939, ak Nemci Lisa Meitner a Otto Hahn ukázali, že jadrá uránu, keď boli lámané neutrónmi, sa rozdelili na dve časti z vízie m veľkého množstva energie – jadrovej energie.

Po skončení niekoľkých posledných rokov aplikovaná veda dosiahla množstvo zásadných úspechov, keďže na základe týchto smerníc sa atómový reaktor stal základom pre získavanie jadrovej energie. Rozsah pozorovania možno odhadnúť tak, že si uvedomíme častú výrobu elektriny v jadrových reaktoroch. Takže napríklad na Ukrajine AES generuje 56 % výroby elektriny, zatiaľ čo Francúzsko má 76 %.

Nové technológie sú založené na tichom chi a ďalších základných poznatkoch. Pozrime sa na ďalšie krátke aplikácie:

  • V roku 1895 Wilhelm Konrad Roentgen rešpektoval, že fotografická platňa stmavne pod vplyvom zosilnenia röntgenového žiarenia. Dnes je rádiografia jedným z najvýznamnejších úspechov v medicíne, čo vám umožňuje stať sa vnútorné orgány a odhaliť infekcie a opuchy.
  • V roku 1915 Albert Einstein vyslovil svoje. Dnes je táto teória zaručená na hodinu práce satelitov GPS, keďže indikujú rozloženie objektu s presnosťou až desať metrov. GPS sa používa na satelitnú komunikáciu, kartografiu, monitorovanie dopravy av prvej polovici roka aj na navigáciu. Smrť spoločníka, ktorá nie je bezpečná pre všeobecnú teóriu relativity, by sa od okamihu štartu zvýšila o 10 kilometrov za deň! A ako keby sa pishohid dal zrýchliť ružou a papierovou kartou, potom sa piloti dopravného lietadla nemôžu dostať zo zvrátenej situácie, črepy sa orientujú ponurým spôsobom - je to nemožné.

Aj keď je dnes praktické skontrolovať dôkazy, ktoré ste videli na LHC, ešte sa nenašli – to neznamená, že je čas „zadarmo sa motať na zrážači“. Ako vidno, rozumný človek môže začať čerpať maximum praktických vedomostí zo samozrejmých poznatkov a k tým poznatkom o prírode, nahromadeným v procese bádania na VAC, bez akýchkoľvek pochybností poznať svoje poznatky už od začiatku. Ako už bolo viac preukázané – prepojenie medzi základnými poznatkami a technológiami, ktoré možno použiť, ale niekedy to nemusí byť zrejmé.

Nasamkіnets, je dôležité, že názov je nepriamy, pretože sa neuvádza ako poštová poukážka. Od smradu sa to často žiada, takže pre vývoj zásadnej myšlienky je potrebné zavádzať a vyvíjať nové technológie. Vývoj optiky teda zohľadnil zásadné príspevky do vesmíru, ktoré budú astronómovia sledovať cez ďalekohľad. V CERN-e je takto všade stagnujúca technológia internet, projekt sponzorovaný Timom Berners-Lee v roku 1989 na uľahčenie hľadania týchto organizácií CERN.

Veľa jednoduchých podvodníkov planéty, aby dali dokopy informácie o tých, na ktoré je potrebný veľký hadrónový urýchľovač. Bez vedomia veľkosti vedeckého výskumu je na okne z farebného skla veľa miliárd eur, ktoré vyvolávajú bdelosť a boj.

Možno to nie je známe, ale prototyp stroja je portálom na teleportáciu mimozemských zdrojov, čím sa mení podiel ľudstva? Trochu chôdze je fantastické a desivé. Pokúsme sa zistiť, čo je hadrónový urýchľovač a prečo vznikol.

Ambiciózny projekt ľudskosti

Veľký hadrónový urýchľovač je dnes najintenzívnejší na planéte s najmenšími časticami. Vin je známy v kordóne Švajčiarska a Francúzska. Presnejšie, pod ním: v hĺbke 100 metrov sa nachádza kľukatý tunel, ktorý je dlhý 27 kilometrov. Majiteľ experimentálneho testovacieho miesta vartystyu viac ako 10 miliárd dolárov є Európske centrum pre jadrový výskum.

Je do toho zapojených veľké množstvo zdrojov a tisíce jadrových fyzikov, čo urýchlia protóny a tie dôležité, aby viedli k ľahkosti, blízko svetlu, v rôznych smeroch, potom sa zlepia jeden po druhom. Výsledky priamych interakcií sa výrazne zlepšujú.

Návrh na vytvorenie nového skrátenia častíc bol už v roku 1984. Desať rokov sa vedú rôzne diskusie o tom, či bude v budúcnosti potrebný taký rozsiahly projekt, akým je hadrónový urýchľovač. Hneď po prerokovaní vlastností technického riešenia a potrebných parametrov pre inštaláciu bol projekt schválený. Každodenný život bol menej pravdepodobný v roku 2001, keď videli na jeho rozmiestnenie veľké množstvo elementárnych častíc – Veľký elektrón-pozitrónový urýchľovač.

Novo potrebný grand hadrónový urýchľovač

Interakcia elementárnych častíc je opísaná inak. Teória viditeľnosti je súčasťou teórie kvantovej teórie poľa. Vo dne, na konci jediného prístupu k existencii elementárnych častíc, nie je možné vytvoriť teóriu kvantovej gravitácie. Os novo potrebného hadrónového zrážača zvýšeného napätia.

Zahalna energie s zіtknennі dielov, aby sa stal 14 teraelektronvoltov, tak okradnúť prílohy s výrazne tesnejšie uvoľnené, nižšie fúzy dnes vo svete. Provіvshi eksperimenti, predtým nemožné z technických dôvodov, vchenі z veľkého imovirnіstyu môže dokumentovať alebo potvrdiť základnú teóriu mikrosvetla.

Tvorba kvark-gluónovej plazmy, ktorá vzniká pri uzavretí olovených jadier, nám umožňuje naplno rozvinúť teóriu silných interakcií, keďže je možné radikálne zmeniť jadrovú fyziku a priestor úsvitu.

Higgsov bozón

Vo vzdialených 60-tych rokoch 20. storočia fyzik zo Škótska Peter Higgs, ktorý vyvinul teóriu Higgsovho poľa, je jasné, že niektoré častice, ktoré sú spotrebované v poli, podliehajú kvantovej injekcii, že vo fyzickom svete sa dá predstavovať ako hmotnosť objektu.

Ak v priebehu experimentov dokážete teóriu škótskej jadrovej fyziky a poznáte Higgsov bozón (kvantový), potom sa toto pódium môže stať novým bodom pre rozvoj obyvateľov Zeme.

A pomocou gravitácie, ktorú sme videli, nie je možné vidieť všetky viditeľné vyhliadky na rozvoj technického pokroku. Tim je viac, čo je vo vede pokročilejšie, nie je samotná prítomnosť Higgsovho bozónu, ale proces narúšania elektroslabej symetrie.

Ako funguje víno

Aby experimentálne častice dosiahli nepredstaviteľnú povrchovú pružnosť, ktorá sa môže rovnať vákuu, sú postupne rozoberané s väčšou energiou.

Spodná časť zadnej časti vlasca je zrýchlená injekciou iónov a protónov v olove, podobne ako pot, čím dochádza k postupnému zrýchleniu. Častice sa dostanú cez booster do protónového synchrotrónu, kde naberú náboj 28 GeV.

V počiatočnej fáze sa spotrebujú časti supersynchrotrónu a energia tohto náboja sa zvýši na 450 GeV. Po dosiahnutí takýchto indikácií často míňajú pri škvrne bagatokilometrový kruh, kde detektory údajne zaznamenávajú moment uzavretia na špeciálne ukrytých miestach.

Krymské detektory, budova fixujúce všetky procesy počas odstávky, na detekciu protónových zhlukov pri rýchlejšom viktoristi, 1625 magnetov, ktoré môžu mať nadmernú vodivosť. Zagalna Dozhina cestuje 22 kilometrov. Špeciálne pre dosiahnutie teploty -271 °C. Variabilita kožného magnetu tohto druhu sa odhaduje na milión eur.

Meta je pravda

Na uskutočnenie takýchto ambicióznych experimentov bol indukovaný najsilnejší hadrónový urýchľovač. Teraz je potrebný bohatý vedecký projekt, ktorý sa má dať ľuďom z nesvätých hromadenia množstva nápadov. Pravda, v rôznych vedeckých vіdkrittіv, svvide pre všetko, budú prísne tajné.

Navit sa dá povedať spievať. Potvrdzuje to história civilizácie. Ak vynašli koleso, objavili sa Ľudia ovládli hutníctvo - ahoj, harmónia a uteráky!

Všetky najdôležitejšie udalosti tohto roka sa rozplývajú nad kúpeľmi vojensko-priemyselných komplexov v rôznych krajinách, ale nie u všetkých ľudí. Keď sa Vcheni naučili štiepiť atóm, čo bolo prvé? Atómové reaktory, ktoré poskytujú elektrinu, sú po státisícoch mŕtvych v Japonsku pravdivé. Obyvatelia Hiroshimi boli jednoznačne proti vedeckému pokroku, ktorý im vzal zajtrajšok.

Technіchny razvitok hľadá gluzuvannyam cez ľudí, k tomu, že ľudia v novom čoskoro transformovať do najslabšie Lanka. Za teóriou evolúcie sa systém vyvíja a mení, uľahčuje slabý. Môžete ísť bez problémov, aby sme nestratili miesto vo svete technológií, aby sme sa mohli zlepšovať. Z tohto dôvodu je v skutočnosti "teraz potrebný veľký hadrónový urýchľovač" - nie marna tsikavist, viac ako viklikana boj o podiel všetkých ľudí.

Pýtajte sa, neodpovedajte

Potrebujeme veľký hadrónový urýchľovač, ako na planéte milióny ľudí zomierajú od hladu a nešťastníkov a niekedy aj chorôb, ktorí sa radujú? Hiba vin pomáhaš napraviť zlo? Hadrónový urýchľovač teraz ľudia potrebujú, keďže pri všetkom rozvoji techniky os už sto rokov nedokáže úspešne bojovať proti rakovinovým ochoreniam? Alebo sa možno len pozrieť na drahé lekárske služby a neviete, ako sa vyliečiť? Pri súčasnom svetelnom poriadku a etickom vývoji je len niekoľko zástupcov ľudskej rasy, ktorých Veľký hadrónový urýchľovač potrebuje. Víno Navischo potrebuje celá populácia planéty, ktorá bez prerušenia bojovala za právo žiť vo svete, aby slobodný človek žil v zdraví? Príbeh o hrade...

Boj s vedeckými kolegami

Є іnshі zástupcovia vedeckého prostredia, yakі vyslovlyuyut vážne poboyuvannya schodo bezpečnostný projekt. Veľká je možnosť, že svet vedy vo svojich experimentoch môže prostredníctvom výmeny poznatkov získať kontrolu nad procesmi, akoby ich uviesť do harmónie.

Taký pіdkhіd nagadє laboratórium dolіdі. juniorských chemikov- Všetci sa usmievajú a žasnú nad tým, čo sa stane. Zvyšok zadku môže skončiť vo vibrácii v laboratóriu. A ako je taký „úspešný“ spiking hadrónový urýchľovač?

Pre pozemšťanov je potrebné, aby to nebola pravda, o to viac, že ​​experimentátori nemôžu s plnou istotou povedať, že procesy častíc sú uzavreté, že privádzajú teplotu na úroveň, že teplota nášho sveta je prekročená 100 000-krát. , nie vik lichute Lanzugova reakcia na všetky reči planéty?! Alebo len zavolať zdatnému osudne zіpsuvat vіdpochinok v blízkosti hôr vo Švajčiarsku, alebo v blízkosti Francúzskej riviéry.

Informačná diktatúra

Je teraz Veľký hadrónový urýchľovač potrebný, ak sú ľudia improvizovaní na menej komplikované úlohy? Pokus o zomknutie alternatívnej myšlienky len potvrdzuje možnosť neprenosnosti prekročenia.

Spevácky tam, kde sa predtým objavil muž, mala dvojakú špecialitu – robiť dobro a zároveň si škodiť. Viete nám prosím poradiť, ako podať hadrónový urýchľovač? Zatiaľ nám stačí riskantný experiment, naše tipy už porušujú.

inštalácia, v ktorej sú pre dodatočné elektrické a magnetické polia priame lúče elektrónov, protónov, iónov a iných nabitých častíc s energiou výrazne prevážené tepelnou energiou. Počas procesu svetlosť častíc stúpa a nie je nezvyčajné, že hodnota blízka svetlosti. Deväť číselne malé prikoryuvachі zastosovuyt v medicíne (radiačná terapia), sociálne a priemysel (napríklad pre iónovú implantáciu v obrúsokprovidnikah). Veľkí sa rýchlo stanú hlavnými vedeckými cieľmi pre dokončenie subjadrových procesov a silu elementárnych častíc ( Div. tiež ZÁKLADNÉ ČASTI).

Zgіdno s kvantovou mechanikou, zhlukom častíc, ako zhlukom svetla, sa vyznačuje spievajúcim vetrom. Čím väčšia je energia častíc, tým menší je vietor. A menšie dozhina hvili, menšie ob'єkti, yakі možno nasledovať, ale tým viac razmіri prikoryuvachіv a tim zložené. Vývoj mikrosvetla viedol k väčšej energii sondovacieho lúča. Prvými dzherelami na podporu vysokej energie bola prirodzená rádioaktívna reč. Pivo smradľavé dávalo preživším menej priestoru na zbieranie častíc, intenzít a energií. V tridsiatych rokoch 20. storočia ženy začali pracovať na inštalácii zariadení, ktoré mohli poskytnúť rôzne lúče. V danú hodinu používajú rýchle, ktoré im umožňujú vyhrať, ako keby ste videli tú atmosféru s vysokou energiou. Ako je napríklad potrebné použiť röntgenové alebo gama-vlnové kondicionovanie, potom sa elektróny urýchľujú a potom sa menia fotóny v procesoch tvorby galvanických alebo synchrotrónových vibrácií. Neutróny vznikajú počas bombardovania výbušného cieľa intenzívnym zväzkom protónov alebo deuterónov.

Energia jadrových častíc sa meria v elektrónvoltoch (eV). Elektrónvoltová energia, ako časť je nabitá, ktorá nesie jeden elementárny náboj (elektrónový náboj), pri pohybe v elektrickom poli medzi dvoma bodmi s potenciálovým rozdielom 1 V. (1 eV » 1,60219 H 10 19 J.) hі povoliť odoberať energiu v rozsahu tisícok až desaťtisíc biliónov (10 12) elektrónvoltov na najvyššej úrovni na svete.

Pre demonštráciu v experimente vzácnych procesov je potrebné zvýšiť prah signálu k šumu. Pre koho potrebujete stále intenzívnejší tréning. Popredná hrana moderných technológií sa vyznačuje dvoma hlavnými parametrami – energiou a intenzitou lúča častíc.

Dnešní vikaristi používajú numerické a rôzne typy zariadení: vysokofrekvenčné generátory, swid-kódovanú elektroniku a automatické riadiace systémy, skladacie diagnostiky a ovládacie prvky, vysoko vákuové vysokotlakové zariadenia, vysoko presné magnety, takže і cryogennі) a skladací systém yust.

Vološek P. Povzniesť sa na záblesk hmoty. Z prikoryuvachem HERA až do polovice pіznannya. M., 1995

vedieť" PRISKORYUVACH CHASTOK"zapnuté

PRISKORYUVACH CHASTOK
inštalácia, v ktorej sú pre dodatočné elektrické a magnetické polia priame lúče elektrónov, protónov, iónov a iných nabitých častíc s energiou výrazne prevážené tepelnou energiou. Počas procesu svetlosť častíc stúpa a nie je nezvyčajné, že hodnota blízka svetlosti. Deväť číselne malé prikoryuvachі zastosovuyt v medicíne (radiačná terapia), sociálne a priemysel (napríklad pre iónovú implantáciu v obrúsokprovidnikah). Veľkí sa rýchlo stanú hlavnými vedeckými účelmi - pre dokončenie subjadrových procesov a silu elementárnych častíc
(div. aj PARTS ELEMENTARY). Zgіdno s kvantovou mechanikou, zhlukom častíc, ako zhlukom svetla, sa vyznačuje spievajúcim vetrom. Čím väčšia je energia častíc, tým menší je vietor. A menšie dozhina hvili, menšie ob'єkti, yakі možno nasledovať, ale tým viac razmіri prikoryuvachіv a tim zložené. Vývoj mikrosvetla viedol k väčšej energii sondovacieho lúča. Prvými dzherelami na podporu vysokej energie bola prirodzená rádioaktívna reč. Pivo smradľavé dávalo preživším menej priestoru na zbieranie častíc, intenzít a energií. V tridsiatych rokoch 20. storočia ženy začali pracovať na inštalácii zariadení, ktoré mohli poskytnúť rôzne lúče. V danú hodinu používajú rýchle, ktoré im umožňujú vyhrať, ako keby ste videli tú atmosféru s vysokou energiou. Ako je napríklad potrebné použiť röntgenové alebo gama-vlnové kondicionovanie, potom sa elektróny urýchľujú a potom sa menia fotóny v procesoch tvorby galvanických alebo synchrotrónových vibrácií. Neutróny vznikajú počas bombardovania výbušného cieľa intenzívnym zväzkom protónov alebo deuterónov. Energia jadrových častíc sa meria v elektrónvoltoch (eV). Elektronvolt je cena energie, ako je nabitá časť, ktorá nesie jeden elementárny náboj (elektrónový náboj), pri pohybe v elektrickom poli medzi dvoma bodmi s rozdielom potenciálov 1 čl. umožňujú znížiť energiu v rozsahu desiatok tisíc až dekálov biliónov (1012) elektrónvoltov - pri najvyššej úrovni svetla. Pre demonštráciu v experimente vzácnych procesov je potrebné zvýšiť prah signálu k šumu. Pre koho potrebujete stále intenzívnejší tréning. Popredná hrana moderných technológií sa vyznačuje dvoma hlavnými parametrami – energiou a intenzitou lúča častíc. V súčasnosti používajú vikoristi numerické a rôzne typy zariadení: vysokofrekvenčné generátory, swid-kódovaná elektronika a automatické riadiace systémy, skladacia diagnostika a ovládanie, vysoko vákuové vysokotlakové zariadenia, vysoko presné magnety, takže і cryogennі) a skladací systém yust.
ZÁKLADNÉ PRINCÍPY
Hlavná schéma urýchľovania častíc prenáša tri stupne:
1) tvarovanie lúča a її іinjekcia, 2) zrýchlenie lúča і 3) zavedenie lúča na metachi zdіysnennya zatknennya zustrіchny trsy na samom prikoryuvachi.
Lisovanie lúčom a vstrekovanie jogo. Injektor môže slúžiť ako životne dôležitý prvok, či už ide o rýchlovku, pri ktorej dochádza k priamemu prúdeniu nízkoenergetických častíc (elektrónov, protónov alebo iných iónov) a vysokonapäťových elektród a magnetov, ktoré vedú lúč z prúdu a vytvárajú joga . V dzherelah protónoch prvých veveričiek prechádzala plynom podobná voda oblasťou elektrického výboja alebo blízko vypálenej nite. V takýchto mysliach atómy a voda míňajú svoje elektróny a ostávajú im len jadrá – protóny. Takáto metóda (a podobná iným plynom) rafinovaným spôsobom, ako predtým, sa používa na vlastníctvo protónových lúčov (a dôležitých iónov). Dzherelo tvorí zväzok častíc, ktorý sa vyznačuje priemernou energiou klasu, zväzkom brnkaním a jeho priečnymi rozmermi a priemerným vrcholom rozbіzhnistyu. Indikátorom intenzity vstrekovaného lúča je jeho vyžarovanie, tobto. dobutok polomer lúča na yogo kutova rozbіzhnist. Čím menšia je emisia, tým väčší je jas konečného zväzku častíc s vysokou energiou. Analogicky s optikou brnenia častíc, delením na emisiu (ktorá ukazuje šírku častíc, delenú na vrcholové rozdelenie), nazývajú lúč transparentnosť. Mnoho doplnkov dnešných spojovacích materiálov vyžaduje maximálny možný jas zväzkov.
Rýchlejší lúč. Lúč sa vytvára v komorách, alebo sa vstrekuje do jednej alebo niekoľkých komôr, v ktorých elektrické pole zvyšuje rýchlosť a tiež і častice. V prvých, najjednoduchších strukoch, sa energia častíc zvýšila v silnom elektrostatickom poli vytvorenom uprostred vysokovákuovej komory. Maximálna energia, pokiaľ bolo možné dosiahnuť, sa začala elektrickým výkonom izolátorov. V bohatých moderných systémoch, ako sú vstrekovače, sú elektrostatické akumulátory elektrónov a iónov (dokonca až uránových iónov) s energiami 30 keV až 1 MeV. Zdravie vysokého napätia a dneška je ohromené skladacím technickým problémom. Je možné vybrať, nabiť skupinu paralelne zapojených kondenzátorov a potom ich postupne pripojiť k sekvencii krátkych trubíc. Týmto spôsobom v roku 1932 J. Cockcroft a E. Walton odobrali napätie až do 1 MV. Toto je praktický nedostatok skutočnosti, že vonkajšie prvky systému vykazujú vysoké napätie, ktoré nie je bezpečné pre experimentátorov. Druhý spôsob, ako zachytiť vysoké napätie vín nájdených v roku 1931. Van de Graaff. Na Van de Graaffovom generátore (obr. 1) je vedenie z dielektrika na prenos elektrických nábojov z napájacieho zdroja, ktorý je pod zemským potenciálom, na vysokonapäťovú elektródu, ktorá sama o sebe posúva zemský potenciál. . Jednostupňový Van de Graaffov generátor umožňuje odoberať napätie až 10 MV. Protóny s energiami do 30 MeV boli zachytené na vysokonapäťových zariadeniach s bohatou kaskádou.

Ak nie je potrebný súvislý lúč, ale krátky impulz častíc s vysokou energiou, potom je možné ho urýchliť, čo v krátkom čase (menej ako mikrosekundu) a izolanty budovy vitrimuvujú veľa napätia . Impulzné diódy umožňujú odoberať napätie až 15 MV na kaskádu v obvodoch s ešte nižšou impedanciou. Tse vám umožňuje posunúť lúč strumi na šprot v desiatkach kiloampérov, a nie na desiatky miliampérov, ako na elektrostatických spojovacích materiáloch. Najlepší spôsob, ako odstrániť vysoké napätie báz na schéme impulzného Marxovho generátora, v ktorom sa batéria kondenzátorov nabíja paralelne a potom sa spúšťa postupne a vybíja sa počas jedného intervalu vybíjania. Vysokonapäťový impulz generátora by mal byť na dlhej čiare, pretože tvorí impulz, ktorý nastavuje hodinu rastu. Linka je poháňaná elektródami na urýchlenie lúča. Pri vysokofrekvenčnom napätí, ktoré je rýchle, je konštrukcia rýchlejšia, bez prerušenia bohato silného elektrického poľa, nižšia pri konštantnom napätí. Zahltenie vysokofrekvenčných polí pre rýchlejšie častice sa však stáva zložitejším, pretože znamienko poľa sa rýchlo mení a pole sa objavuje najskôr, potom skôr. Napríklad v 20. rokoch 20. storočia sa šírili dva spôsoby riešenia problémov, ktoré dnes u väčšiny chudobných stagnujú.
Lineárne prikoryuvachs
Možnosť preťaženia vysokofrekvenčných elektrických polí v dlhých, bohato kaskádovitých krátkosrstých póloch spočíva v tom, že takéto pole sa mení v hodine a v priestore. O hodinu sa sila poľa mení sínusovo ladom v tábore blízko otvoreného priestoru, tobto. Rozpodіl polia v blizkosti rozlohy maє tvar zatial. A v ktoromkoľvek bode priestoru sa mení sínusovo v hodinu. Preto sa maximá poľa pohybujú po rozlohe s takzvaným fázovým posunom. Častice sa tiež môžu rozpadnúť tak, že by ich miestne pole trvalo smútilo. V lineárnych skratových systémoch boli vysokofrekvenčné polia prvýkrát zastavené v roku 1929, keď nórsky inžinier R. Videroe vynašiel zrýchlenie iónov v skratovom systéme vysokofrekvenčných rezonátorov. Tak ako sú rezonátory chránené tak, že fázový posun poľa neustále zlepšuje rovnováhu častíc, tak aj proces jeho pohybu v zrýchľujúcom sa lúči sa nerušene zrýchli. Prúdenie častíc pri takomto kolísaní je podobné ako kovanie surfera na hrebeni belavej. Rovnakou rýchlosťou môžu byť v procese urýchlené protóny a ióny. Vіdpovіdno na tsgo vinný zbіlshuvatisya aj fáza shvidkіst hvili vfaz. Ak sa dá elektronika vstreknúť v rýchlom stave blízko svetlu, potom v tomto režime je fázový posun prakticky konštantný: vfáza = c. Druhý krok, ktorý umožňuje vypnúť vstrekovanie sekundárnej fázy vysokofrekvenčného elektrického poľa, základy na kovovej konštrukcii, ktorá cloní lúč v poli prvého polčasu rozpadu. Predtým takúto metódu používal E. Lawrence na zastavenie cyklotrónu (oddiel nižšie); Vіn vykoristovuєtsya tiež na línii prikoryuvachі Alvarez. Zvyšok je dlhá vákuová trubica, v rade kovových unášacích trubíc v rade frézovacích riasiniek. Kožná trubica je postupne prepojená s vysokofrekvenčným generátorom cez dlhú linku, ktorá je blízko svetlu, kolísavá, čo je rýchlejšie (obr. 2). V tomto poradí fúzy pod vysokým napätím vibrujú cez oči. Nabitá časť, ktorá v správnom čase vibruje z injektora, sa vrúti do priamky prvej trubice a pumpuje spevácku energiu. Stredné čiary trubice sú často unášané - kolabujú s neustálou švédčinou. Pokiaľ je dĺžka trubice správne naberaná, potom bude z nej v tej chvíli von, ak kmeň skôr či neskôr prekĺzne cez jednu dĺžku chumáčika. Vďaka tomu bude napätie na druhom potrubí tiež nízke a stane sa stovkami tisíc voltov. Takýto proces sa opakuje bagatorazovo a kožné štádium často odoberá dodatočnú energiu. Takže príval častíc bol synchrónny s meniacim sa poľom, zrejme až do zvýšenia ich vírenia, za nárast boli zodpovedné trubice. Zreshtoy, suchosť dielu je v dosahu sucha, dokonca aj blízko k ľahkosti svetla, a hraničná línia rúr bude stabilná.



Expanzívne zmeny poľa prekrývajú fringing na timchasovej štruktúre lúča. Pole, ktoré čoskoro príde, sa mení uprostred zhluku častíc, či už ide o posledný úsek. Dĺžka zväzku častíc môže byť tiež malá, rovná sa dlhému vetru rýchleho vysokofrekvenčného poľa. V opačnom prípade, často iným spôsobom, sa schúlite do stredu trsu. Príliš veľké šírenie energie v lúči nielenže sťažuje zaostrenie lúča prejavom chromatickej aberácie v magnetických šošovkách, ale medzi možnosťou zaostrenia lúča pri špecifických úlohách. Rozkidova energia môže produkovať zhluk častíc lúča v axiálnej priamke, kým sa nerozšíri. Pozrime sa na tok nerelativistických iónov, ktoré kolabujú s cob swidkistyu v0. Neskoré elektrické sily, zoomované priestranným nábojom, urýchľujú hlavovú časť lúča a podporujú chvostovú časť. Synchronizáciou vzduchového zväzku s vysokofrekvenčným poľom dosiahnete väčšie zrýchlenie chvostovej časti zväzku, nižšej hlavy. Takouto úpravou fáz zrýchleného napätia a lúča je možné lúč rozfázovať - ​​kompenzovať rozfázovacie vstrekovanie priestorového náboja do energie. Výsledkom je, že v aktuálnom intervale sa pozoruje, že hodnota centrálnej fázy zrazeniny vycentruje a rozkmitá častice podobnej fázy oceľového kormidla. Tento jav, nazývaný autophasing, je mimoriadne dôležitý pre lineárne rýchle ióny a moderné cyklické rýchle elektróny a ióny. Bohužiaľ, autophasing je možné dosiahnuť za cenu zníženia koeficientu zálohovania na oveľa menšiu hodnotu. V procese urýchľovania, prakticky vo všetkých lúčoch, existuje tendencia zväčšovať polomer z dvoch dôvodov: prostredníctvom vzájomnej elektrostatickej separácie častíc a prostredníctvom distribúcie priečnych (tepelných) shvidkos. Prvý trend je slabší ako nárast hustoty lúča, úlomky magnetického poľa vytvorené brnkaním lúča stláčajú lúč a v prípade relativistických lúčov môžu kompenzovať rozostrenú injekciu priestorového náboja v radiálnom smere. . Na tento účel je tento efekt dôležitejší v prípade rýchlych iónov, ale nemusí byť potrebný pre elektronické zariadenia, do ktorých je lúč vstrekovaný s relativistickými vlastnosťami. Ďalší efekt, vzhľadom na vyžarovanie lúča, je dôležitý pre každého. Pomocou štvorpólových magnetov je možné odstrániť časti v blízkosti osi. Pravda, jediný štvorpólový magnet, zaostrujúci časti v jednej rovine, rozostrenie v druhej. A tu pomáha princíp „silného zaostrovania“ podľa E. Courant, S. Livingston a H. Snyder: systém dvoch štvorpólových magnetov, oddelených bežnou medzerou, s oblasťou zaostrovania a rozostrením v koncovej oblasti, čo zaisťuje bezpečné zaostrenie vo všetkých oblastiach. Driftové trubice stále vibrujú v lineárnych protónových boxoch, energia lúča sa zvyšuje v desiatkach megaelektrónvoltov až na približne 100 MeV. V prvých lineárnych elektronických zariadeniach, ako je zariadenie 1 GeV, sporulované na Stanfordskej univerzite (USA), zvíťazili aj driftové trubice konštantného veku a oscilujúci lúč bol vstreknutý s energiou asi 1 MeV. Pri súčasných elektronických traťových speeders, pažba najväčšieho z nich môže byť rýchlosť 50 GeV s dĺžkou 3,2 km, sporudzheniya v centre Stanfordu line speeders, princíp "surfingovej elektroniky" na elektrickom magnete tnoї hvili , ktorý umožňuje ušetriť lúč s väčšou energiou až 20 MeV na jeden meter systému, ponáhľam sa. V tomto prípade vysokofrekvenčný útlm na frekvencii blízko 3 GHz generujú skvelé elektrovákuové zariadenia - klystróny. Speeder protónovej linky na nájdenie energie v národnom laboratóriu Losalamosk v ks. Nové Mexiko (USA) ako „továreň na mezóny“ na výrobu intenzívnych lúčov iónov a miónov. Tieto stredné rezonátory vytvárajú pole takmer 2 MeV/m, ktoré dáva pulzný lúč až do 1 mA protónov s energiou 800 MeV. Pre zrýchlenie ako protóny a dôležité ióny boli rozbité supravodivé vysokofrekvenčné systémy. Najväčšia supravodivá veverička z protónovej línie, ktorá slúži ako injektor veveričky na lúčoch červa HERA v laboratóriu Nimetsky Electron Synchrotron (DEZI) neďaleko Gamburzi (Nimechchina).
CYKLICKÉ PREHLIADENIE
Protónový cyklotrón. Je to tiež elegantný a ekonomický spôsob, ako urýchliť kopu tašiek s bagatoriánskou pomôckou k vám malé porcie energie. Pre koho sa lúč za pomoci silného magnetického poľa chveje po kruhovej dráhe a čo najskôr prejde jedným a tým istým intervalom. Najprv túto metódu implementovali v roku 1930 E. Lawrence a S. Livingston na cyklotróne, ktorý našli. Podobne ako pri lineárnom upevňovacom prvku s unášacími rúrkami je lúč tienený pred elektrickým poľom v rovnakom čase, ak sa spoofuje. Nabitá časť s hmotnosťou m a nábojom q, ktorá kolabuje magnetickým poľom H, narovnaným kolmo na magnetické pole, je v tomto poli opísaná s polomerom R = mv / qH. Zrýchlené úlomky na zvýšenie rýchlosti v, zvýšenie a polomer R. V tomto poradí sa protóny a dôležité ióny zrútia do špirály, keď sa točia, so stále väčším polomerom. Pri kožnom obrate na obežnej dráhe prechádza lúč medzipriestorom medzi dees – vysokonapäťovými prázdnymi elektródami podobnými D, ktoré sú umiestnené na novom vysokofrekvenčnom elektrickom poli (obr. 3). Lawrence chápe, že medzi prechodmi lúča cez medzeru v rôznych nerelativistických časticiach je rast častíc kompenzovaný zväčšením polomeru. Ak má vysokofrekvenčné pole na krátky čas nekonzistentnú fázu, lúč sa nachádza za medzerou. Frekvencia Viraz je daná virazom


de f je frekvencia magnetického poľa v MHz, H je sila magnetického poľa v T a mc2 je hmotnosť častice v MeV. Pretože hodnota H sa v tejto oblasti znížila, frekvencia f samozrejme nemôže ležať v polomere
(Div. aj LAWRENCE Ernest Orlando).



Pre urýchlenie iónov na vysoké energie je potrebnejšie, aby magnetické pole a frekvencia vysokonapäťového napätia zodpovedali rezonancii mysle; medzerou medzi dejmi prejdú v požadovanom okamihu hodiny rovnaké časti dvojíc na otáčku. Na zrýchlenie lúča na energiu 50 MeV pri tlaku, ktorý sa zrýchli na 10 keV, je potrebných 2500 otáčok. Pracovná frekvencia protónového cyklotrónu môže dosiahnuť 20 MHz, pričom hodina zrýchlenia je blízka 1 ms. Podobne ako v lineárnych bodcoch sa častice v procese zrýchľovania v cyklotróne sústreďujú v priečnom smere, inak všetok smrad, krém vstreknutý drôtmi rovnobežnými s hrotmi pólov magnetu, vypadáva zo zrýchľovacieho cyklu. Na cyklotróne je možnosť urýchľovania častíc s koncovým rozptylom po rohoch zabezpečená daným magnetickým poľom špeciálnej konfigurácie, pri niektorých časticiach, ktoré vychádzajú z roviny obežnej dráhy, pôsobí sila, ktorá ich otáča okolo seba. lietadlo. Bohužiaľ, kvôli stabilite zväzku častíc, ktoré skôr, zaostrovacia zložka magnetického poľa je vinná za zmenu na zväčšenie polomeru. A tse superechit mysle rezonancie a produkovať na efektіv, scho zamezhuyut intenzity lúča. Druhým faktorom, ktorý znižuje schopnosť jednoduchého cyklotrónu, je relativistický rast hmoty, ako nevyhnutný dôsledok zvýšenia energie častíc:


V časoch zrýchleného protónového synchronizmu je synchronizmus prerušený relativistickým nárastom hmotnosti o približne 10 MeV. Jedným zo spôsobov, ako zlepšiť synchronizáciu, je modulovať frekvenciu tlaku tak, aby vo svete menila zväčšenie polomeru obežnej dráhy a zvýšenie rýchlosti častíc. Frekvencia sa má podľa zákona zmeniť


Takýto synchrocyklotrón môže znížiť protóny na energiu stoviek megaelektrovoltov. Napríklad, keďže intenzita magnetického poľa je až 2 T, frekvencia by sa mala zmeniť z približne 32 MHz v čase vstrekovania na 19 MHz a menej, keď energia dosiahne 400 MeV. Takáto zmena frekvencie napätia, akonáhle je to možné, je spôsobená úsekom desiatich milisekúnd. Navyše, keď častice dosiahnu najvyššiu energiu a uvoľnia sa z quicka, frekvencia sa otočí na pôvodnú hodnotu a do quicka sa zavedie nový prúd. Striedavo s optimálnou konštrukciou, magnet a najlepšie vlastnosti systému pre zavedenie vysokofrekvenčného napätia a možnosť cyklotrónov sú popretkávané praktickým zrkadlením: ale skvelé magnety. Hmotnosť 600 MeV cyklotrónového magnetu, ktorý sa vyrába v laboratóriu TRIUMF v Kanade, teda presahuje 2000 ton a šetrí elektrickú energiu približne o kilowatt. Všestrannosť synchrocyklotrónu je približne úmerná tretej mocnine polomeru magnetu. Preto, aby sa dosiahlo viac vysokej energie pre praktický priyatnyh vitrat, sú potrebné nové princípy.
Protónový synchrotrón. p align="justify"> Vysoká variabilita cyklických skrátení je spojená s veľkým polomerom magnetu. Ale, môžete orezávať diely na obežnej dráhe s konštantným polomerom, čím zvyšujete silu magnetického poľa a zároveň zvyšujete ich energiu. Lineárny prikoryuvach vstrekuje na 1. obežnú dráhu zväzok častíc s rovnako nízkou energiou. Pole Oskilki otrimuyuche je potrebné iba v úzkej oblasti v blízkosti obežnej dráhy lúča, nie sú potrebné magnety, ktoré pokrývajú celú oblasť obežnej dráhy. Magnety sú roztashovanі menej vzdovzh kіltsevoi vákuová komora, scho dáva veľkú ekonomiku peňazí. Takýto prístup bol realizovaný na protónovom synchrotróne. Prvým kladkostrojom podobného typu bola bója „Koglyadon“ s energiou 3 GeV (obr. 4), ktorá bola v roku 1952 pôdou Brookhaven National Laboratory. z USA; za ním bez problémov „Bevatron“ s energiou 6 GeV, vibrujúci v laboratóriu pomenovanom po ňom. Lawrence University of California v Berkeley (USA). Sporudzheny špeciálne pre prejav antiprotónu, vin pratsyuvav protyag 39 rokiv, demonštrujúce dlhovekosť a nadradenosť zrýchľujúcich častíc.



V synchrotrónoch prvej generácie, inšpirovaných USA, Veľkou Britániou, Francúzskom a SRSR, bolo zaostrenie slabé. K tomu bola veľká amplitúda radiálneho štiepenia častíc v procese ich zrýchleného rastu. Šírka vákuových komôr sa stala asi 30 cm a pri rovnakej veľkej posadnutosti je potrebné veľmi opatrne kontrolovať konfiguráciu magnetického poľa. V roku 1952 bol otvor prelomený, čo umožnilo prudkú zmenu v štiepení lúča a tiež rozšírenie vákuovej komory. Tse buv princíp silného alebo tvrdého zaostrovania. V dnešných protónových synchrotrónoch s nadvodivými štvorpólovými magnetmi, rozprestretými za silnou zaostrovacou schémou, môže mať vákuová komora priemer menší ako 10 cm, čo vedie k výraznej zmene expanzie, vartozity a napätia, ktoré sústreďujú a dýchajú magnety. Prvým synchrotrónom, založeným na tomto princípe, bol „Synchrotrón s premenlivým gradientom“ pre energiu 30 GeV neďaleko Brookhavene. Podobná inštalácia bola iniciovaná v laboratóriu Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN) neďaleko Ženevy. V polovici 90. rokov 20. storočia sa pri vykorisťovaní stále prejavovali zášti. Apertúra synchrotrónu so zmeneným gradientom bola približne 25-krát menšia ako clona Koglyadónu. Napätie vyvíjané magnetom pri energii 30 GeV bolo približne rovnaké ako napätie vyvíjané magnetom Koglyadon pri 3 GeV. "Synchrotron s premenlivým gradientom" prikoryuvav 6x1013 protónov na impulz, ktorý vykazoval najvyššiu intenzitu medzi inštaláciami tejto triedy. Fokusuvannya at tsomu prikoryuvachі zdіysnyuvalos tieto veľmi magnety, ako lúč; ce dosiahol cez dané póly tvaru magnetu, znázorneného na obr. 5. V súčasných upevňovacích prvkoch na dýchanie je ohnisko lúča spravidla vyplnené magnetmi.




LABORATÓRIUM IM. E. FERMI pri Batávii (USA). Kôl Dovzhina "Head Kіltsya" sa rýchlo stal 6,3 km. Kilce roztashovane v hĺbke 9 m pіd kolo v strede značky.


V polovici 90-tych rokov bol najväčším protónovým synchrotrónom „Tevatron“ Národného laboratória pre náhodnú reakciu pomenovaný po. E. Farma neďaleko Batavie (USA). Ako už samotný názov napovedá, "Tevatron" zrýchli protónové zväzky v blízkosti prstenca s priemerom 2 km na energiu blízkou 1 TeV. Urýchľovacie protóny sú budované celým systémom boosterov, počnúc Cockcroft-Waltonovým generátorom ako injektorom, pre niektoré záporné ióny sa do lineárneho boostera privádza voda s energiou 750 kV s energiou 400 MeV. Potom lúč lineárneho skrátenia prechádza uhlíkovým vláknom na stripovanie elektrónov a vstrekuje sa do medziľahlého synchrotrónu - zosilňovača - s priemerom 150 m 8 GeV. Ozvučte posilňovač vikonu 12 rýchlo napredujúci jeden po jednom pracovnom cykle, v dôsledku takéhoto "Ústredia" - ďalšieho protónového synchrotrónu s dĺžkou 6,3 km - je vstreknutých 12 zväzkov protónov. "Home ring", v ktorom protóny stúpajú na energiu 150 GeV, sa skladá z 1000 super magnetov so stredným vinutím, ktoré ho inšpirujú k zaostreniu protónov. Bez závesu pod "Ostrohu" rozvodu koncového synchrotrónu "Tevatron", ktorý pozostáva z 1000 nadvodivých magnetov. Lúč môže byť prenášaný kanálmi na vzdialenosť 1,5-3 km na vykonanie ďalších štúdií vo vonkajších experimentálnych halách. Na ráno na obežnej dráhe lúčov s väčšími energiami sú potrebné silné magnety na dýchanie a sústredenie. Protónové synchrotróny s energiami väčšími ako 1 TeV, navrhnuté pre subjadrovú „mikroskopiu“, dokážu ovládať tisíce supravodivých a zaostrovacích magnetov s dĺžkou 5-15 m s apertúrou šírky niekoľkých centimetrov, ktoré ochránia chrámové pole presnosť a stabilita v hodine. Hlavnými faktormi, ktoré vedú k tvorbe protónových synchrotrónov s vyššou energiou, sú veľká všestrannosť a skladnosť riadenia vďaka ich veľkým rozmerom.
PRIKORYUVACHI SO SPONKAMI ZI
Cyklické urýchľovače. Zďaleka nie všetko zrýchľovanie energie je súčasťou nevyhnutnej reakcie. Výrazne її časť úžasného odpadu ako keby vіddachi, zaznavanї časť cieľa zo zákona šetrenia hybnosti. Ako keby sa vyliala časť energie E a hmotnosť časti cieľa, ktorý odpočíva, obnoví sa M, potom sa energia stane corisnou.


Týmto spôsobom sa pri pokusoch s terčom na „Tevatrone“ akumuluje jadrová energia iba 43 GeV. Pragnennya vykoristovuvaty v doslіdzhennyah častice yakomoga veci energie viedla k vytvoreniu v CERN a laboratóriách im. E. Farmy protón-antiprotónových urýchľovačov, ako aj veľké množstvo zariadení v rôzne krajiny zo zustricových elektrón-pozitrónových lúčov. V prvom urýchľovači protónov sa v prstenci vzdialenom 1,6 km od kolíka našli protóny a antiprotóny s energiami 26 GeV (obr. 6). Niekoľko dní sa hromadili trámy s brnkaním do 50 a.u.



V súčasnosti je zrážačom s najvyššou energiou "Tevatron", na ktorom sa experimentuje s uzavretým zväzkom protónov, ktorý dokáže generovať energiu 1 TeV, z zväzku antiprotónov a energie. Na takéto experimenty sú potrebné antiprotóny, ktoré možno použiť na bombardovanie kovového cieľa vysokoenergetickým protónovým lúčom z Head Ringu. Antiprotóny, ktoré sú populárne v týchto zіtknennyah, sa hromadia v okremu kіltsі s energiou 8 GeV. Ak ste nahromadili veľa antiprotónov, vstreknú ich v ústredí, zrýchlia na 150 GeV a potom vstreknú v Tevatrone. Tu sa protóny a antiprotóny okamžite zrýchlia na plnú energiu a potom ich zastavíme. Celková hybnosť častíc, ktoré zishtovhuyutsya, dosahuje nulu, takže všetka energia 2E sa javí ako jadro. Na vipadku "Tevatron" môže dosiahnuť 2 TeV. Najväčšia energia priemerných zrážačov elektrónov a pozitrónov bola dosiahnutá vo „Veľkom centre akumulácie elektrónov a pozitrónov“ v CERN-e, energia lúčov, ktoré kolabovali, bola v prvej fáze 50 GeV na lúč a potom bol lúč zvýšená na 100 Ge vo zväzku. DESI má urýchľovač HERA, v ktorom sú elektróny spojené s protónmi. Tento majestátny zisk energie je za cenu výraznej zmeny vzdušnosti uzáveru medzi časticami hadovitých trsov nízkej hrúbky. Frekvencia zіtknen je určená svetlom, tobto. počet trhlín za sekundu, ktoré sú sprevádzané reakciou rovnakého typu, ktorá môže byť prvá. Ľahkosť je lineárne uložená v energii a strume lúča a je zabalená v pomere k jeho polomeru. Energia lúča zrážača sa volí podľa energetickej stupnice požadovaných fyzikálnych procesov. Na zabezpečenie čo najväčšej svietivosti je potrebné dosiahnuť maximálnu možnú šírku lúčov v oblasti lesa. Hlavnými technickými úlohami pri konštrukcii zrážačov sú preto zameranie lúčov v poli їх zustrіchi do plameňa za hranicu malej expanzie tejto väčšej strumy lúča. Na dosiahnutie potrebnej svietivosti môžu trysky vyžadovať viac ako 1 A. Ďalší technicky komplikovaný problém súvisí s potrebou zabezpečiť supratemporálne vákuum v komore urýchľovača. Črepiny triesok medzi časticami lúčov sú riedko prerušované, trieštenie s molekulami prebytočného plynu môže lúče výrazne oslabiť a zmeniť ich súhru medzi nimi. Okrem toho oddelenie lúčov na prebytočnom plyne spôsobuje neznesiteľný rozpad v detektoroch, čím sa maskuje fyzikálny proces, ktorý sa vyvíja. Vákuum v zrážacej komore je zodpovedné za to, že leží v rozsahu 10-9 - 10-7 Pa (10-11 - 10-9 mm Hg. Umenie.) Upadnutie do ľahkosti. Pri nižších energiách je možné zachovať intenzívne zväzky elektrónov, ktoré umožňujú pokračovanie zriedkavého rozpadu B- a K-mezónov, zapletených do elektroslabých interakcií. Nízky počet takýchto zariadení, ktoré sa niekedy nazývajú "továrne na arómu", je sporadzhuetsya v USA, Japonsku a Taliansku. Takéto inštalácie môžu mať dva akumulačné kruhy - pre elektróny a pre pozitróny, ktoré sa prekrývajú v jednom alebo dvoch bodoch - oblasti vzájomnej modality. V kožnom prstenci sú bohaté trsy častíc s celkovým pruhom viac ako 1 A. Energia trsov vibruje takým ružencom, takže rezonuje korynová energia, ktorá sa rozpadá na krátkotrvajúce časti, ktoré sa zvlňujú - V -alebo K-mesoni. Konštrukcia týchto inštalácií je založená na elektrónovom synchrotróne a akumulačných kruhoch.
Line colliders. Energie cyklických elektrón-pozitrónových urýchľovačov sa prelínajú s intenzívnymi synchrotrónovými vibráciami, ako keby vysielali lúče zrýchlených častíc (oddiel nižšie). V lineárnych urýchľovačoch toho nie je veľa, pri niektorých synchrotrónových vibráciách sa to v akceleračnom procese neprejaví. Lineárny urýchľovač sa skladá z dvoch lineárnych spojovacích prvkov s vysokou energiou, vysokointenzívnymi lúčmi - elektrónovými lúčmi a pozitrónovými lúčmi - smerujúcimi jedna k jednej. Zväzky sú zubaté a zlepia sa menej ako raz, potom sa zavedú do hliny. Prvým lineárnym urýchľovačom je „Stanford Line Collider“, čo je Stanford Line Collider s dĺžkou 3,2 km a prevádzkou pri energii 50 GeV. V systéme tohto urýchľovača budú zväzky elektrónov a pozitrónov skôr v tom istom lineárnom upevňovacom prvku a sú oddelené po dosiahnutí lúčov novej energie. Potom sú zväzky elektrónov a pozitrónov transportované malými oblúkmi, ktorých tvar pripomína trubicu lekárskeho stetoskopu, a sú zaostrené na priemer asi 2 mikróny v oblasti interakcie.
Nové technológie. Hľadanie ekonomickejších metód zrýchľovania viedlo k vytvoreniu nových nízkorýchlostných systémov a vysokofrekvenčných generátorov vo vysokom tlaku, ktoré sa používajú vo frekvenčnom rozsahu od 10 do 35 GHz. Svetlosť elektrón-pozitrónových urýchľovačov môže byť veľmi vysoká; Vіdpovіdno až tsgogo i shіlnostі bunchіv novnі buti nadzvichayno vysoké. V lineárnom zrážači s energiou blízkou 1 TeV môže šírka lúča dosiahnuť 10 nm, čo je oveľa menej ako šírka lúča v „Stanford Linear Collider“ (2 μm). Pri kladení malých veľkostí lúčov je pre presné nastavenie prvkov, ktoré zaostrujú, potrebné dotiahnuť stabilné magnety sklopnými elektronickými automatickými regulátormi. Počas prechodu elektrónových a pozitrónových lúčov jeden cez druhý sa elektrická interakcia neutralizuje a magneticky zosilňuje. Výsledkom je, že magnetické polia môžu dosiahnuť 10 000 T. Takéto gigantické polia budovy silne deformujú lúče a vedú k veľkému generovaniu energie po generovaní synchrotrónovej vibračnej produkcie. Počet efektov v poradí ekonomických mirkuvannyami, po'yazanym zі sporudzhennyam stále viac a viac naťahovacích strojov, bude klásť medzi energiu, yak možno dosiahnuť na elektrón-pozitrónové zrážače.
ELEKTRONICKÉ BALÍČKY
Elektronické synchrotróny sú uzemnené na rovnakých princípoch ako protóny. Jedna dôležitá vlastnosť smradu je však z technického hľadiska jednoduchá. Trochy hmotnosti elektrónu umožňujú vstrekovanie lúča so svetlosťou blízkou svetlosti. Preto zvýšenie energie nie je spôsobené zvýšením rýchlosti pamäte a elektronické synchrotróny môžu pracovať, keď je frekvencia napätia pevná, čo bude skôr, pretože lúč je vstreknutý energiou blízkou 10 Me B. Problém je však postaviť na poslednej maličkosti elektronickej masy. Úlomky elektrónu sa zrútia na kruhovej dráhe, zrútia sa so zrýchlením (do stredu) a potom vypustia fotóny - viprominuvannya, ako sa nazýva synchrotrón. Intenzita P synchrotrónovej vibrácie je úmerná štvrtému stupňu energie lúča E a brnkaniu I a je tiež úmerná polomeru prstenca R, takže je úmerná hodnote (E/m) 4IR - 1. Energia Tsya, ktorá sa využíva pri kožnom obrate elektrónového lúča na obežnej dráhe, má byť kompenzovaná vysokofrekvenčným napätím, ktoré sa privádza do pohlavného styku, ktorý sa zrýchľuje. Pri vysokej intenzite „továrne na arómu“ môžu takéto výdavky dosiahnuť desiatky megawattov. Cyklické upevňovacie prvky typu elektronických synchronizácií môžu byť vigorizované ako hromadenie veľkých cirkulujúcich prúdov s konštantne vysokou energiou. Existujú teda dve hlavné akumulácie: 1) pri analýze jadra a elementárnych častíc metódou zustrіch lúčov to bolo bežnejšie a 2) ako dzherel priemyslu synchrotrónových vibrácií, ktoré sú úspešné v atómovej fyzike, materiálová veda, chémia ї, biológia a medicína. Priemerná energia fotónov synchrotrónovej vibrácie je úmerná (E/m)3R-1. Elektróny s energiou rádovo 1 GeV, ktoré cirkulujú v akumulátoroch, sú teda intenzívne indukované synchrotrónmi v oblasti ultrafialového a röntgenového žiarenia. Väčšina emitovaných fotónov nie je väčšia ako tenká vertikálna cievka rádovo m/E. Črepiny polomeru elektrónových lúčov v moderných akumulátoroch s energiou rádovo 1 GeV sa merajú v desiatkach mikrometrov, lúče röntgenových vibrácií, ktoré sú nimi emitované, sa vyznačujú vysokou jasnosťou a môžu slúžiť ako vyčerpávajúcim nástrojom výskumu štruktúr reči. Viprominyuvannya viprominyuetsya na dotichniy na krivočiaru trajektóriu elektrónov. Tiež kožný magnet, ktorý vydýchol elektronický akumulačný prstenec, ak ním prešiel zväzok elektrónov, vytvoril "projektorový promin" vibrácie. Malo by sa to robiť pomocou dlhých vákuových kanálov, ktoré prechádzajú cez hlavnú vákuovú komoru skladovacej nádrže. Razdashovani vzdovzh tsikh kanalіv shіlini a kolіmatori tvoria vuzkі lúče, z niektorých vzdialeností za prídavnými monochromátormi je možné vidieť požadovaný rozsah energie röntgenového vipromіuvannya. Prvý dzherel synchrotron viprominyuvannya boules inštalácie, sporudzhenі na vrchole závodu fyziky vysokých energií. Pažbou môže byť Stanfordský pozitrónovo-elektrónový akumulátor s energiou 3 GeV Stanfordského laboratória výroby synchrotrónových vibrácií. V tomto čase sa na medziposchodí vtedy „čarovalo“. Prvá dzherela priemyslu synchrotrónových vibrácií nemala malé množstvo neostrosti, pretože by umožnila stovkám koristuvachov uspokojiť ich rozmanité potreby. Shvidke zvýšil dopyt po vysokofrekvenčných synchrotrónových vibráciách a tejto veľkej intenzite lúča privolal život ďalšej generácie, navrhnutý tak, aby zlepšil potreby všetkých možných koristuvachiv. Zokrema bol navrhnutý systém magnetov na zmenu emisie elektrónového lúča. Maliy emittans znamená menšie rozšírenie zväzku, a preto vidím krásu dzherel viprominuvannya. Typickými predstaviteľmi tejto generácie boli hromadiči v Brookhavene, slúžili ako jadrá röntgenového a vákuového ultrafialového spektra. Intenzitu vibrácií môžete zvýšiť aj rozptýlením lúča, zrútením sínusovej trajektórie v periodickej magnetickej štruktúre a následným spojením vibrácií, ktoré sú zodpovedné za kožnú vyrážku. Ondulátory sú magnetické štruktúry, ktoré chránia podobný pohyb, sú blízko magnetických dipólov, ktoré tlačia lúč na malú cievku, rozloženú pozdĺž priamky na osi lúča. Kvalita živosti takého vlnovky môže byť stonásobne prevýšená živosťou nápadnosti, ktorá je spôsobená magnetmi, ktoré sú dýchané. V 80. rokoch minulého storočia sa začala vytvárať tretia generácia výroby synchrotrónových vibrácií s veľkým počtom takýchto vlnovcov. Medzi prvú generáciu tretej generácie je možné zaradiť "Udoskonalene zherelo svetla" s energiou 1,5 GeV v Berkeley, ktorá generuje mierny röntgenový priemysel, ako aj "Udoskonalene fotoniv" s energiou 6 GeV. v Ar Gonnsky National Laboratory (USA) a Synch To European Center for Synchrotron Vibration pri Grenoble (Francúzsko), ktoré je víťazné ako džerel zhorstnej röntgenovej vibrácie. Po úspešnom vývoji týchto inštalácií sa v iných oblastiach vytvorila nízka úroveň synchrotrónových vibrácií. Nový krok má priamo väčšiu svietivosť v rozsahu od infračervenej až po tvrdú röntgenovú variáciu povlakov s víťazstvami v systéme inhalačných magnetov "teplých" magnetických dipólov so silou magnetického poľa blízkou 1,5 T l a bohato krátkou supravodivou magnetické dipóly s poľom v blízkosti výtoku tesla. Takýto projekt sa realizuje v novom valci synchrotrónového vibračného priemyslu, ktorý vytvoril Inštitút P. Scherrera vo Švajčiarsku, a na modernizáciu valca v Berkeley. Umiestnenie synchrotrónovej vibračnej analýzy v vedecké úspechy nabulo sa velky rozmahu a dalej rozsirovat. Vinyatkovova brilantnosť takýchto lúčov vylepšenia röntgenového žiarenia umožňuje vytvorenie novej generácie röntgenových mikroskopov na ošetrenie biologických systémov v súčasnom normálnom vodnom prostredí. Ukazuje možnosť rýchlej analýzy štruktúry vírusov a proteínov pre vývoj nových farmaceutických prípravkov s vysokou adresnosťou pre choroboplodné faktory a minimálnou vedľajšie účinky. Yaskra lúče röntgenového zobrazovania môžu byť použité napínaním mikrosond na odhalenie najmenšieho počtu domov a zabrudnenya. Smradi dávajú možnosť dokonca rýchlo analyzovať vzorky životného prostredia v prípade bludných ciest. dovkilla. Môžete vyhrať, aby ste zhodnotili stupeň čistoty veľkých kremíkových plátkov pred nákladným procesom prípravy ešte skladanejších integrovaných obvodov a otvárajú nové perspektívy pre metódu litografie, ktorá v zásade umožňuje vytvárať integrované obvody s prvkami menšími ako 10 0 nm.
PRISKORYUVACHI V MEDICÍNE
Primáry zohrávajú dôležitú praktickú úlohu v liečebnej terapii a diagnostike. Množstvo liečivých ložísk na celom svete má dnes vo svojom poriadku malé elektronické linkové pomôcky, ktoré generujú intenzívnu röntgenovú expozíciu, keďže pri terapii opuchov stagnuje. Najpriaznivejšie sú cyklotróny alebo synchrotróny, ktoré generujú protónové lúče. Výhoda protónov v tlmiacej terapii pred röntgenovou terapiou je lepšia pri viac lokalizovanom energetickom videní. Preto je protónová terapia obzvlášť účinná pri liečbe opuchu mozgu a očí, ak poškodenie najzdravších tkanív môže byť minimálne. Div. tiež