Новости науки и техники - новейшие технологии сегодня в мире
19.05.2017 0 0

В CERN открыли новый ускоритель частиц


купить с доставкой



В CERN состоялось официальное открытие нового линейного ускорителя — Linac 4, первого нового ускорителя CERN с момента открытия Большого адронного коллайдера. Он станет первым элементом ускорительного комплекса БАК высокой светимости (HL-LHC), открытие которого запланировано на середину 2020-х годов. Установка будет ускорять гидрид-ионы до энергий в 160 мегаэлектронвольт перед переносом в протонный бустер. В создании Linac 4 участвовали российские физики и инженеры из Снежинска (ВНИИТФ) и Новосибирска (ИЯФ им. Будкера). Ускоритель будет подключен к системе коллайдера в 2019-2020 году, во время следующего длительного техобслуживания. Об этом сообщает пресс-релиз CERN.

Для разгона протонов до современных энергий БАК — 6,5 тераэлектронвольт — требуется несколько ускорительных установок. На первом этапе водород из обычной емкости (газового баллона) попадает в камеру линейного ускорителя Linac 2. Там с помощью мощного электрического поля атомы водорода разделяют на протоны и электроны. Затем протоны перемещаются в основную камеру, где с помощью электрического поля радиочастотных резонаторов они начинают разгон. Linac 2 сообщает протонам кинетическую энергию 50 мегаэлектронвольт, это менее пяти процентов их энергии покоя. Затем частицы попадают в протонный бустер (PSB), где происходит разгон до 1,4 гигаэлектронвольт на кольцевых траекториях. Эта энергия уже в полтора раза больше массы покоя протона. Следующие этапы: протонный синхротрон (25 гигаэлектронвольт), протонный суперсинхротрон (450 гигаэлектронвольт) и, лишь потом, Большой адронный коллайдер.

От синхронизации всей цепочки ускорителей и точности их работы зависит работа экспериментов БАК. Так, уже на этапе линейного ускорителя формируется плотность и интенсивность сгустков протонов, которые попадут в БАК. Чем больше эта плотность, тем больше оказывается вероятность столкновения частиц в точках, где пересекаются траектории пучков. Это позволяет фиксировать большее количество столкновений и получать больше научных данных — быстрее набирать статистику для поиска новых частиц и редких процессов. В проекте HL-LHC, Большого адронного коллайдера высокой светимости, ожидается поднять современную светимость в десять раз. Подробнее о понятии светимости можно прочесть здесь.

Для этого требуется модернизировать все основные ускорительные системы, в частности, Linac 2. Именно на смену ему придет Linac 4. На строительство установки потребовалось 10 лет, лишь в ноябре прошлого года она вышла на проектную энергию разгона — 160 мегаэлектронвольт. Это в три раза выше, чем энергия Linac 2.

Физически Linac 4, как и другие линейные ускорители, представляет собой цилиндрический проводник, внутри которого перемещаются частицы. Заряд разных участков проводника управляется радиочастотными резонаторами — с их помощью ученые добиваются того, чтобы область проводника за заряженной частицей отталкивала ее вперед, а область перед частицей — притягивала к себе. Траектории частиц удерживаются в узком пучке с помощью небольших квадрупольных магнитов. Общая длина Linac 4 составляет 90 метров, он находится на глубине 12 метров под землей.

Вместо протонов Linac 4 ускоряет гидрид-ионы — протоны, окруженные двумя электронами. В сумме такие частицы несут отрицательный заряд. Сейчас системы инжекции протонов в синхротрон на основе гидрид-ионов используются почти во всех подобных ускорителях, непосредственно протоны ускоряют перед инжекцией лишь в Linac 2 и на ускорителе в Протвино. Системы с гидрид-ионами гораздо легче контролировать. Это позволяет избежать потерь при инжекции частиц в следующую ступень ускорителя и добиться большей плотности пучков, в частности, удвоить яркость пучка в протонном бустере.

Linac 4 подключат к основному комплексу ускорителей во время длительного перерыва на техобслуживание, который состоится в 2019-2020 годах. Уже с 2021 года он поможет наращивать светимость Большого адронного коллайдера.

Это уже четвертый по счету линейный ускоритель в CERN. Первый прибор такого рода, Linac 1, был запущен в 1958 году. Он ускорял как легкие частицы — протоны и дейтроны, так и более тяжелые атомы кислорода или серы до энергий порядка 50 МэВ. В 1978 году для ускорения протонов был построен Linac 2, а в 1992 году для тяжелых ионов был построен Linac 3 — именно он обеспечивает ускорение ядер свинца для экспериментов ALICE.

купить с доставкой
Контакты:
Адрес: Толстого, 311-А 123115 Москва,
Телефон:+7 989-149-81-32, Электронная почта: contact@litanons.ru Новости науки и техники - Новейшие технологии сегодня в мире

В CERN открыли новый ускоритель частиц
Российские физики повысили производительность адронного коллайдера Российские физики повысили
о возможностях гигантского адронного коллайдера, расположенного в швейцарском церне написано и сказано немало. однако уже скоро потенциал его
В ЦЕРНе запустили новый ускоритель протонов Linac 4 В ЦЕРНе запустили новый ускоритель
в европейском центре ядерных исследований (церн) запустили новый ускоритель протонов linac 4, который должен значительно повысить производительность
В БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР «ПОСЕЛИЛИ» РОБОТА-ИНСПЕКТОРА В БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР «ПОСЕЛИЛИ»
европейская организация по ядерным исследованиям (cern) заботится о большом адронном коллайдере — ему тоже требуется
Сегодня - научно-популярная лекция Сегодня - научно-популярная лекция
#цернач #спбгу #лекция #luhep #cern #церн #вмирефизикисегодня, в 17:00 по москве, в спбгу проходит научно-популярная лекция «физика высоких энергий:
Многокилометровые туннели Большого адронного коллайдера теперь инспектируют два робота Многокилометровые туннели Большого
знакомьтесь, это робот tim (или train inspection monorail). этот товарищ будет исследовать 27-километровый тоннель кольца большого
Большой адронный коллайдер позволил открыть сразу пять новых элементарных частиц Большой адронный коллайдер позволил
ученые cern обнаружили пять новых частиц, содержащих в себе так называемые зачарованные кварки.частицы были открыты достаточно случайно: физики
Новая загадка космических лучей от эксперимента AMS. Новая загадка космических лучей от
#ams #cern #церн #цернач #мкс # cosmicrays опубликованные в сентябре неожиданные результаты эксперимента ams показывают отличное
Подготовка к запуску первого российского коллайдера идет полным ходом Подготовка к запуску первого
начало работы первой очереди установки коллайдера nica в российском институте ядерных исследований (оияи) намечено на 2017 год. комплекс расположен в
Шесть причин следить за достижениями нейтринной физики Шесть причин следить за достижениями
после открытия бозона хиггса главной задачей работы большого адронного коллайдера является поиск так называемой новой физики. к сожалению, пока
#статьи@the_physicsпосле открытия бозона хиггса главной задачей работы большого адронного коллайдера является поиск так называемой новой физики. к
На Марсе «нашли» открывающий портал в пространстве-времени суперколлайдер На Марсе «нашли» открывающий портал в
ученые национального управления сша по аэронавтике и исследованию космического пространства (наса) и европейской организации по ядерным исследованиям
Новосибирские физики готовятся к постройке собственного коллайдера Новосибирские физики готовятся к
работа над коллайдером nica в дубне идёт полным ходом, но российские физики не планируют ограничиться только этим. риа
Большой адронный коллайдер обнаружил новую частицу, которая тяжелее, чем протон Большой адронный коллайдер обнаружил
ученые из европейской организации ядерных исследований (cern) объявили, что большой адронный коллайдер (lhcb) наконец обнаружил новую частицу,
Как устроен Большой Адронный Коллайдер Как устроен Большой Адронный Коллайдер
большой адронный коллайдер, сокращённо бак (англ. large hadron collider, сокращённо lhc) — ускоритель заряженных частиц на
Физики CERN впервые измерили оптический спектр антиматерии Физики CERN впервые измерили оптический
как можно предположить, эксперименты с измерением свойств и характеристик антиматерии довольно сложны, что
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.