Ես ուզում եմ ամեն ինչ իմանալ

Մասնիկների արագացուցիչ

Pin
Send
Share
Send


Պրոտոն և հակատանկային պրոտոն բախվում են բարձր էներգիայի արագացուցիչի մեջ: Նրանց զանգվածային էներգիան և կինետիկ էներգիան վերածվել են ցնցուղի բոլոր տեսակի մասնիկների:

Մասնիկների արագացուցիչի հետևի հիմնական սկզբունքը պարզ է. Բախեք իրերը մեծ էներգիայով և հայտնաբերեք այն, ինչ դուրս է գալիս:

1909 թվականին Էռնեստ Ռադերֆորդը հայտնաբերեց, որ ատոմը բաղկացած է մի փոքրիկ, զանգվածային, դրականորեն լիցքավորված միջուկից, որը շրջապատված է լույսի էլեկտրոնների պայծառ ամպով, 10,000 անգամ ավելի մեծ քանակությամբ: Այս ատոմային միջուկի կառուցվածքը հասկանալու համար գիտնականները տարիներ ի վեր մշակել են տարբեր «զոնդեր», որոնցից առավել օգտակար է էլեկտրական չեզոք նեյտրոնը և էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների բազմազանությունը: Քանի որ նեյտրոնը չի մղվում միջուկային լիցքով, ցածր արագությամբ դրանք զննվում են որպես զոնդ (տե՛ս միջուկային ճեղքումը): Լիցքավորված մասնիկները, այնուամենայնիվ, առավել լավ թափանցում են, երբ դրանք շատ էներգետիկ են: Նման զոնդերի էներգիան մղելը մասնիկների արագացուցիչի դերն է:

Հենց առաջին էներգետիկ զոնդերը տրամադրվել են բնության կողմից ՝ ռադիոակտիվ տարրերի ալֆա, բետա և գամմա ճառագայթների առումով: Փաստորեն, Ռադերֆորդը ռադիում օգտագործեց բարձր էներգիայի շեշտը որպես զոնդ `ատոմի իր մոդելը հաստատելու համար: Չնայած տիեզերական ճառագայթները օգտագործվել են (և դեռ կան) որպես զոնդեր - պոզիտրոնը հայտնաբերվել է այս եղանակով. Մասնիկների ֆիզիկայի գրեթե բոլոր առաջխաղացումները կատարվել են աճող ուժ ունեցող տեխնածին արագացուցիչներով:

Զոնդերի ուժը մեծանալուն պես, մասնիկների մեծ քանակություն հայտնաբերվեց ՝ վերածվելով «մասնիկների կենդանաբանական այգու»: Ի վերջո, դրանք բոլորն էլ կազմակերպվեցին ըստ ստանդարտ մոդել կոչվող համակարգի: Ատոմային ռումբի մեջ նյութը վերածվում է էներգիայի; Բարձր էներգիայի մասնիկների արագացուցիչով էներգիան վերածվում է նյութի:

Մասնիկների արագացուցիչը օգտագործում է էլեկտրական դաշտեր `էլեկտրական լիցքավորված մասնիկները բարձր արագությամբ բռնելու և դրանք պարունակելու համար: Սովորական CRT հեռուստացույցը արագացուցիչի պարզ ձև է:

Արագացուցիչների երկու հիմնական տեսակ կա ՝ գծային և շրջանաձև: Երկու ձևավորումն էլ սահմանափակումներ ունեն: Որքան երկար է գծային արագացուցիչը, այնքան բարձր է էներգիան, որը կարող է փոխանցվել, այնպես որ սահմանները սահմանվում են գործնական երկարությամբ: Շրջանաձև ձևավորմամբ, երկարությունը անսահմանափակ է: Այստեղ սահմանները ծագում են այն պատճառով, որ էլեկտրական լիցքավորումը շրջանագծերով անցնելը նրանց էներգիա է ներծծում: Քանի որ դրանք արագանում են, ավելի շատ էներգիա է թափվում, մինչև ի վերջո նրանք էներգիա են թափում նույնքան արագ, որքան հնարավոր է ներխուժել:

1960-ականների մեկ փուլային 2 MeV գծային վան դե Գրաաֆի արագացուցիչ, որն այստեղ բացվեց պահպանման համար:

Գծային արագացուցիչներ

Գծային արագացուցիչով (սպիտակեղեն) մասնիկները արագացվում են ուղիղ գծով `մի ծայրում գտնվող հետաքրքրության թիրախով:

Amառագայթային գծեր, որոնք տանում էին Վան դե Գրաֆ արագացուցիչով տարբեր փորձերի, Փարիզի Jussieu Campus- ի նկուղում:

Գծային բարձր էներգիայի արագացուցիչներն օգտագործում են թիթեղների (կամ փորված խողովակների) գծային զանգված, որի վրա կիրառվում է այլընտրանքային բարձր էներգիայի դաշտ: Երբ մասնիկները մոտենում են ափսեին, դրանք դրանով արագանում են ափսեի վրա կիրառված հակառակ բևեռականության լիցքով: Երբ նրանք անցնում են ափսեի միջով անցքի միջով, բևեռայնությունը փոխվում է այնպես, որ ափսեը հիմա նրանց բռնած է, և դրանք այնուհետև արագանում են դեպի հաջորդ ափսեը: Սովորաբար մասնիկների «փունջների» հոսքը արագացված է, ուստի յուրաքանչյուր ափսեի վրա խնամքով վերահսկվող AC լարման միջոցով կիրառվում է ՝ անընդհատ կրկնելով դա յուրաքանչյուր փունջի համար:

Վաղ մասնիկների արագացուցիչներում Cockcroft-Walton լարման բազմապատկիչը պատասխանատու էր լարման բազմապատկման համար: Արագացուցիչի այս կտորը օգնեց ատոմային ռումբի զարգացմանը: Կառուցվել է 1937 թվականին ՝ Ֆիլիպս-Էյնդհովենի կողմից, այն ներկայումս բնակվում է Անգլիայի Լոնդոնում գտնվող Ազգային Գիտությունների թանգարանում:

Քանի որ մասնիկները մոտենում են լույսի արագությանը, էլեկտրական դաշտերի անջատման արագությունը դառնում է այնքան բարձր, որ նրանք գործում են միկրոալիքային հաճախությունների հաճախականությամբ, ուստի ՌԴ խոռոչի ռեզոնատորները օգտագործվում են ավելի բարձր էներգիայի մեքենաներ `պարզ ափսեների փոխարեն:

DC արագացուցիչի տիպերը, որոնք կարող են արագացնել մասնիկները միջուկային ռեակցիաների առաջացման համար բավարար արագությամբ, Cockcroft-Walton- ի գեներատորներն են կամ լարման բազմապատկիչները, որոնք AC- ն վերածում են բարձր լարման DC կամ Van de Graaff գեներատորների, որոնք օգտագործում են գոտիների միջոցով ստատիկ էլեկտրականություն:

Մասնիկների ամենամեծ և հզորագույն արագացուցիչները, ինչպիսիք են RHIC- ը, LHC- ը (նախատեսվում է սկսել գործել 2008 թ.) Եւ Tevatron- ը, օգտագործվում են մասնիկների փորձարարական ֆիզիկայի համար:

Մասնիկների արագացուցիչները կարող են արտադրել նաև պրոտոնի ճառագայթներ, որոնք կարող են արտադրել «պրոտոնային ծանր» հետազոտություն կամ բժշկական իզոտոպներ ՝ ի տարբերություն բեկորային ռեակտորներում պատրաստված «նեյտրոնների ծանր»: Այս տեսակի մեքենայի օրինակ է LANSCE- ը Los Alamos- ում:

Օրինակներ

Մասնիկների արագացուցիչների ամենօրյա օրինակներն են հեռուստացույցների և ռենտգեն գեներատորների մեջ հայտնաբերվածները: Lowածր էներգիայի արագացուցիչները, ինչպիսիք են կաթոդի ճառագայթային խողովակները և ռենտգենյան գեներատորները, օգտագործում են մեկ զույգ էլեկտրոդներ, որոնց միջև կա մի քանի հազար վոլտ էլեկտրական լարման մի մեկ էլեկտրոդ: Ռենտգեն գեներատորի մեջ թիրախը ինքնին էլեկտրոդներից է: Ինտեգրալային սխեմաների արտադրության մեջ օգտագործվում է ցածր էներգիայի մասնիկների արագացուցիչ, որը կոչվում է իոնային իմպլանտ:

Linacs- ը շատ լայնորեն օգտագործվում է: Դրանք օգտագործվում են նաև նախնական շրջանառության արագացուցիչների ներարկմանը մասնիկների նախնական ցածր էներգետիկ հարված հասցնելու համար: Աշխարհի ամենաերկար օղակը հանդիսանում է Stanford Linear Accelerator- ը ՝ SLAC, որն ունի 3 կմ (2 մղոն) երկարություն: SLAC- ը էլեկտրոն-պոզիտրոնի բախում է:

Գծային արագացուցիչները նույնպես լայնորեն կիրառվում են բժշկության մեջ ՝ ռադիոթերապիայի և ռադիո-վիրաբուժության համար: Բժշկական դասարանի Linacs- ն արագացնում է էլեկտրոնները `օգտագործելով կլիստրոն և ճկման մագնիսների բարդ կոմպոզիցիա, որն արտադրում է ճառագայթ 6-30 միլիոն էլեկտրոն-վոլտ (MeV) էներգիայով: Էլեկտրոնները կարող են օգտագործվել ուղղակիորեն, կամ դրանք կարող են բախվել թիրախի հետ `ռենտգենյան ճառագայթների ճառագայթ արտադրելու համար: Արտադրվող ճառագայթային ճառագայթի հուսալիությունը, ճկունությունը և ճշգրտությունը մեծապես փոխպատվաստել են Կոբալտ -60 թերապիայի ավելի վաղ օգտագործումը ՝ որպես բուժման միջոց:

Tandem էլեկտրաստատիկ արագացուցիչներ

Տանդեմ արագացուցիչով բացասական լիցքավորված իոնը էներգիա է ստանում `ճնշման անոթի երկրաչափական կենտրոնում գրավելով շատ բարձր դրական լարման: Երբ այն ժամանում է կենտրոնի շրջան, որը հայտնի է որպես բարձր լարման տերմինալ, որոշ էլեկտրոններ հանվում են իոնից: Այնուհետև իոնը դառնում է դրական և արագանում է բարձր դրական լարման միջոցով: Այսպիսով, այս տիպի արագացուցիչը կոչվում է «տանդեմ» արագացուցիչ: Արագացուցիչը ունի արագացման երկու փուլ ՝ նախ քաշելով, ապա մղելով լիցքավորված մասնիկները: Տանդեմ արագացուցիչի օրինակ է ANTARES- ը (Ավստրալիայի ազգային տանդեմ արագացուցիչ ՝ կիրառական հետազոտությունների համար):

Շրջանակային արագացուցիչներ

The մասնիկների արագացուցիչ Վայզմանի Գիտության ինստիտուտում ՝ Ռեհովոտ:Ֆերմիլաբի օդային լուսանկարըՄասնիկների արագացուցիչի հատվածը DESY- ում

Շրջանաձև արագացուցիչի մեջ մասնիկները շարժվում են շրջանով, մինչև հասնեն բավարար էներգիա: Մասնիկների հետքերը, որպես կանոն, թեքվում են շրջանի մեջ ՝ օգտագործելով էլեկտրամագնիսներ: Շրջանակային արագացուցիչների առավելությունը գծային արագացուցիչների առավելությունն այն է, որ օղակի տոպոլոգիան թույլ է տալիս շարունակական արագացում, քանի որ մասնիկը կարող է անվերջ անցնել: Մեկ այլ առավելությունն այն է, որ շրջանաձև արագացուցիչը համեմատաբար փոքր է, քան համեմատելի հզորության գծային արագացուցիչը (այսինքն ՝ սպիտակեղենը պետք է լինի ծայրահեղ երկար, որպեսզի ունենա շրջանաձև արագացուցիչի համարժեք ուժ):

Կախված էներգիայից և մասնիկի արագացումից, շրջանաձև արագացուցիչները տառապում են անբավարարությամբ, քանի որ մասնիկները արտանետում են սինքրոտրոնի ճառագայթում: Երբ ցանկացած լիցքավորված մասն արագանում է, այն արտանետում է ինչպես էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, այնպես էլ երկրորդային արտանետումներ: Քանի որ մի մասնիկ, որը շրջում է շրջապատում, միշտ արագանում է դեպի շրջանակի կենտրոնը, այն անընդհատ ճառագում է դեպի շրջանակի շոշափումը: Այս ճառագայթումը կոչվում է synchrotron լույս և մեծապես կախված է արագացնող մասնիկի զանգվածից: Այդ իսկ պատճառով, շատ բարձր էներգիայի էլեկտրոնային արագացուցիչներ սպիտակեղեն են:

Synchrotron ճառագայթում

Էլեկտրաէներգիայի թափումը, որը ստիպված է կորել, կոչվում է սինքրոտրոնի ճառագայթում: Որքան խստ է կորը, այնքան մեծ է թափվող էներգիան, այդ իսկ պատճառով շրջանաձև արագացուցիչները հնարավորինս մեծ են ՝ նվազագույնի հասցնելով կորությունը:

Որոշ շրջանաձև արագացուցիչներ կառուցվել են `կանխամտածված ճառագայթում ստեղծելու համար (որը կոչվում է սինքրոտրոնի լույս), քանի որ ռենտգենյան ճառագայթներ, օրինակ, Անգլիայի Ռաթերֆորդ Ապլետոնի լաբորատորիաներում կառուցված ադամանդի լույսի աղբյուրը կամ Իլինոյս նահանգի Արգոն նահանգի լաբորատորիայի Advanced Photon աղբյուրը: Բարձր էներգիայի ռենտգենյան ճառագայթները օգտակար են սպիտակուցների ռենտգենյան սպեկտրոսկոպիայի կամ ռենտգենյան կլանման նուրբ կառուցվածքի (XAFS) համար:

Synchrotron ճառագայթումը ավելի հզոր արտանետվում է ավելի թեթև մասնիկների կողմից, ուստի այդ արագացուցիչները անփոփոխ էլեկտրոնային արագացուցիչներ են: Synchrotron ճառագայթումը հնարավորություն է տալիս ավելի լավ նկարել, ինչպես հետազոտվել և մշակվել է SLAC- ի SPEAR- ում: Ի հակադրություն, մասնիկների ֆիզիկոսներն իրենց արագացուցիչներում ավելի ու ավելի են օգտագործում զանգվածային մասնիկներ, ինչպիսիք են պրոտոնները (կամ միջուկները), որպեսզի հասնեն ավելի բարձր էներգիաների: Այս մասնիկները քառյակների և գլյոնոնների կոմպոզիցիաներ են, ինչը նրանց փոխազդեցության արդյունքների վերլուծությունը դարձնում է շատ ավելի բարդ և նաև գիտական ​​մեծ հետաքրքրություն:

Yclիկլոտրոնների պատմություն

Ամենավաղ շրջանաձև արագացուցիչները ցիկլոտրոններ էին, որոնք հորինել են 1929-ին ՝ Բերկլիի Կալիֆոռնիայի համալսարանում Էռնեստ Օ. Լոուրենսը: Yclիկլոտրոնները մասնիկների արագությունը արագացնելու և մեկ դիպոլային մագնիս ունեն մեկ զույգ խոռոչ, D ձևավորված ափսեներ: Մասնիկները ներարկվում են շրջանաձև մեքենայի կենտրոնում և պարուրաձևով դեպի արտաքին շրջագիծ: Շրջանակային արագացուցիչի մեկ այլ տեսակ, որը հորինվել է 1940-ին էլեկտրոնները արագացնելու համար, Betatron- ն է:

Yclիկլտրոնները հասնում են էներգիայի սահմանի `էներգիայի բարձր մակարդակի վրա գտնվող հարաբերական ազդեցության պատճառով, որի միջոցով մասնիկներն ավելի բարդ են դառնում արագացնել: Թեև հարաբերականության հատուկ տեսությունը չի բացառում նյութի ավելի արագ ճանապարհորդելը, քան լույսի արագությունը վակուումում, արագացուցիչի մեջ գտնվող մասնիկները սովորաբար անցնում են լույսի արագությանը շատ մոտ: Բարձր էներգիայի արագացուցիչներում արագության նվազում է նկատվում, քանի որ մասնիկը մոտենում է լույսի արագությանը: Հետևաբար մասնիկների ֆիզիկոսներն ընդհանուր առմամբ չեն մտածում արագության մասին, այլ փոխարենը մասնիկի էներգիայի տեսակետից, որը սովորաբար չափվում է էլեկտրոնային վոլտերով (էլ.Վ.):

Yclիկլտրոնները այլևս չեն կարող արագացնել պրոտոնները, երբ նրանք հասել են մոտ 10 միլիոն էլեկտրոնի վոլտ (10 MeV) էներգիա, քանի որ պրոտոնները փուլից դուրս են գալիս շարժիչ էլեկտրական դաշտով: Նրանք շարունակում են պարուրել դեպի արտաքին ավելի մեծ շառավիղ, բայց, ինչպես բացատրվեց վերևում, այլևս չեն ստանում բավարար արագություն `ավելի մեծ շրջանակը արագորեն ավարտելու համար: Դրանք, այնուամենայնիվ, օգտակար են «ցածր էներգիայի» կիրառման համար: Դրանք ինչ-որ չափով փոխհատուցելու եղանակներ կան ՝ մասնավորապես սինքրոցիկլերտրոնը և իզոքրոն ցիկլոտրոնը:

Էներգիաներն ավելի բարձր դարձնելու համար ՝ միլիարդավոր էլեկտրոնային վոլտեր (GeV), անհրաժեշտ է օգտագործել սինխրոն: Սա արագացուցիչ է, որում մասնիկները պարունակվում են բլիթի ձևավորված խողովակի մեջ, որը կոչվում է պահեստային օղակ: Խողովակը ունի դրա շուրջ բաշխված բազմաթիվ մագնիսներ `մասնիկները կենտրոնացնելու և դրանց հետքերը կցելու խողովակի շուրջը, և միկրոալիքային խոռոչները նմանապես բաժանված են դրանք արագացնելու համար:

Լոուրենսի առաջին ցիկլոտրոնի չափը ընդամենը 4 դյույմ էր (100 մմ) տրամագծով: Ֆերմիլաբը ունի 4 մղոնով (6 կմ) ճառագայթի ուղով օղակ: Երբևէ կառուցված ամենամեծ շրջանաձև արագացուցիչը LEP սինխրոնն էր CERN- ում ՝ 26,6 կմ հեռավորության վրա, որը էլեկտրոն / պոզիտրոն բախում էր: Այն ապամոնտաժվել է, և ստորգետնյա թունելը կրկին օգտագործվում է պրոտոնի / պրոտոնի բախման համար, որը կոչվում է LHC: Տեխասում ողողված Superconducting Supercollider- ը (SSC) կկազմեր 87 կմ հեռավորություն: Շինարարությունը սկսվել էր, բայց հետագայում այն ​​լքվեց նախքան ավարտը: Շատ մեծ շրջանաձև արագացուցիչները աներևակայելիորեն կառուցվում են ստորգետնյա թունելներում մի քանի մետր լայնությամբ `մակերևույթի վրա այդպիսի կառույց կառուցելու խափանումն ու ծախսերը նվազագույնի հասցնելու համար, ինչպես նաև պաշտպանվելու են սինքրրոնային ուժեղ ճառագայթահարման դեմ:

Ներկայիս արագացուցիչները, ինչպիսիք են Spallation Neutron Source- ը, ներառում են գերհաղորդական բյուրեղներ: Relativistic Heavy Ion Collider- ը և առաջիկա մեծ Hadron Collider- ը նույնպես մասնիկներն արագացնելու համար օգտագործում են գերհաղորդիչ մագնիսներ և ՌԴ խոռոչի ռեզոնատորներ:

Օրսեյի պրոտոնային թերապիայի կենտրոնում սինքրոցիկլերտրոնում մագնիս

Թիրախներ և դետեկտորներ

Մասնիկների արագացուցիչի ելքը կարող է ընդհանուր առմամբ ուղղվել դեպի փորձերի բազմաթիվ տողեր, մեկը տվյալ պահին, շեղող էլեկտրամագնիսների միջոցով: Սա հնարավորություն է տալիս գործարկել բազմաթիվ փորձեր ՝ առանց անհրաժեշտությունը տեղափոխելու իրերը կամ անջատելու ամբողջ արագացուցիչի ճառագայթը: Բացառությամբ synchrotron ճառագայթման աղբյուրներից, արագացուցիչի նպատակը նյութի հետ շփման համար էներգիայի բարձր էներգիայի մասնիկներ է:

Սա սովորաբար ֆիքսված թիրախ է, օրինակ ՝ էկրանի հետևի ֆոսֆորի ծածկույթը (հեռուստատեսային խողովակի դեպքում); արագացուցիչի մեջ ուրանի մի կտոր, որը նախատեսված է որպես նեյտրոնային աղբյուր: կամ վոլֆրամի թիրախ ռենտգենյան արտադրողի համար: Ներքնակի դեպքում թիրախը պարզապես տեղավորվում է արագացուցիչի վերջում: Yclիկլոտրոնում մասնիկների հետքերը շրջանաձև մեքենայի կենտրոնից դուրս պարուրաձև են, ուստի արագացված մասնիկները դուրս են գալիս ֆիքսված կետից, ճիշտ այնպես, ինչպես գծային արագացուցիչում:

Synchrotrons- ի համար իրավիճակը ավելի բարդ է: Մասնիկները արագացվում են ցանկալի էներգիայի վրա: Այնուհետև օգտագործվում է արագ գործող երկբևեռ մագնիս ՝ մասնիկներն շրջանաձև սինխրետրային խողովակից դուրս բերելու և դեպի թիրախ:

Մասնիկների ֆիզիկայի ուսումնասիրության համար սովորաբար կիրառվող տատանում է բախում, որը նաև կոչվում է «պահեստային օղակի բախում»: Երկու շրջանաձև synchrotrons- ը կառուցված են սերտ հարևանությամբ, սովորաբար միմյանց վերևում և օգտագործում են նույն մագնիսները (որոնք այդ դեպքում ավելի բարդ ձևավորում են `երկու ճառագայթների խողովակները տեղավորելու համար): Մասնիկների խմբաքանակներն ընթանում են երկու արագացուցիչների շուրջ հակառակ ուղղությամբ և բախվում են նրանց միջև խաչմերուկներին: Սա կարող է մեծապես մեծացնել էներգիան. մինչդեռ ֆիքսված թիրախային փորձի դեպքում նոր մասնիկներ արտադրելու համար մատչելի էներգիան համաչափ է ճառագայթների էներգիայի քառակուսի արմատին, բոլլադերում առկա էներգիան գծային է:

Բարձրագույն էներգիաներ

Ներկայումս էներգիայի ամենաբարձր արագացուցիչները բոլորը շրջանաձև բռնակալներ են, բայց հավանական է, որ սահմաններ են ձեռք բերվել էլեկտրոնային արագացուցիչների համար սինխրոն ճառագայթահարման կորուստները փոխհատուցելու առումով, իսկ հաջորդ սերունդը, հավանաբար, կլինի գծային արագացուցիչներ ՝ ներկայիս երկարությունից 10 անգամ: Նման հաջորդ սերնդի էլեկտրոնային արագացուցիչի օրինակ է 40 կմ երկարությամբ միջազգային գծային բախիչը, որը պետք է կառուցվի 2015-2020 թվականների ընթացքում:

2005 թվականի դրությամբ, ենթադրվում է, որ պլազմային արկղերի արագացումը էլեկտրոնի ճառագայթների «հետագա այրիչներով» և ինքնուրույն լազերային իմպուլսների տեսքով կապահովի արդյունավետության կտրուկ բարձրացում երկու-երեք տասնամյակի ընթացքում: Պլազմային արկղային արագացուցիչներում ճառագայթների խոռոչը լցվում է պլազմայով (այլ ոչ թե վակուումային): Էլեկտրոնների կամ լազերային լույսի կարճ զարկերակը կամ կազմում է կամ անմիջապես հետագծում այն ​​արագացված մասնիկները: Զարկերակը խաթարում է պլազմային պլանները ՝ պատճառելով, որ պլազմային մասում լիցքավորված մասնիկները ինտեգրվեն և շարժվեն արագացվող մասնիկների փունջի հետևի մասում: Այս գործընթացը էներգիան փոխանցում է մասնիկների փունջին ՝ այն ավելի արագացնելով այն և շարունակվում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ զարկերակը համատեղելի է:1

Էներգիայի գրադիենտները, ինչպես 200 ԳՎ / մ կտրուկ, հասել են ավելի քան միլիմետր մասշտաբային հեռավորությունների, օգտագործելով լազերային իմպուլսներ2 իսկ 1 ԳՎ / մ մոտենալ գրադիենտները արտադրվում են էլեկտրոնային ճառագայթային համակարգերով բազմամետր սանդղակով, ի տարբերություն միայն 0,1 ԳՎ / մ սահմանաչափի, միայն ռադիոհաճախականության արագացման համար: SLAC- ի նման էլեկտրոնային արագացուցիչները, ինչպիսիք են SLAC- ը, կարող են օգտագործել էլեկտրոնային ճառագայթային հետևանքները `մեծացնելու իրենց մասնիկների ճառագայթների էներգիան` ճառագայթի ինտենսիվության գնով: Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրոնային համակարգերը կարող են ապահովել սերտորեն կլիմայավորված, հուսալի ճառագայթներ; լազերային համակարգերը կարող են առաջարկել ավելի մեծ ուժ և կոմպակտություն: Այսպիսով, հնարավոր է օգտագործել պլազմային արթնացնող արագացուցիչներ, եթե հնարավոր է լուծել տեխնիկական խնդիրները, ինչպես մեծացնել ամենամեծ արագացուցիչների առավելագույն էներգիան, այնպես էլ բարձր էներգիաներ բերել համալսարանական լաբորատորիաներում և բժշկական կենտրոններում:

Սև անցքերի արտադրություն

Հաջորդ մի քանի տասնամյակների ընթացքում էներգիայի բարձր արագացուցիչներում սև խոռոչի արտադրության հնարավորությունը կարող է առաջանալ, եթե գերհամապատասխանության տեսության որոշակի կանխատեսումներ ճշգրիտ են:3 Եթե ​​դրանք արտադրվում են, ապա մտածվում է, որ սև անցքերը ծայրահեղ արագորեն գոլորշիացվելու են Հոքինգի ճառագայթման միջոցով: Այնուամենայնիվ, Հոքինգի ճառագայթահարման առկայությունը հակասական է:4 Մտածվում է նաև, որ կոլիդերների և տիեզերական ճառագայթների միջև եղած անալոգիան ցույց է տալիս բախումների անվտանգությունը: Եթե ​​հավաքարարները կարող են սև անցքեր առաջացնել, տիեզերական ճառագայթները (և, մասնավորապես, ծայրահեղ էներգիայով տիեզերական ճառագայթները), դրանք պետք է որ դարձնեին դարեր առաջ, և նրանք դեռ պետք է վնաս հասցնեին երկրին:

Նոտաներ

  1. ↑ Մեթյու Ռայթ և վաղ ռայթ ՝ վարելով ապագայի պլազմային ալիք: Սիմետրիա. Մասնիկների ֆիզիկայի չափերը (Fermilab / SLAC): Վերցված է 2007 թվականի հոկտեմբերի 9-ին:
  2. Բ.Ն. Briezman, et al., Ինքնակենտրոնացված մասնիկների ճառագայթային շարժիչները ՝ պլազմային Wakefield արագացուցիչների համար: Վերցված է 2007 թվականի հոկտեմբերի 9-ին:
  3. ↑ ESI հատուկ թեմաներ, հարցազրույց դոկտոր Սթիվ Գիդինգսի հետ: Վերցված է 2007 թվականի հոկտեմբերի 9-ին:
  4. ↑ Ադամ Դ. Հելֆեր, արդյո՞ք ճառագայթում են սև խոռոչները: Սողուն Prog. Ֆիզ. 66: 943: Վերցված է 2007 թվականի հոկտեմբերի 9-ին:

Հղումներ

  • Վիդեման, Հելմութ: 2007 թ. Մասնիկների արագացուցիչի ֆիզիկա: Նյու Յորք. Սպրինգեր: ISBN 3540490434
  • Ուիլ, Կլաուս և Jեյսոն Մակֆալ: 2001 թ. Մասնիկների արագացուցիչների ֆիզիկա. Նյու Յորք. Օքսֆորդի համալսարանի մամուլ: ISBN 0198505493
  • Վիլսոն, E.J.N. 2001 թ. Ներածություն մասնիկների արագացուցիչների հետ: Նյու Յորք. Օքսֆորդի համալսարանի մամուլ: ISBN 0198508298

Արտաքին կապեր

Բոլոր հղումները վերցված են 2019 թվականի հունվարի 16-ին:

  • Մասնիկների արագացուցիչի ուսումնասիրություն
  • Մասնիկների արագացուցիչներ ամբողջ աշխարհում:
  • Պանոֆսկին, Վոլֆգանգ Կ.Հ. 1997. Մասնիկների արագացուցիչների և կոլիդերների էվոլյուցիան: Ստանֆորդ:
  • Bryant, P.J. 1994. համառոտ պատմություն և արագացուցիչների ակնարկ: ՍԵՌՆ
  • Կեստենբաում, Դավիթ: 2007 թ. Վերածնվում է զանգվածային մասնիկների արագացուցիչ: NPR- ն:
  • RTFTechnologies.org էլեկտրաստատիկ մասնիկների արագացուցիչ:

Pin
Send
Share
Send