Bent kristalai, skirti LHC modernizavimui • Igoris Ivanovas • Mokslo naujienos apie "Elementus" • LHC, pagreitinimo ir aptikimo technologijos

Bent kristalai atnaujinti LHC

1 pav. Liuksemburgo lūžio bandymas kaip LUA9 eksperimento dalis. Nuotrauka iš cdsweb.cern.ch

CERN yra daugiafunkcinė laboratorija, kartu su Didžiojo Hadrono kolektoriaus ir kitų fizinių eksperimentų darbais kuriamos naujos greitintuvo ir detektorių technologijos. Kai kurie iš jų bus įgyvendinami modernizuotame LHC per kelerius metus, o kiti galės rasti daugybę praktinių taikymų.

Viena iš šiuo metu kuriamų technologijų yra išlenktų kristalų naudojimas kaip kolimatoriai. Prisiminkite, kad greitintuvo kolimatoriai yra didžiuliai blokai, kurie artėja prie protonų spindulio ir išvalyti, sugeriant (arba greičiau atsitraukiant) protonus, kurie "išmuša" iš komandos (vadinamosios spindulių galvos). Toks spindulio valymas yra absoliučiai reikalingas akceleratoriaus darbo ciklo etapas. Dabartinė kolimatorių sistema LHC, žinoma, atlieka savo darbą, bet dėl ​​gana didelės spinduliuotės dozės, kurią įranga gauna iš karto po jų. Galų gale, kolimatoriuje įstrigę protonai yra ne taip įsisavinami, nes išėjimo metu jie generuoja visą dują iš mažesnės energijos dalelių,ir šis dušas taip pat turėtų būti absorbuojamas antrinių ir net tretinių kolimatorių.

Pasirodo, kad miniatiūriniai lenkimo kristalai (1 pav.) Gali iš esmės pagerinti šią sistemą. Dėl nukreipimo ir tūrio atspindžio poveikio jie protonus švelniai nukreipia teisinga kryptimi, nesukeliant dušų (2 pav.). Tiesa, kyla klausimas: ar tokio stipraus mechaninio krūvio krištolas atlaikys tokį didelį protonų srautą?

2 pav. Sintetinių kristalų kolimatorių pranašumo schema (dešinėje) palyginti su įprasta schema (kairėje) Vaizdas iš LAU9 bendradarbiavimo straipsnio

Norėdami išsiaiškinti šį klausimą, CERN sukūrė grupę, kuri įdėjo kristalą į galingą (50 trilijonų dalelių!) 450-GeV protonų spindulį SPS akceleratoriuje (eksperimentas UA9, vėliau – LUA9). Paprastai veikiant, žinoma, tokie dideli srautai neturėtų būti; Šis eksperimentas imitavo tik labiausiai kritinę padėtį kristalams. Kristalas atlaikė tokį smūgį. Be to, ši grupė taip pat sugebėjo nukreipti kristalus, palyginti su pluošto ašimi, reikiamu tikslumu – dar vieną nežymią inžinieriaus užduotį, su kuria technikai susidūrė su garbe. Išsamiau žrpastabose žurnaluose Symmetry ir CERN Bulletin.

Dėl šių vilčių gaunančių rezultatų LUA9 grupė gavo priėjimą prie "Large Hadron Collider". 2014 m. Ji išbandys naują kolimatoriaus prototipą tiesiai į LHC greitintuvo žiedą. Jei viskas eina pagal planą, po kelių metų šių kolimatorių įrengimas koliažerijoje prasidės.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: