Будущее готовится в «ЦЕРНе»

всех систем необходима высочайшая точность фокусировки пучков частиц, которую могут нарушить даже малейшие колебания почвы.

Кольцо тоннеля наклонено, самая глубокая его точка находится в 175 метрах ниже уровня моря. Точность прокладки и сборки конструкций такова, что реальное отклонение от проектных размеров по всему диаметру кольца составляет не более 1 см. Для обеспечения безопасности персонала, возможности эвакуации и доставки экстренных служб в рамках проекта создано свыше 40 км дополнительных тоннелей. Практически по всей длине кольца, диаметр которого около 4 м, расположены 1232 сверхпроводящих дипольных электромагнита (каждый длиной 14,3 м и массой 35 тонн), для охлаждения которых до рабочей температуры (-271°С) используется 12 миллионов литров жидкого гелия. Также в системе используется 392 квадрупольных магнита 5-7-метровой длины. Они необходимы для разгона и фокусирования пучков частиц(их сжимают для того, чтобы повысить вероятность соударения).

image Ускоритель призван обеспечить столкновение пучков протонов, ионов и ядер свинца (количество частиц в каждом пучке – 10 в 11 степени штук), которые «выстреливают» навстречу друг другу. С точки зрения физики такая модель работы ускорителя гораздо эффективнее, чем «стрельба» частицами по неподвижной мишени, как делалось раньше. Энергия от встречного соударения получается гораздо выше, а эффект – заметнее.

Кроме магнитов, в коллайдере используются еще 1500 устройств для точной фокусировки и коррекции характеристик движения потоков разгоняемых в вакууме частиц. Внутри ускорителя пучки будут перемещаться со скоростью, близкой к световой. В период проведения экспериментов соударения частиц будут происходить каждые 25 микросекунд с частотой 40 МГц. Ток, возникающий в результате столкновений, достигнет 0,6 ампера, а энергия протонов составит 450 ГэВ (гигаэлектронвольт), что станет рекордным показателем для ускорителей, созданных человечеством.

Коллайдер – очень энергоемкое сооружение. Для получения магнитной индукции нужной мощности необходима сила тока в 15 тыс. ампер. В четырех узлах ускорителя расположены специальные системы управления экспериментами, задача которых – следить за соударением пучков частиц. Каждая из них представляет собой уникальный комплекс устройств – детекторов, размером в несколько десятков метров. Всего сверхпроводящая система потребляет 120 МВт электроэнергии (весь ЦЕРН – 230 МВт), что соответствует приблизительно потреблению всех жилых домов Женевского кантона. Если бы использовались обычные «тёплые» магниты, то потребление было бы в 40 раз больше, а окружность

Страница 2 of 7« First...23...Last »
Category: Разное