ускорители заряженных частиц

Физики из лаборатории в Дарсбери, Великобритания, успешно испытали новый линейный ускоритель ALICE со схемой повторного использования энергии заряженных частиц. Созданная Cоветом по технологическим и научным центрам Великобритании установка является ускорительным комплексом нового поколения, позволяющим с меньшими затратами получать мощные пучки рентгеновского излучения для применения в физико-химических и биологических исследованиях.

Необходимое для изучения молекулярных процессов с высоким пространственным и временным разрешением рентгеновское излучение создается при сжатии движущихся на околосветовой скорости электронных пучков. После получения излучения пучки с энергией 35 мегаэлектронвольт просто "выбрасывались", что приводило к резкому снижению эффективности установки в целом.

Большой адронный коллайдер (БАК) остановлен из-за перебоев с электроснабжением, сообщает AFP. Нарушения подачи электричества вызвали сбой в работе системы охлаждения БАК. По словам представителей CERN, организации, курирующей проект БАК, в ближайшие часы коллайдер вновь будет запущен.

Сотрудник CERN отметил, что БАК находится на стадии пробных запусков и поэтому сбои в его работе "вполне нормальны".

В среду, 10 сентября, в 11:30 по московскому времени первый пучок протонов был запущен по туннелю ускорителя Большого адронного коллайдера (БАК), передает телеканал "Вести 24", который ведет прямую трансляцию запуска БАК. Сначала протоны попадут в первую секцию кольца (всего их восемь). В течение дня пучок элементарных частиц пройдет по всему кольцу длиной 27 километров в направлении по часовой стрелке. Энергия инжекции пучка составила 450 гигаэлектронвольт. Столкновения протонов 10 сентября проводиться не будут.

В первый день работы БАК не будут включаться магниты, которые ответственны за ускорение частиц. Во время первых запусков инженеры намерены протестировать работу магнитов, которые удерживают элементарные частицы на стабильной орбите и не дают им вылететь за ее пределы. В течение ближайших дней ученые запустят пучки протонов против часовой стрелки.

До запуска LHC, который состоится 10 сентября, остаются считаные дни. Пока всё идет по плану, и постепенно вырисовывается окончательное подробное расписание событий как на оставшиеся дни, так и на само 10 сентября.

Общая схема LHC

Для того чтобы лучше ориентироваться в тех подготовительных работах, которые сейчас проводятся на LHC, стоит взглянуть на общий план ускорителя.

Существует два типа ускорительных установок: ускорители с неподвижной мишенью и ускорители со встречными пучками (или коллайдеры). В ускорителях первого типа частицы после ускорения выводят из ускорительной камеры и направляют на неподвижную мишень, например, металлическую пластину. В этом случае далеко не вся кинетическая энергия ускоренной частицы может быть “вложена” в изучаемый процесс, например, во внутреннее возбуждение атомного ядра или частицы-мишени или в рождение новой частицы, так как значительная, а часто и подавляющая часть этой энергии не может быть “изъята” у частицы, поскольку идёт на “обеспечение” выполнения закона сохранения импульса - большой импульс частицы до столкновения должен сохраниться в виде большого импульса (а значит, и кинетической энергии) продуктов реакции.

Конкретные оценки позволяют увидеть огромную разницу между кинетическими энергиями, например, протонов в ускорителе с неподвижной мишенью и со встречными пучками, которые необходимы для рождения частиц большой массы.