Физики нашли способ отслеживать потерянные частицы ускорителя: проблема преследовала ученых 20 лет

Инсайт форум  познаний служит для обсуждения проблем экологии, науки, здоровья, питания, кулинарии.
Специалисты национальной лаборатории Ок-Ридж разрешили проблему, которая 20 лет преследовала физиков. А именно – они нашли способ, чтобы отслеживать потерянные частицы ускорителя. Луч ускорителя имеет высокую интенсивность и состоит из триллионов частиц. Они обладают молниеносной скоростью, которая переносит частицы по системе мощных магнитов и сверхпроводников высокой энергии. Физика этого луча имеет сложные расчеты, и даже самый быстрый суперкомпьютер не всегда может с ними справиться.

 

 

 

 

 

 

Важное достижение физиков заключается в том, что ученые смогли изучить характеристики пучка и получить новые подробности. Новая методика измерения ориентировала на понимание потери пучка - случайные частицы, которые перемещаются за пределы ограничивающих полей ускорителя . Снижение потерь пучка имеет первостепенное значение для создания более мощных ускорителей в меньших масштабах и с меньшими затратами.

По словам физика Александра Александрова, одна из самых больших проблем для ускорителей высокой интенсивности, таких как Большой адронный коллайдер и источник расщепления нейронов – потери пучка.Нейтроны создаются путем продвижения сгустков или импульсов протонов со скоростью почти 90 процентов от скорости света по линейному ускорителю установки или линейному ускорителю. В конце линейного ускорителя импульсы пучка протонов врезаются в металлический сосуд-мишень, заполненный закрученной жидкой ртутью, со скоростью 60 раз в секунду.

В момент столкновения начинается образование нейтронных отколов - около 20 нейтронов на протон. А после этого нейтроны начинают движение через замедлители энергии и вакуумные камеры к окружающим приборам. В них физики изучают устройство и поведение атомов материалов. Фактически, увеличение мощности ускорителя увеличивает количество создаваемых нейтронов, что, в свою очередь, увеличивает научную продуктивность установки и позволяет проводить новые типы экспериментов.

Для этого в блоке материала были сделаны несколько прорезей для образцов луча и его перемещения. Образцы пучка в итоге были извлечены из одного из основных ускоряющих компонентов линейного ускорителя, называемого линией транспортировки пучка средней энергии. Но вместо того, чтобы вырезать 6-D фазовое пространство, физики  вырезали только образцы в двумерном фазовом пространстве, что в итоге радикально улучшило уровень разрешения до 1 части на миллион.

Это максимально допустимая плотность, при которой можно управлять ореолом луча, и это уровень разрешения или динамический диапазон, необходимый для проверки и построения более точных компьютерных симуляций эффекта ореола пучка.

 

 

 

Последнее


ТОП недели


No Internet Connection