välkommen www.give2all.org RSS | Lägg till favoriter | Sitemap

vad är en proton accelerator?

Postad av : P-O Lennartsson

Tanken bakom aa proton accelerator är att avfyra miljarder protoner vid miljarder andra protoner och se vad som händer när partiklarna kolliderar. Forskare titta på skräp som följer av kollision för att se om de kan hitta några nya typer av partiklar

Device

En proton accelerator använder elektriska fält för att driva laddade partiklar kallas för joner till extremt höga hastigheter och fokusera dem på väl definierade balkar. En accelerator tar en partikel som en proton eller en elektron och snabbar upp det med elektromagnetiska fält, sedan smashar partikeln in i ett mål eller en ström av andra partiklar. Vid den punkt kollisionen är detektorerna som registrerar resultaten av kollisionen.
Protoner kan samlas in av joniserande vätgas. En väteatom består av en proton (med en positiv laddning) och en elektron (med en negativ laddning) och är lätt joniseras av strippa av elektronerna. Den resulterande protonen kommer strömmen vara positivt laddad.

Elektriska fält och magneter

Den huvudsakliga energikällan för att påskynda protoner är kraftfull elektriska fält. I ett fält, den positivt laddade protonerna chef för den negativa potential. Så fort de kommer till den första, är en annan påslagen nedströms och de rusar till en och sedan till nästa längre bort. Forskare modulera elektriska fält så att partiklarna kontinuerligt snabba upp tills de går i önskad hastighet.

Magneterna styra partikelstråle och fokusera den. En partikel strålen är en ström av accelererad joner (protoner). Ju mer protoner i balken och mer koncentrerad stråle, desto större är chansen att det resulterande kollisionen kommer att lyckas producera nya partiklar.

snabbare protonerna

Protonerna kräver elektriska fält och magneter för acceleration och massor av utrymme att få upp farten. Forskare sätta upp kollisioner på två sätt. I ett fast mål kollision är protonstråle syftar till ett fast mål som inte rör sig. I en kollision balkar kollision, balkar två proton syftar till varandra så att balkarna skär när de passerar. Partikelacceleratorer byggs i två former. De kan vara linjärt där protoner accelereras i en rak linje, eller de kan vara runda som Large Hadron Collider (LHC) vid CERN.

linjäracceleratorer

Linjära acceleratorer skicka protoner ner en lång, kopparrör i ett vakuum. Elektromagneter fokusera protoner i en smal stråle och när protonstråle träffar målet i slutet av tunneln, detektorer registrera subatomära partiklar och strålning befrias från påverkan. Stanford Linear Accelerator (SLAC) i Kalifornien är nästan två miles lång.

Cirkulära acceleratorer

cirkulära acceleratorer driva protonerna runt en cirkulär bana om och om igen. Eftersom strålen passerar magneter, är det magnetfält förstärkas så att balken accelererar med varje pass. När önskad energi uppnås, är ett mål placeras i strålens väg och detektorer analysera resterande spillrorna av kollisionen. Fördelen är att partikeln kan spara utrymme och hårdvara som det cirklar. Nackdelen är att dessa acceleratorer avger elektromagnetisk strålning och energi måste läggas ned kontinuerligt för att hålla strålen på vägen. Så dessa acceleratorer är mindre effektiva och den stora acceleratorer måste vara under marken för att innehålla strålning och upprätthålla säkerhetsstandarder. Den Fermilab acceleratorn i Illinois är 4 miles i omkrets

partikelacceleratorer

Exempel på partikelacceleratorer omfatta. Cornell Electron Lagring Ring (CESR), Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) och Europeiska organisationen för kärnforskning (CERN).


Copyright © 2011 give2all.org