Большой электрон-позитронный коллайдер

Большой электрон-позитронный коллайдер
Проект по строительству большого электрон-позитронного коллайдера появился еще в начале 1980-ых годов, и предполагал строительство циклического ускорителя, в котором можно было сталкивать электроны и их античастицы – позитроны. В конце 1983 года началось сооружение этой грандиозной установки рядом с Женевой, Швейцария в Европейском научно-исследовательском центре ядерных исследований. Для этого был построен подземный туннель длиною около 27 км. в форме кольца. Строительству туннеля закончили в 1988 году.

Теватрон

ТеватронТеватроном ученые называют подземную установку кольцевого коллайдера в лаборатории Энрико Ферми в Чикаго, США. Фактически теватрон является разновидностью синхротрона, построенный в середине 1980-ых годов, однако, в последующие годы его несколько раз модернизировали. Благодаря этой установке ученые ускоряют протоны и антипротоны в кольцевой установке длиною более 6 км, достигая энергии в 1 тераэлектровольт (ТэВ).

Действующие коллайдеры

Действующие коллайдерыВ настоящее время в некоторых научных центрах мира установлены коллайдеры, которые используются для научных исследований в различных сферах научной мысли. Самым известным и наиболее часто упоминаемым в международной прессе, безусловно, является Большой адронный коллайдер в Швейцарии, рядом с французской границей.

Австралийский синхротрон

Австралийский синхротронАвстралийский синхротрон является одной из самых известных установок синхротронов в мире. Австралийский синхротрон представляет собой радиационную установку, способную производить энергию в 3 ГэВ. Этот синхротрон находится в австралийском штате Виктория, городе Мельбурн. Австралийский синхротрон был открыт летом 2007 года и относится к университетскому кампусу Монэш Клейтон.

Лазер на свободных электронах

Лазер на свободных электронахЛазер на свободных электронах на самом деле является лазером, который генерирует луч электронов в ондуляторе. Электроны в этой лазерной установке циркулируют между магнитным и электрическим полями. Однако этот лазер относят к ускорителям элементарных частиц, поскольку он использует луч в качестве когерентной световой среды, которая перемещается через магнитную структуру. Эти лазеры были изобретены в конце 1970-ых годов в университете Стэнфорда. Ученые использовали ускорители, чтобы развивать такие лазеры, которые способны создавать лучи на основе ускорения элементарных частиц.

Разновидности ускорителей частиц

Разновидности ускорителей частиц


С развитием научной мысли, установки ускорителей частиц все больше усовершенствуют и расширяют их возможности. В обобщающем смысле ускорители подразделяют на два типа – линейные и циклические. Важным типом циклических ускорителей являются коллайдеры, которые предполагают разгон заряженных частиц в двух противоположных направлениях, с токами столкновения частиц.

Циклические ускорители

Циклические ускорителиЧтобы достигнуть высоких энергетических показателей без предельно длинного пути, которые необходимы для линейных ускорителей, Э. О. Лоуренс сделал предложение (1932 г.), чтобы частицы были ускорены в небольшом пространстве, но при помощи магнитов их путь был цикличным, т.е. они стали двигаться по кругу. В циклотроне, который он изобрел, цилиндрический магнит сгибает траектории частиц, делая их круглыми, а их радиус зависит от массы частиц, их скорости, и силы магнитного поля.

Общая информация об ускорителях частиц

Общая информация об ускорителях частицУскоритель элементарных частиц представляет собой устройство, которое ускоряет луч стремительных, электрически заряженных ионов или субатомных частиц. Эти устройства используются учеными в первую очередь для того, чтобы изучить структуру атомных ядер и природу субатомных частиц и из фундаментальных взаимодействий.

История создания ускорителей частиц

История создания ускорителей частиц

В первых ускорителях частицы были ускорены высоким напряжением, примененным по промежутку между катодом и анодом. Их назвали электронно-лучевыми трубками и были придуманы еще в конце 19-ого столетия. Используя электронно-лучевые трубки, рентген был обнаружен в 1895 году ученым Вильгельмом Конрадом Рентгеном, который получил за это первую Нобелевскую премию в Физике (1901 г.). В 1896 году Джозеф Джон Томсон исследовал природу лучей катода, которые, как определили ученые, были заряжены. Это открытие первой элементарной частицы, электрона, отмечает начало новой эры, т.н. Электронную эпоху.

Применение ускорителей частиц

Применение ускорителей частиц


Ускоритель – это электрическое устройство, которое ускоряет заряженные атомные или субатомные частицы до высоких энергетических показателей. Частицы могут быть заряжены или положительно или отрицательно: субатомные частицы – это электроны или протоны, а атомные – заряженные ионы различных элементов и их изотопов. Ускорители, которые производят различные субатомные частицы в высокой интенсивности, применяются во многих сферах промышленности и медицины, в дополнение к сфере фундаментальных исследований.

Все материалы на сайте предоставляются исключительно в ознакомительных целях, администрация не несет ответсвенности за их содержание.