Тэватрон

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Фізіка за межамі Стандартнай мадэлі
CMS Higgs-event.jpg
Стандартная мадэль


Тэватрон (на заднім плане) і кольцы Галоўнага інжэктара

Тэватрон (англ.: Tevatron) — кальцавы паскаральнік-калайдэр, размешчаны ў нацыянальнай паскаральнай лабараторыі ім. Энрыка Фермі ў мястэчку Батавія штата Ілінойс, недалёка ад Чыкага. Тэватрон — сінхратрон, які паскарае зараджаныя часціцы — пратоны і антыпратоны ў падземным кальцы даўжынёй 6,3 км да энергіі 980 ГэВ (~1 ТэВ), адсюль машына атрымала сваё імя — Тэватрон[1]. Будаўніцтва Тэватрона было скончана ў 1983 годзе, кошт пабудовы — каля 120 млн дол, з тых часоў Тэватрон зведаў некалькі мадэрнізацый. Найбольш буйным было будаўніцтва Галоўнага інжэктара, якое праводзілася на працягу 5 гадоў (1994—1999). Да 1994 года кожны пучок паскаральніка меў энергію 900 ГэВ. Паскаральнік завяршыў сваю працу ў 2011 годзе пасля 28 гадоў работы.

Склад паскаральнага комплекса Тэватрон[правіць | правіць зыходнік]

Паскарэнне часціц у Тэватроне адбываецца ў некалькі этапаў. На першай стадыі 750-кэВны прадпаскаральнік (электрастатычны паскаральнік на генератары Кокрафта-Уолтана) паскарае адмоўна зараджаныя іоны вадароду. Затым іоны пралятаюць 150-метровы лінейны паскаральнік (лінак), які паскарае часціцы з дапамогай пераменнага электрычнага поля да энергіі 400 МэВ. Затым іоны праходзяць праз вугляродную фальгу, цалкам губляючы электроны, але захоўваючы кінетычную энергію; пратоны, якія прайшлі скрозь фальгу, паступаюць у бустэр.

Бустэр — невялікі кальцавы магнітны паскаральнік. Пратоны пралятаюць каля 20 000 кругоў у гэтым паскаральніку і набываюць энергію каля 8 ГэВ. З бустэра часціцы паступаюць у галоўны інжэктар, які выконвае некалькі задач. Ён паскарае пратоны да энергіі 150 ГэВ, вырабляе пратоны энергіі 120 ГэВ для нараджэння антыпратонаў і паскарае антыпратоны таксама да 150 ГэВ. Апошняя яго задача — інжэкцыя пратонаў і антыпратонаў у галоўнае паскаральнае кальцо Тэватрона. Антыпратоны нараджаюцца ў так званым антыпратоннай крыніцы, дзе пратоны энергіі 120 ГэВ бамбуюць нерухомую нікелевую мішэнь. У выніку нараджаецца велізарны лік часціц розных тыпаў, уключаючы антыпратоны, якія назапашваюцца і ахалоджваюцца ў накапляльным кальцы. Затым антыпратоны інжэктуюцца ў галоўны інжэктар.

Тэватрон паскарае пратоны і антыпратоны да энергіі 980 ГэВ, якая ў 1000 разоў больш, чым іх маса, а хуткасць пры гэтым вельмі мала адрозніваецца ад хуткасці святла. Тэватрон — машына калайдэрнага тыпу. Гэта азначае, што пратоны і антыпратоны ляцяць у процілеглых напрамках і сутыкаюцца ў некалькіх кропках паскаральнага кальца, дзе размяшчаюцца дэтэктары часціц. Усяго ў тунэлі Тэватрона ўстаноўлена 2 дэтэктара — CDF (англ.) і D0 (англ.). Для таго, каб утрымаць часціцы ў канале паскаральніка, выкарыстоўваюцца звышправодныя дыпольныя магніты, астуджаныя да тэмпературы вадкага гелія. Магніты ствараюць магнітнае поле напружанасцю 4,2 Тэслы.

Завяршэнне работы[правіць | правіць зыходнік]

Тэватрон прыкметна саступаў Вялікаму адроннаму калайдэру па такіх асноўных паказчыках, як энергія сутыкнення часціц і свяцільнасць, у сувязі з чым чаканні фізікаў звязаны ў першую чаргу з ВАК. Адносна састарэлы Тэватрон не атрымаў дастаткова фінансавання для падаўжэння працы[2].

У пятніцу, 30 верасня 2011 года ў 15:30 па паўночнаамерыканскім усходнім часе паскаральнік быў спынены, і завяршыў сваю працу. Для цырымоніі спынення паскаральніка былі ўсталяваныя дзве кнопкі — чырвоная, якая спыняла падачу ў паскаральнік пратонаў і антыпратонаў, і сіняя — якая адключала электразабеспячэнне Тэватрона. Націснуць кнопкі даверылі фізіку Элен Эдвардс (англ.: Helen Edwards)[3][4].

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]