V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
vlastní urychlovač navazují
velmi komplikované precizní detekční aparatury systémy *), které analyzují sekundární částice
a záření, vzniklé při ultrarelativistických interakcích vysokoenergetických primárních částic s
materiálem terčíku vzájemně vstřícných svazcích.. Kromě toho mají částice svazku tendenci rozbíhat všech stran, neboť
jsou souhlasně nabité proto odpuzují. Používají většinou interakce urychlených částic vstřícných
svazcích (collidery).
*) metodice detekce záření viz kap.
Po obvodu urychlovače LHC budou čtyři místa, kde budou trubice propojovat protisměrné svazky částic křížit
http://astronuklfyzika. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika..RNDr.5 Elementární částice
pole, jejichž gradienty postupně fokusují svazek vertikálním horizontálním směru.. 1..2008..2 "Detekce spektrometrie záření", detekční systémy vysokoenergetických
interakcí částic jsou obecně nastíněny §2. Large Hadron Collider (LHC)
Velké urychlovače (především synchrotrony) byly vybudovány např.. Tyto
gradienty magnetického pole působí radiálním vertikálním směru střídavě jako spojné rozptylné magnetické
čočky, které konečném důsledku vedou dvojité fokusaci svazku obou směrech. >>LHC >2030 ?
Zatím největší urychlovač současné době buduje ústřední evropské jaderné laboratoři CERN (Centre Europeen
pour Recherche Nucleaire) Švýcarsko-Francouzském pomezí pod názvem LHC Large Hadron Collider (velký
hadronový "srážeč"), měl být dokončen r.htm (37 43) [15. Kromě protonů bude LHC urychlovat těžší jádra, především olova.10.. Protony, 3-stupňově předurychlené (nejdříve v
lineárním urychlovači pak dvou synchrotronech) energii 450GeV, jsou injektovány hlavního urychlovače,
kde budou během mnoha oběhů urychleny výstupní energii 7TeV, přičemž magnetické pole v
segmentech elektromagnetů během každého cyklu bude měnit počáteční hodnoty 0,5T (při 450GeV) 8,3T
(při 7TeV). 7000 2008
VLHC (Very Large Hadron Collider) budoucnost?? p+p, . Částice vstřiku urychlovací trubice konají radiální vertikální kmity
kolem své základní kruhové dráhy.cz/JadRadFyzika5.
Při velkých hodnotách poloměru který pro dosažení vysokých energií řádově stovky GeV musí dosahovat
několika kilometrů, potřeba, aby průřez urychlovací trubice byl nejmenší aby bylo možno dosáhnout
potřebného vysokého vakua (<10-6mm Hg) aby náklady výrobu elektromagnetů, jakož nároky jejich
elektrický příkon, nebyly enormně vysoké. Uvedeme zde tabulce jen heslovitě několik největších urychlovačů posledních let:
Název urychlovače Laboratoř Částice Energie [GeV] Rok
SLAC (Stanford Linear Accelerator Center Stanford 1966
Tevatron Fermilab 980 1987
LEP (Large Electron-Positron Collider) CERN 100 1989
RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider Brookhaven p+p, Au+Au, . FermiLabu Chicaga, Brookhavenu u
New Yorku, CERNu, Dubně Serpuchovu. Analýzou druhu, náboje hmotnosti těchto
částic, jejich energií, hybností úhlů emise místa interakce, lze rekonstruovat řadu parametrů interakcí,
k nimž dochází.1, pasáž "Uspořádání konfigurace detektorů záření".
Velké urychlovače. Prstenec urychlovače nachází tunelu asi 100m pod zemí,
jeho obvod dlouhý 26,66 km. Jinými slovy, potřeba provádět silnou fokusaci, při níž shluk vstřiknutých
částic během urychlování koncentruje formuje intenzívního úzkého svazku prudce letících částic. Tato
silná magnetická fokusace realizována tak, elektromagnet synchrotronu sestaven velkého počtu
vhodně tvarovaných segmentů, které mají střídavě kladný záporný gradient intenzity magnetického pole. Protony urychlují dvou trubicích (prstencích) opačných směrech pro interakce vstřícných
svazcích.2008 12:13:46]
.
Velké synchrotrony jsou velmi nákladná unikátní zařízení, budovaná velkých světových
centrech výzkumu oblasti jaderné fyziky elementárních částic, většinou široké mezinárodní
spolupráci (náklady vybudování dosahují několika miliard dolarů). toho lze usuzovat strukturu elementárních částic, vlastnosti působících polí
a interakcí, existenci nových dosud neznámých kvant částic viz výše "Analýza dynamiky interakcí částic". Nemá-li dojít dopadu částic stěny trubice, třeba udržet
urychlované částice jejich orbitě vysokou přesností, takže třeba udržet amplitudu radiálních vertikálních kmitů
co nejnižší, stejně jako rozptyl částic. Kruhovou dráhu urychlovaných částic vysokou přesností zajišťuje více než
1700 supravodivých elektromagnetů obvodu trubice.. 200 2000
LHC (Large Hadron Collider) CERN p+p, Pb+Pb,
