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.
. Používají většinou interakce urychlených částic vstřícných
svazcích (collidery).
*) metodice detekce záření viz kap. 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).5 Elementární částice
pole, jejichž gradienty postupně fokusují svazek vertikálním horizontálním směru.2 "Detekce spektrometrie záření", detekční systémy vysokoenergetických
interakcí částic jsou obecně nastíněny §2. Jinými slovy, potřeba provádět silnou fokusaci, při níž shluk vstřiknutých
částic během urychlování koncentruje formuje intenzívního úzkého svazku prudce letících částic.1, pasáž "Uspořádání konfigurace detektorů záření".2008.. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. Protony urychlují dvou trubicích (prstencích) opačných směrech pro interakce vstřícných
svazcích.RNDr. Tyto
gradienty magnetického pole působí radiálním vertikálním směru střídavě jako spojné rozptylné magnetické
čočky, které konečném důsledku vedou dvojité fokusaci svazku obou směrech. Kruhovou dráhu urychlovaných částic vysokou přesností zajišťuje více než
1700 supravodivých elektromagnetů obvodu trubice.htm (37 43) [15. 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. Částice vstřiku urychlovací trubice konají radiální vertikální kmity
kolem své základní kruhové dráhy. 200 2000
LHC (Large Hadron Collider) CERN p+p, Pb+Pb, . Tato
silná magnetická fokusace realizována tak, elektromagnet synchrotronu sestaven velkého počtu
vhodně tvarovaných segmentů, které mají střídavě kladný záporný gradient intenzity magnetického pole. >>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. 7000 2008
VLHC (Very Large Hadron Collider) budoucnost?? p+p, ..
Po obvodu urychlovače LHC budou čtyři místa, kde budou trubice propojovat protisměrné svazky částic křížit
http://astronuklfyzika.
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). 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, .cz/JadRadFyzika5. Kromě protonů bude LHC urychlovat těžší jádra, především olova. FermiLabu Chicaga, Brookhavenu u
New Yorku, CERNu, Dubně Serpuchovu.. 1. Prstenec urychlovače nachází tunelu asi 100m pod zemí,
jeho obvod dlouhý 26,66 km. Large Hadron Collider (LHC)
Velké urychlovače (především synchrotrony) byly vybudovány např. Analýzou druhu, náboje hmotnosti těchto
částic, jejich energií, hybností úhlů emise místa interakce, lze rekonstruovat řadu parametrů interakcí,
k nimž dochází.2008 12:13:46]
.
Velké urychlovače.10. 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.
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. toho lze usuzovat strukturu elementárních částic, vlastnosti působících polí
a interakcí, existenci nových dosud neznámých kvant částic viz výše "Analýza dynamiky interakcí částic"....
