Синхро-циклотрон (CERN) - Synchro-Cyclotron (CERN)

Бұл мақала нақты машина туралы CERN. Жалпы түсінік үшін қараңыз Синхроциклотрон.
Синхроциклотрон (SC)

The Синхро-циклотрон, немесе Синхроциклотрон (SC), 1957 жылы салынған, болды CERN Бірінші акселератор. Ол айналдыра 15,7 метр (52 фут) болды және қамтамасыз етілді сәулелер CERN-тің алғашқы тәжірибелері үшін бөлшек және ядролық физика. Ол бөлшектерді энергияға дейін жылдамдатты 600 MeV. Синхроциклотрон орнында бірінші кезекте CERN-дің негізі қаланды Бас директор CERN, Феликс Блох.[1] Қызмет ету уақытының өте ұзақ 33 жылынан кейін 1990 жылы СК пайдаланудан шығарылды. Қазіргі уақытта ол CERN-ті көрме алаңы ретінде қабылдайды.

Фон

A Синхроциклотрон (жалпы идея ретінде) ойлап тапқан Эдвин Макмиллан 1945 ж. Оның негізгі мақсаты зарядталған бөлшектерді үдету протондар және деврондар. Машина D пішінді екі қуыс металдан тұрады электродтар («Ди» деп аталады) олардың арасындағы алшақтықпен, а радиожиілік (РФ) ауыспалы Вольтаж қайнар көзі. Бұл құстар жазықтықта олардың тегіс жақтарындағы саңылаулар бір-біріне қарайтындай етіп орналастырылған. Синкроцилотронның ішіндегі бөлшектерді бір күштен екіншісіне - күші әсерінен жылдамдатуға болады электр өрісі аралықтар Осы әдіспен аңдар арасында үдетілген бөлшектер магнит өрісі құрылымның астында және үстінде орналасқан екі үлкен магниттермен жасалған. Бөлшектер электр өрісінің бағытын максималды радиусқа жеткенше ауыстырып, оларды бөлшектерді үдетуді жалғастырады, содан кейін оларды сәулелік түтік арқылы шығарып, мақсатты немесе басқа машинаға жібереді. Бүкіл үдеріс барысында жиіліктің орнын толтыру үшін қысқартылып келеді релятивистік масса дейін жақындаған бөлшектердің жылдамдығына байланысты өседі жарық жылдамдығы.

Тарих

1951 жылдың соңында ЮНЕСКО-ның жаңа жиналысы өтті Еуропалық ұйымдастыру үшін ядролық зерттеулер Парижде өтті. Кездесуде синхроциклотронды машина орташа қуатты үдеткіштің қуатты үдеткіш құрғанға дейін қолдануы үшін тамаша шешім ретінде ұсынылды. Кейінірек 1952 жылы мамырда, ұсынылған ұйымның бірінші кеңес мәжілісінде, Корнелис Баккер Synchro-Cyclotron Study тобының директоры болып тағайындалды.[2] Бір айдан кейін Synchro-Cyclotron Study тобының уақытша бағдарламасы деп аталатын баяндамада топ 600 МэВ протондармен қамтамасыз ете алатын дизайн қажет деп шешті. Топтың бастапқы мақсаты орындалатын жұмыстың көлемін көрсету және қажетті заттарды зерттеу және / немесе жобалау ретінде көрсетілген. Алдын ала зерттеуден кейін SC зерттеу тобының алғашқы отырысы өтті Копенгаген маусым айының ортасында. Жиналыста қабылданған шешімдерге бүкіл әлем бойынша ұқсас машиналарды көруге бірнеше сапарлар кірді, қажетті бөлшектер жасай алатын тиісті компанияларды іздеу және машинаның негізгі сызбаларын дайындау. Тамыз айында Амстердамда өткен екінші кездесуден кейін 1952 жылдың 1 қазанындағы жұмыс туралы есеп дайындалып, жиналысқа ұсынылды Еуропалық ядролық зерттеулер кеңесі қазан айында Амстердамда өтетін болды. Хабарламада айтылғандай, топ бір жыл ішінде өз жұмысын аяқтап, Еуропалық Ядролық зерттеулер кеңесіне ұсынылатын толық есеп беруді мақсат еткен. Есепке топтың жұмысы «қанағаттанарлықтай» ілгерілеп жатқанын және олар «тиісті деңгейде» ынтымақтасып жатқандығы туралы жазылған СК-ның алдын ала жобалық сызбасы қоса тіркелді.[2]

Synchro-Cyclotron (CERN) құрылыс алаңы

1953 жылы бір жылдық зерттеулерден, кездесулерден және есептерден кейін дизайн синхро-циклотрон басталды. Машинаның құрылысы 1954 жылы сайтта басталды Мейрин бөлшектер бүкіл Батыс Еуропадан келеді. 1955 жылдың аяғында Вольфганг Гентнер Synchro-Cyclotron Study тобының директоры болды, өйткені бұрынғы директор Корнелис Баккер CERN-тің бас директоры болды.[3] Синхроциклотронға арналған зерттеу бағдарламасы эксперименттерді мүмкіндігінше тезірек бастауға жоспарланған болатын.[4] СК өзінің алғашқы сәулесін 1957 жылдың тамызында, іс жүзінде болжанған күні шығаруға дайын болды. CERN-тің 1957 жылғы 16 тамыздағы баспасөз релизінде SC әлемдегі өз түрінің үшінші ең үлкен үдеткіші ретінде өзінің толық қуатымен жұмыс істей бастағаны айтылған.[5] 1958 жылдың аяғында Синхроциклотрон сирек кездесетін нәрсені табу арқылы ядролық физикаға өзінің алғашқы маңызды үлесін қосты электрон ыдырау туралы пион бөлшек. Бұл жаңалық теоретиктерге бұл ыдыраудың шынымен болатындығын дәлелдеу арқылы көмектесті.[6] Синхроциклотрон 1961 жылы аптасына орта есеппен 135 сағат қолданылды; ол аптаның әр күні үнемі қызмет көрсетуге арналған дүйсенбіден басқа уақытта үздіксіз жұмыс істеді. Синхроциклотрон а реактивті туралы протондар Секундына 54 рет, жылдамдығы секундына 240 000 шақырымға дейін (80% пайыз) жарық жылдамдығы ).[7]

1960 жылы мамырда жоспарлар изотопты бөлгіш Венада жарық көрді. Бұл изотопты сепаратор CERN ядролық химия тобы (NCG) құрастырған және өндіріс жылдамдығын өлшеу кезінде қолданылған радионуклидтер синхроциклотронда өндірілген. Осы өлшеулер кезінде байқалған жоғары өндіріс жылдамдығы СК-ны сирек өндіруге арналған тәжірибе жасау үшін өте ыңғайлы машина болғандығын дәлелдеді изотоптар.[8] 1963 жылы сәуірде бір топ физиктер CERN-де кездесуге жиналды изотопты бөлгіш жоба. 1964 жылдың соңында жобаға ресми ұсыныс жасалды және оны CERN Бас директоры қабылдады.[9] Сол жылы Синхроциклотрон шоғырлана бастады ядролық физика жалғыз, бөлшектер физикасын 1959 жылы жасалған қуатты үдеткішке қалдырды Протондық синхротрон. 1966 жылы мамырда Синхроциклотрон негізгі модификация үшін жабылды. Шілденің ортасына дейін СК және онымен байланысты қондырғылардың қуаты жақсарды. Сонымен қатар, сыртқы протонға арналған жаңа туннель салынды сәуле сызығы изотопты бөлгішке арналған жаңа жерасты залына.[10] 1967 жылы ол арнайы радиоактивті-ионды-сәулелік қондырғы үшін сәулелер бере бастады ISOLDE, ол әлі күнге дейін таза ядролық физикадан бастап зерттеулер жүргізеді астрофизика және медициналық физика.

1969 жылы сәуленің қарқындылығын жоғарылатуға және СК сәулесін шығару тиімділігін арттыруға дайындық басталды. Ол 1973 жылы маусымда модификациялау үшін жабылды. Жоғары жетілдірілген машина 1975 жылы қаңтарда физикалық зерттеулер үшін өзінің жаңа атауымен SC2 қайтадан жұмыс істей бастады.[11] 1990 жылы ISOLDE келесіге ауыстырылды Протонды синхронды күшейткіш және СҚ 33 жылдық қызметтен кейін жабылды.[12]

1990 жылы жұмыс істемей тұрғаннан бері қойма қызметін атқара отырып, СК және оның ғимараты, СК залы 2012-2013 жж. Жаңартылды[13] 2013 жылдың қыркүйегінде ашылатын келушілерге арналған көрме алаңына айналу[14]. Көрмеге CERN және Синхроциклотронның дүниеге келуі туралы бейнефильм ұсынылған. Қолдану проекциялық картаға түсіру технология, ол СК-де үдеткіш бөлшектердің модельдеуін көрсетеді және оның бөліктерін көрсетеді. Синхроциклотрон іске қосылған кезде қолданылған кейбір заттар мен құралдар залда да келушілер көре алады.[15]

Қызметі

Төменде СК-да өткізілетін физикалық жұмыстардың тізімі келтірілген.[16][17][18]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Руббиа, Карло (1993). «Ашық мекен-жай». Физика бойынша есептер. 225 (1–3): 12–25. дои:10.1016/0370-1573(93)90155-7. ISSN  0370-1573.
  2. ^ а б Синхро-циклотронды бөлу туралы есептер, CERN, 1952, алынды 17 шілде 2019
  3. ^ Герман, Армин; Криже, Герхард Джон; Мерцит, Улрике; Пестре, Доминик; Вайсс, Лаура (1990). CERN тарихы II том: Зертхананы құру және пайдалану. Амстердам: Солтүстік-Голландия. б. 106. ISBN  0444882073. Алынған 13 тамыз 2019.
  4. ^ SC машинасымен тәжірибеге дайындық (PDF), CERN Ғылыми саясат комитеті, 11 қараша 1955 жыл, алынды 18 шілде 2019
  5. ^ Толық қуатта жұмыс істейтін CERN синхро-циклотрон (Пресс-релиз) (PDF), CERN, 1958 ж. 16 тамыз, алынды 19 шілде 2019
  6. ^ CERN 600 MeV синхро-циклотронмен маңызды тәжірибе (пресс-релиз) (PDF), CERN, 1958 ж., 11 қыркүйек, алынды 19 шілде 2019
  7. ^ Баспасөз хабарламасы (PDF), CERN, 1962 ж., 25 қаңтар, алынды 19 шілде 2019
  8. ^ «Изотопты бөлгіштің жоспары жарияланды». CERN кестелері. CERN. Алынған 8 шілде 2019.
  9. ^ «CERN онлайн сепаратор жобасын мақұлдайды». CERN кестелері. CERN. Алынған 9 шілде 2019.
  10. ^ «Синхроциклотрон жұмысын тоқтатады». CERN кестелері. CERN. Алынған 9 шілде 2019.
  11. ^ «Синхро-циклотрон дивизиясының мұрағаты, СҚ». CERN ғылыми ақпарат қызметі. CERN. Алынған 30 шілде 2019.
  12. ^ «Сихроциклотрон». CERN. Алынған 2014-10-10.
  13. ^ https://home.cern/news/news/accelerators/synchrocyclotron-prepares-visitors
  14. ^ https://cerncourier.com/a/our-universe-was-yours/
  15. ^ «Синхроциклотрон». CERN-ке барыңыз. CERN. Алынған 8 шілде 2019.
  16. ^ «(Толық шығарылым)». Физика бойынша есептер. 225 (1–3): 1–191. Сәуір 1993 ж. Алынған 8 тамыз 2019.
  17. ^ «Өткен айда CERN». CERN Courier. 2 (9): 2. 1962 ж. Қыркүйек. Алынған 8 тамыз 2019.
  18. ^ Герман, Армин; Криже, Герхард Джон; Мерцит, Улрике; Пестре, Доминик; Вайсс, Лаура (1990). CERN тарихы II том: Зертхананы құру және пайдалану. Амстердам: Солтүстік-Голландия. б. 330. ISBN  0444882073. Алынған 13 тамыз 2019.

Әрі қарай оқу

Координаттар: 46 ° 13′58.7136 ″ Н. 6 ° 03′9.9468 ″ E / 46.232976000 ° N 6.052763000 ° E / 46.232976000; 6.052763000