• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Synchrotron

    Przeczytaj także...
    Synchrotron elektronowy - rodzaj akceleratora cyklicznego, służącego do impulsowego, cyklicznego przyspieszania elektronów.Wielki Zderzacz Hadronów, LHC (z ang. Large Hadron Collider) – największy na świecie akcelerator cząstek (hadronów), znajdujący się w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w pobliżu Genewy. LHC jest położony na terenie Francji oraz Szwajcarii.
    Cyklotron — najprostsza i pierwsza historycznie forma akceleratora cyklicznego cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym.
    Schemat ośrodka synchrotronowego SOLEIL (Francja)

    Synchrotron – szczególny typ akceleratora cyklicznego, w którym cząstki są przyspieszane w polu elektrycznym wzbudzanym w szczelinach rezonatorów synchronicznie do czasu ich obiegu. W synchrotronie, tak jak w każdym cyklotronie (akceleratorze cyklicznym) przyspieszane cząstki krążą w polu magnetycznym. W miarę wzrostu energii przyspieszanych cząstek, pole magnetyczne jest zwiększane, by zachować stały promień obiegu cząstek.

    Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang. United States, US, United States of America, USA) – federacyjne państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu i Oceanem Atlantyckim od wschodu.Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN (fr. Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire) – ośrodek naukowo-badawczy położony na północno-zachodnich przedmieściach Genewy na granicy Szwajcarii i Francji, pomiędzy Jeziorem Genewskim, a górskim pasmem Jury. Obecnie do organizacji należy dwadzieścia państw. CERN zatrudnia 2600 stałych pracowników oraz około 8000 naukowców i inżynierów reprezentujących ponad 500 instytucji naukowych z całego świata. Najważniejszym narzędziem ich pracy jest największy na świecie akcelerator cząstek – Wielki Zderzacz Hadronów.

    W synchrotronie można uzyskać energię elektronów do 23 GeV, protonów zaś do 1 TeV. Synchrotronową metodę przyspieszania cząstek podali niezależnie w 1944 r. W. I. Weksler i w 1945 E. M. McMillan.

    Pierwsze synchrotrony były rozwinięciem koncepcji betatronu, jako akceleratora przyspieszającego cząstki wzrastającym polem magnetycznym. W komorze akceleratora umieszczono dodatkowo elektrody przyspieszające polem elektrycznym. Elektrody były zasilane napięciem przemiennym wielkiej częstotliwości o częstotliwości synchronicznej z czasem obiegu przyspieszanych cząstek.

    Synchrotron protonowy – akcelerator cykliczny, rodzaj synchrotronu, przystosowany do przyspieszania protonów i antyprotonów.Akcelerator kołowy (cykliczny) - akcelerator, w którym przyspieszane cząstki poruszają się po torach zbliżonych do kołowych i spiralnych. Zakrzywienie toru wywołuje się za pomocą elektromagnesów rozmieszczonych na planie zbliżonym do okręgu. Elektromagnesy wytwarzają, synchronicznie z przebiegiem cząstek, pole elektryczne o dużej częstotliwości, albo wirowe pole elektryczne wytwarzane przez zmienny strumień magnetyczny. Podczas jednego cyklu cząstki doznają niewielkiego wzrostu energii, dlatego aby otrzymać znaczny wzrost energii, cykl przyspieszania należy wielokrotnie powtórzyć.

    Przyspieszane cząstki krążą w komorze próżniowej w kształcie pierścienia, po okręgu o stałym promieniu. Rozwiązanie takie umożliwia zmniejszenie wielkości elektromagnesu potrzebnego do zakrzywiania toru cząstek, zwiększenie pola magnetycznego zakrzywiającego tor ruchu oraz zwiększenie promienia toru przyspieszanych cząstek.

    Proton, p (z gr. πρῶτον – "pierwsze") − trwała cząstka subatomowa z grupy barionów o ładunku +1 i masie spoczynkowej równej ok. 1 u.Edwin Mattison McMillan (ur. 18 września 1907 w Redondo Beach, zm. 7 września 1991 w El Cerrito) – amerykański chemik, profesor Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Prace badawcze: udział w odkryciu neptunu i plutonu, konstrukcja synchrotronu. Nagroda Nobla w zakresie chemii w roku 1951 z Seaborgiem.

    W synchrotronach, w których przyspieszane cząstki wykonują setki tysięcy obiegów, zachodzi konieczność nadawanie rozpędzanym cząstkom odpowiedniego toru. Gdyby nie podejmowano działań w tym kierunku, jedynie niewielka część z początkowej liczby cząstek dotarłaby do celu. W tym celu kształtuje się odpowiednio pole magnetyczne, początkowo (obecnie tylko w małych akceleratorach) stosowano specjalne ukształtowanie pola zakrzywiającego tor ruchu cząstek i w związku z tym wprowadzono podział akceleratorów na: akceleratory bez gradientu pola, ze stałym gradientem pola, zmiennym gradientem pola.

    Pole elektryczne – stan przestrzeni otaczającej ładunki elektryczne lub zmienne pole magnetyczne. W polu elektrycznym na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna.Tevatron – akcelerator kołowy znajdujący się w Fermilabie w USA (w mieście Batavia niedaleko Chicago w stanie Illinois). Aktualnie jest akceleratorem, który osiąga drugą pod względem wielkości na świecie energię przyspieszanych cząstek elementarnych (0.98 TeV na wiązkę osiągnięto 29 listopada 2009). Energia ta może być rzędu 1 TeV, stąd nazwa urządzenia. Tevatron jest synchrotronem, który przyspiesza protony i antyprotony w pierścieniu o długości 6,28 km. Został oddany do użytku w 1983 i początkowo kosztował 120 mln dolarów, a następnie był wielokrotnie ulepszany i unowocześniany. Główny Iniektor („wtryskiwacz”), zbudowany w latach 1994-1999 za 290 mln dolarów, był istotnym dodatkiem. Główny pierścień zostanie ponownie wykorzystany w przyszłych eksperymentach, a niektóre podzespoły ponownie użyte w innych akceleratorach. 30 września 2011 media podały, że Pier Oddone, dyrektor Fermilab, zdecydował się zakończyć pracę akceleratora. Wyłączenie nastąpiło 30 września 2011 o 21:00 czasu polskiego (14:00 czasu miejscowego).

    Obecnie w dużych akceleratorach stosuje się technikę polegającą na rozdzieleniu elementów kształtujących wiązkę i zakrzywiających wiązkę. Między sekcjami zakrzywiającymi tor ruchu, instaluje się sekcje ogniskujące wiązkę oparte zazwyczaj na kwadrupolach.

    Duże synchrotrony[]

    Tevatron w Fermilab (duże okręgi to synchrotrony)

    Największy na świecie zderzacz cząstek Large Hadron Collider (LHC) jest umiejscowiony w Europejskim Laboratorium Wysokich Energii (CERN). Zderzacz zawiera synchrotron w tunelu o długości 27 km, w którym wcześniej był zainstalowany zderzacz elektronów z antyelektronami Large Electron Positron (LEP).

    Solaris - pierwszy polski synchrotron budowany w Krakowie przez Narodowe Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris, jednostkę międzywydziałową Uniwersytetu Jagiellońskiego. Synchrotron powstaje na działce Kampusu 600-lecia Odnowienia Uniwersytetu Jagiellońskiego.Akcelerator ze stałym gradientem pola - rodzina akceleratorów kołowych cząstek obejmująca, m.in. synchrotrony, mikrotrony, betatrony i synchrotrony protonowe (ze słabym ogniskowaniem). Ich wspólną cechą jest zmniejszanie pola magnetycznego wzdłuż promienia elektromagnesu.

    Do innych znanych synchrotronów, zaliczyć można Tevatron znajdujący się Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), w USA. Przyspiesza on protony i antyprotony do energii ponad 1 TeV (stąd jego nazwa) w celu ich zderzenia; jego obwód wynosi 6,3 km. 29 września 2011 roku Tevatron został wyłączony z użytku.

    Akcelerator ze zmiennym gradientem pola - akcelerator, w którym orbity przyspieszanych cząstek są stabilizowane za pomocą soczewek magnetycznych ogniskujących i rozogniskowujących, ustawionych naprzemiennie.LEP (z ang. Large Electron Positron Collider, Wielki Zderzacz Elektronowo Pozytonowy) to akcelerator pracujący w CERN pod Genewą w latach 1989-2000. Znajdował się on w tunelu o obwodzie 27 kilometrów. Akcelerator po wybudowaniu w 1989 roku potrafił rozpędzić elektrony do energii 45 GeV, a pod koniec swojego działania do 104.6 GeV.

    Zobacz też[]

  • synchrotron elektronowy
  • synchrotron protonowy
  • promieniowanie synchrotronowe
  • Polskie Towarzystwo Promieniowania Synchrotronowego
  • Solaris (synchrotron)
  • (window.RLQ=window.RLQ||).push(function(){mw.log.warn("Gadget \"edit-summary-warning\" styles loaded twice. Migrate to type=general. See \u003Chttps://phabricator.wikimedia.org/T42284\u003E.");mw.log.warn("Gadget \"wikibugs\" styles loaded twice. Migrate to type=general. See \u003Chttps://phabricator.wikimedia.org/T42284\u003E.");mw.log.warn("Gadget \"ReferenceTooltips\" styles loaded twice. Migrate to type=general. See \u003Chttps://phabricator.wikimedia.org/T42284\u003E.");mw.log.warn("Gadget \"main-page\" styles loaded twice. Migrate to type=general. See \u003Chttps://phabricator.wikimedia.org/T42284\u003E.");});
    Polskie Towarzystwo Promieniowania Synchrotronowego (PTPS) – towarzystwo, którego celem jest działalność naukowa i oświatowa, w szczególności wspieranie rozwoju badań naukowych z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego a także popularyzacja badań wykorzystujących tego rodzaju promieniowanie. Towarzystwo działa na terenie całego kraju. W latach 1992–2013 Towarzystwo zorganizowało jedenaście międzynarodowych szkół i sympozjów International School and Symposium on Synchrotron Radiation in Natural Science (ISSRNS) oraz dziesięć konferencji krajowych pod nazwą Krajowe Sympozjum Użytkowników Promieniowania Synchrotronowego (KSUPS).Antyproton – cząstka elementarna będąca antycząstką protonu — różniąca się od niego głównie odwrotnym ładunkiem elektrycznym, momentem magnetycznym, i liczbą barionową — lecz mająca tę samą masę i czas życia.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Elektronowolt (eV) – jednostka energii stosowana w fizyce. Jeden elektronowolt jest to energia, jaką uzyskuje bądź traci elektron, który przemieścił się w polu elektrycznym o różnicy potencjałów równej 1 woltowi:
    Fermilab (ang. Fermi National Accelerator Laboratory) – Państwowe Laboratorium Przyśpieszania Cząstek Elementarnych im. Enrico Fermiego – położony w Batavii, 20 km na zachód od Chicago, ośrodek badań nad fizyką cząstek elementarnych i fizyką wysokich energii. Mieści się w nim jeden z najpotężniejszych akceleratorów cząstek - Tevatron, przy pomocy którego m.in. w 1995 roku odkryto szósty kwark, kwark t.
    Pole magnetyczne – stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od układu odniesienia, w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego albo obu.
    Promieniowanie synchrotronowe – promieniowanie elektromagnetyczne o charakterze nietermicznym, podobne do promieniowania cyklotronowego, lecz generowane przez naładowane cząstki (głównie elektrony) poruszające się z prędkością bliską prędkości światła w polu magnetycznym, w wyniku czego są przyspieszane po krzywoliniowych torach. Można je uzyskać sztucznie w pierścieniach akumulacyjnych synchrotronów lub naturalnie w wyniku szybkiego ruchu elektronów przez pola magnetyczne w przestrzeni kosmicznej. Promieniowanie synchrotronowe zawiera typowo pasma podczerwone, widzialne, ultrafioletu oraz X.
    Pozyton, antyelektron (nazywany też pozytronem wskutek kalkowania ang. nazwy positron) – elementarna cząstka antymaterii oznaczana symbolem e, będąca antycząstką elektronu. Należy do grupy leptonów.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.021 sek.