Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Глэшоу Ш.Л. -> "Очарование физики" -> 122

Очарование физики - Глэшоу Ш.Л.

Глэшоу Ш.Л. Очарование физики — Ижевск: НИЦ, 2002. — 336 c.
ISBN 5-93972-151-6
Скачать (прямая ссылка): ocharovaniefiziki2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 116 117 118 119 120 121 < 122 > 123 124 125 126 127 128 .. 133 >> Следующая


Торкретбетон, содержащий проволочную арматуру

.Те л ефо

jftj ///J/Z/jp12-дюймовый / кабельный лоток Напорный трубопровода

Минитрансформа Чторная подстанция.

Возврат воды Сжатый газ

/Сигнал1 /пожарной I тревоги

Контейнер, содержащий магниты и пучки частиц

Линия !возврата гелия

Подача воды

Направляющая для транспортировки магнитов и обслуживающего карта



Подставки для магнитов

^SESSS

Рис. 1. Перспектива главного кольцевого туннеля в проекте Сверхпроводящего суперколлайдера. 306

SSC: машина девяностых

Рис. 2. Масштаб Сверхпроводящего суперколлайдера (при использовании 5-Т магнитов) показан в сравнении с Тэватроном в Лаборатории им. Ферми (самое маленькое кольцо) и LEP в CERN (кольцо побольше). Все три кольца наложены на масштабное изображение района Вашингтона, DC. Обратите внимание, что SSC по размеру примерно равен Вашингтонскому Белтвей1. Эта фотография была сделана NASA в ноябре 1982 года с орбиты искусственного спутника.

Работа над сверхпроводящими магнитами началась в ускорительных лабораториях после открытия жестких сверхпроводящих материа-

1 Белтвей (Beltway) — кольцевая автомобильная трасса, опоясывающая Вашингтон DC. Это кольцо соразмерно с ускорителем SSC, строительство которого сейчас остановлено. — Прим. любезно предоставлено автором. 307 SSC: машина девяностых



лов, примерно в 1960 году. Скоро были созданы очень большие магниты для спектрометров и других инструментов. В конце шестидесятых годов лаборатории начали разрабатывать импульсные сверхпроводящие магниты, вследствие чего возникли некоторые сложности в работе с быстро меняющимися полями. В Лаборатории им. Ферми работа по R&D началась в 1972-1973 гг. при использовании опыта многих лабораторий, в числе которых главными были Лаборатория им. Резерфорда в Англии, а также LBL и Брукхейвен в США. Строительство сверхпроводящего магнитного кольца началось в июле 1979 года. В мае 1983 года шестикилометровое кольцо, состоящее более чем из 1 ООО магнитов, было охлаждено до температуры в 4,5 градусов Кельвина. К июлю 1983 года было осуществлено ускорение протонов. Эксперименты начались в октябре 1984 года, а сегодня пучки с энергией в 800 ГэВ ежедневно направляются на восемь мишеней. Существуют все признаки того, что сверхпроводящая машина будет надежным и эффективным устройством.

Тэватрон сделал доступной энергию от 400 до 800 ГэВ (наша цель — 1000 ГэВ) и, в то же время, сократил потребление электроэнергии в четыре раза. Наша уверенность в достижимости SSC основана на успешной реализации Тэватрона.

Предварительный проект представляет комплекс по ускорению частиц, включающий «... центральное здание, где будут расположены рабочие кабинеты и лаборатории, размеры которого позволяют разместить около 3 000 ученых, работающих там постоянно и приезжающих на время, а также обслуживающий персонал; инжекторные устройства, состоящие из двухсотметрового линейного ускорителя, низкоэнергетический бустер в 1,2 км и высокоэнергетический бустер в 6 км, созданный для обеспечения протонного пучка с энергией в 1 ТэВ, который должен впрыскиваться в главное кольцо SSC». В двух концентрических кольцах сверхпроводящих магнитов вращающиеся в противоположных направлениях протоны будут ускоряться (каждый до 20 ТэВ), накапливаться, а затем приводиться в столкновение в областях взаимодействия. Ожидается, что обычным временем накапливания станет время, превышающее 10 часов.

Современная программа R&D рассматривает две силы магнитов: З-Т-магнит со «слабым полем», который образует стовосьмидесятики-лометровое кольцо, и 6-Т-магнит с «сильным полем», который требует наличия в туннеле девяностокилометровой окружности (см. рисунки 3 и 4). Эти два магнита также реализуют две разные философии: З-Т-про-ект очень сильно зависит от формы железных частиц полюса, определяющих качество магнитного поля, управляющего протонами; в 6-Т-про-екте форму поля определяют сверхпроводящие проволоки, несущие ток, как и в Тэватроне. 308

SSC: машина девяностых

Рис. 3. Проект З-Т-магнита из сплава с высоким содержанием железа для Техасского центра ускорения частиц. Этот магнит содержит два магнитно-независимых канала пучков. Для управления полем в каждом канале используются восемь витков размером в 10 килоампер. З-Т-магнит был назван проектом «С» в прошлогоднем Обзоре предварительного проекта.

Согласно предварительному проекту необходимы тысячи магнитов отклоняющего и (квадрупольного) фокусирующего типов, а мощная криогенная система должна доводить температуру этих магнитов до температуры жидкого гелия и поддерживать ее не выше данного значения. Управление системой такого масштаба потребует оборудования и системы управления очень внушительных размеров.

Обзор предварительного проекта (ОПП) и последующие семинары пока что не обнаружили никаких препятствий для реализации нашего плана построить такую машину. Беспрецедентную помеху технологического плана представляет масштаб проекта. Главная проблема заключена в технологии и технике, хотя остаются и некоторые вопросы, связанные с физикой. Эксперты заключили, что необходимо около трех лет на- 309 SSC: машина девяностых
Предыдущая << 1 .. 116 117 118 119 120 121 < 122 > 123 124 125 126 127 128 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed