• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Kolliderande protoner mot varandra

    En av de två första krabborna under byggnationen i ett renrum på CERN. Upphovsman:Ulysse Fichet/CERN

    De kommer inte att nypa dig och du hittar dem inte på stranden. Namnet på de nya radiofrekventa krabborna har inget att göra med deras utseende och är bara illustrativt för den effekt de kommer att ha på cirkulerande protonkluster.

    Krabbahålrum hjälper till att öka ljusstyrkan för kollisioner i High-Luminosity LHC (HL-LHC)-den framtida uppgraderingen av LHC som planeras för efter 2025. Ljusstyrkan hos en kollider är proportionell mot antalet kollisioner som uppstår i en given mängd av tid. Ju högre ljusstyrka, desto fler kollisioner, och ju mer data experimenten kan samla in för att de ska kunna observera sällsynta processer.

    För närvarande, två supraledande krabbhålrum har tillverkats vid CERN och införts i en specialdesignad kryostat, vilket kommer att hålla dem vid sin driftstemperatur på två kelvin. För närvarande i sina sista skeden av testning, de kommer att installeras i Super Proton Synchrotron (SPS) under årets vintertekniska stopp. År 2018, de kommer att testas med en protonstråle för första gången.

    Bjälkarna i LHC är gjorda av klasar, var och en innehåller miljarder protoner. De liknar tåg med vagnar fulla av miljarder passagerare. I LHC, de två motcirkulerande protonstrålarna möts i en liten korsningsvinkel vid kollisionspunkten för experimenten.

    Det som gör krabbhålorna speciella är deras förmåga att "luta" protonkrossarna i varje stråle, maximera deras överlappning vid kollisionspunkten. På så sätt tvingas varje proton i gänget att passera genom hela längden på det motsatta gänget, vilket ökar sannolikheten för att den kommer att kollidera med en annan partikel. Efter att ha lutat, protonbuntarnas rörelse verkar vara i sidled - precis som en krabba.

    • Monteringen av krabbhålrumshuset, en kryostat som kommer att fungera som en högpresterande termosflaska, minska värmebelastningen och hålla hålrummen vid sin arbetstemperatur. Upphovsman:Maximilien Brice/CERN

    • En illustration av effekten av krabbhålorna på protonkrossarna. Upphovsman:CERN

    Rama Calaga, radiofrekvensfysikern bakom tekniken, Ofelia Capatina, biträdande ledare för krabbahålprojektet, och Lucio Rossi, ledare för High-Luminosity LHC-projektet, förklara principen för krabborna. Upphovsman:CERN
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com