Ziyosfera

Bevatron

Беватрон 1954-йилда Лаwренcе Беркелей миллий лабораториясида (АҚШ) ишга тушурилган заррача тезлатгичи — хусусан, заиф фокусли протон синхротрони эди[1]. Антипротон 1955-йилда ўша ерда топилган, натижада 1959-йилда Эмилио Сегре ва Оуэн Чемберлаин физика бўйича Нобел мукофотига сазовор бўлган[2]. Беватрон протонларни белгиланган нишонга тезлаштирди ва миллиардлаб эВ энергия бериш қобилияти учун ном олди. (Биллионс оф эВ Сйнчротрон.) (Миллиардлаб эВ синхротрон .)

Антипротонлар

Беватрон ишлаб чиқилганда, ҳар бир заррачанинг қарама-қарши зарядга эга ва бошқа барча жиҳатлари билан бир хил бўлган анти-заррачаси бор деб тахмин қилинган. Бу заряд симметрияси деб номланган. Анти-электрон ёки позитрон биринчи марта 1930-йилларнинг бошларида кузатилган ва назарий жиҳатдан Дирак тенгламасининг натижаси сифатида тушунилган. Иккинчи жаҳон урушидан кейин Wилсон камералари ва ядровий фотографик эмулсиялар тўпламларида кўринадиган космик нурларнинг ўзаро таъсирида мусбат ва манфий мюонлар ва пионлар кузатилди. Беватрон антипротонларни яратиш учун етарлича энергияга эга бўлиши учун қурилган ва шу билан ҳар бир заррачанинг тегишли анти-заррачага эга эканлиги ҳақидаги гипотезани синаб кўрилган[3]. 1955-йилда Беватрон ёрдамида антипротон топилди. Тез орада антинейтрон ҳам Бруcе Cорк, Глен Ламберцон, Оресте Пиccиони ва Wиллиам Wензел жамоаси томонидан 1956-йилда[4] Беватронда топилган. 1955-йилда заряд симметрияси гипотезасининг тасдиқланиши физика бўйича Нобел мукофотининг 1959-йилда Эмилио Сегре ва Оwен Чемберлаинга берилишига олиб келди[5].

Беватрон фойдаланишга кирганидан кўп ўтмай, кучсиз ўзаро таъсирларда жуфтлик сақланиб қолмаганлиги тан олинди, бу тау-тета жумбоқини ҳал қилишга, ғалатиликни тушунишга ва релативистик квант майдон назарияларининг асосий хусусияти сифатида CПТ симметриясини ўрнатишга олиб келди.

Талаблар ва дизайн

Стационар нишондаги нуклонлар билан тўқнашганда антипротонлар (массаси ~938 МеВ/c2) ҳосил қилиш учун энергия ва импулснинг сақланиш қонуни бузилмаслиги учун тахминан 6,2 ГеВ протон нурлари энергияси талаб қилинади. У қурилган вақтда, заррачалар нурини тор диафрагма билан чегаралашнинг маълум усули йўқ эди, шунинг учун нурнинг майдони тахминан тўрт квадрат метрни ташкил этди[6]. Шу боис нур диафрагма ва энергия комбинацияси улкан, 10 000 тонна темир магнит ва жуда катта вакуум тизимини талаб қилди.

Ҳар бир тезлашув даври учун магнит майдонни кучайтириш учун катта мотор-генератор тизими ишлатилган. Ҳар бир сиклнинг охирида, нур ишлатилган ёки чиқарилгандан сўнг, катта магнит майдон энергияси двигателни айлантириш учун қайтарилди, кейинчалик у энергияни тежаш учун кейинги сиклни қувватлантириш учун генератор сифатида ишлатилган; бутун жараён тахминан беш сония давом этган. Двигател-генератор тизимининг характерли кўтарилиш ва тушиши, ғўнғиллаши, овози машина ишлаганда бутун мажмуада эшитилар эди.

Антипротон кашфиётидан кейинги йилларда бу ерда тезлаткичдан олинган протон нурлари ёрдамида нишонларга тегиш ва элементар заррачаларнинг иккиламчи нурларини, нафақат протонлар, балки нейтронлар, пионлар, „странге зарралар“ ва ҳосил қилиш учун кўплаб кашфиётлар амалга оширилди.

Суюқ водород пуфак камераси

Two bright circles on dark background, both contain numerous thin black lines inside.
Беватрондаги суюқ водород пуфак камерасида биринчи излар кузатилган

Чиқарилган заррача нурлари, ҳам бирламчи протонлар, ҳам иккиламчи, ўз навбатида турли мақсадлар ва махсус детекторлар, хусусан, суюқ водород пуфак камераси орқали кейинги ўрганиш учун узатилиши мумкин эди. Кўп минглаб заррачаларнинг ўзаро таъсири ёки „ҳодисалар“ суратга олинди, ўлчанди ва катта ўлчаш машиналарининг автоматлаштирилган тизими (ўз ихтирочиси Жеcк Франcк учун „Франcкенштеинлар“ деб номланувчи)[7] ёрдамида батафсил ўрганилди, бу эса инсон оператор (одатда аспирантларнинг хотинлари)ларга заррачалар излари бўйлаб нуқталарни белгилаш ва уларнинг координаталарини оёқ педали ёрдамида ИБМ карталарига уриш. Кейин карталар тўплами дастлабки авлод компютерлари томонидан таҳлил қилинди, улар магнит майдонлар орқали уч ўлчамли йўлларни қайта тикладилар ва заррачаларнинг импулси ва энергиясини ҳисобладилар. Ўз даври учун жуда мураккаб бўлган компютер дастурлари, кейин ҳосил бўлган заррачаларнинг энергиясини, массасини ва қанйси зарра эканлигини баҳолаш учун маълум бир ҳодиса билан боғлиқ из маълумотларини ўрнатди.

Тўсатдан юзлаб янги зарралар ва қўзғалувчан ҳолатлар аниқланган бу давр элементар зарралар физикасида янги даврни бошлаб берди. Луис Алварез ушбу ишнинг кўп қисмини илҳомлантирган ва бошқарган, бунинг учун у 1968-йилда физика бўйича Нобел мукофотини олган.

Бевалаc

Беватрон 1971-йилда[8] СуперҲИЛАC чизиқли тезлатгичига оғир ионлар учун инжектор сифатида қўшилганида янги ҳаётга эга бўлди[9]. Комбинация Алберт Гҳиорсо томонидан ишлаб чиқилган бўлиб, уни Бевалаc деб номлаган[10]. У кенг доирадаги барқарор ядроларни релативистик энергияга тезлаштириши мумкин эди[11]. Ниҳоят 1993-йилда фойдаланишдан чиқарилган.

Беватроннинг якуни

Кейинги авлод тезлатгичлари „кучли фокуслаш“ дан фойдаланган ва улар анча кичикроқ диафрагмаларни ва анча арзон магнитларни талаб қилган. CЕРН ПС (Протон Сйнчротрон, 1959) ва Броокҳавен Натионал Лабораторй АГС (Алтернатинг Градиэнт Сйнчротрон, 1960) биринчи навбатдаги авлод машиналари бўлиб, диафрагма ҳар икки кўндаланг йўналишда ҳам кичикроқ катталикка эга ва 30 ГеВ протон энергиясига этади. Таққослаш учун, Катта адрон коллайдеридаги айланма нурлар Беватронга қараганда ~11000 баравар юқори энергияга ва жуда юқори интенсивликка эга бўлиб, 1 мм кўндаланг кесим даражали бўшлиқ (тешик) билан чегараланган. Кесишган тўқнашув ҳудудларида 16 микрометргача фокусланган, магнитларининг майдони эса атиги беш баравар юқори.

Беватронни бузиш 2009-йилда бошланган ва 2012 йил бошида якунланган [12]

Яна қаранг

  • Алтернатив градиэнт синхротрон: 33 ГеВ кучли фокусли синхротрон, Беватрондан кейинги қадам
  • Теватрон: Ферми Лаб тезлатгичи, 1 ТеВ протон-антипротон коллайдери, АҚШда қурилган энг катта заррача тезлатгичи (2011-йилда ўз фаолиятини тўхтатган)

Манбалар

  1. ↑ УC Радиатион Лаб Доcумент УCРЛ-3369, „Эхпериэнcес wитҳ тҳе БЕВАТРОН“, Э.Ж. Лофгрен, 1956.
  2. ↑ „Тҳе Ҳисторй оф Антиматтер - Фром 1928 то 1995“. CЕРН. 2008-йил 1-июнда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2008-йил 24-май.
  3. ↑ Сегрè Нобел Леcтуре, 1960
  4. ↑ Cорк, Бруcе; Ламберцон, Глен Р.; Пиccиони, Оресте; Wензел, Wиллиам А. (15 Новембер 1956). "Антинеутронс Продуcед фром Антипротонс ин Чарге-Эхчанге Cоллисионс". Пҳйсиcал Ревиэw 104: 1193–1197. дои:10.1103/ПҳйсРев.104.1193. ҳттпс://арчиве.орг/детаилс/сим_пҳйсиcал-ревиэw_1956-11-15_104_4/паге/1193. 
  5. ↑ „Тҳе Ҳисторй оф Антиматтер - Фром 1928 то 1995“. CЕРН. 2008-йил 1-июнда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2008-йил 24-май.(Тҳе cитед паге ис нотед ас "3 оф 5". Тҳе ҳеадинг он тҳе cитед паге ис "1954: поwер тоолс".)
  6. ↑ „Э.Ж. Лофгрен, 2005“. 2012-йил 2-мартда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2010-йил 17-январ.
  7. ↑ „Тҳе Ҳйдроген Буббле Чамбер анд тҳе Странге Ресонанcес“. www.ости.гов.
  8. ↑ „Бевалаc Ҳад 40-Еар Реcорд оф Ҳисториc Дисcовериэс  Голдҳабер, Ж. (1992) Беркелей Лаб Арчиве“. 2011-йил 14-майда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2022-йил 4-август.
  9. ↑ Стоcк, Реинҳард (2004). "Релативистиc нуcлеус–нуcлеус cоллисионс: фром тҳе БЕВАЛАC то РҲИC". Жоурнал оф Пҳйсиcс Г: Нуcлеар анд Партиcле Пҳйсиcс 30 (8): С633–С648. дои:10.1088/0954-3899/30/8/001. 
  10. ↑ ЛБЛ 3835, „Аccелератор Дивисион Аннуал Репорт“, Э.Ж.Лофгрен, Оcтобер 6, 1975
  11. ↑ Барале, Ж. (Жуне 1975). "Перформанcе оф тҳе Бевалаc". ИЭЭЭ Трансаcтионс он Нуcлеар Сcиэнcе 22 (3): 1672–1674. дои:10.1109/ТНС.1975.4327963. Арчивед фром тҳе оригинал он 2015-01-30. ҳттпс://wеб.арчиве.орг/wеб/20150130013135/ҳттпс://аccелcонф.wеб.cерн.ч/аccелcонф/п75/ПДФ/ПАC1975_1672.ПДФ. Қаралди: 2022-08-04. Беватрон]]
  12. ↑ Лараиа, Мичеле. Адванcес анд Инноватионс ин Нуcлеар Деcоммиссионинг (эн). Wоодҳеад Публишинг, 2017-06-12. ИСБН 978-0-08-101239-0. 

Ҳаволалар

"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/19914441" dan olindi