Сколько частиц может разогнать ускоритель частиц одновременно?

Теряет ли ускоритель частиц свою ускоряющую эффективность по мере увеличения числа ускоряемых частиц? Согласно Википедии , среднее ускорение протона в Большом адронном коллайдере составляет 190 000 000 g. Сможет ли LHC разогнать протоны весом в один грамм со скоростью, используя такое же количество энергии? Подозреваю, что нет, но не знаю почему.

Для БАК около 300 трлн в каждом луче. Но если бы вы замедлили их и позволили им образовать газ при нормальной температуре и нормальном давлении, газ занял бы пространство примерно в одну сотую размера крупицы соли. Все, что вы хотели знать о Большом адронном коллайдере: ОТ ГАЗЕТЫ (МОНРЕАЛЬ) .
Имейте в виду, что ускорители частиц важны не только для количества, но и для качества. Конечная цель состоит в том, чтобы сталкивать лучи вместе, и, таким образом, есть целый ряд более тонких проблем, которые возникают вместе с этим.
Извините, что задаю здесь ответ на этот вопрос: можно ли ускорять нейтроны (как прообразы простых и нейтральных частиц) и если да, то как?

Ответы (1)

В целом общее напряжение В увиденное частицей (для протона в 1 ТэВ должно быть 1 триллион вольт), умноженное на ток пучка я , дает мощность луча: п "=" В я . Таким образом, в принципе у вас может быть некоторый компромисс между ними двумя, но часто существуют и другие ограничения, В и к я . Конструкции большинства существующих машин максимально расширили эти пределы (либо из-за стоимости, либо из-за физических/технологических проблем), поэтому немедленная торговля невозможна. В для я или наоборот.

Например, на БАК энергия ограничена максимальным изгибающим полем, которое способны создавать магниты, поэтому, даже ускоряя одиночный протон, вы не сможете подтолкнуть его к номинальной энергии (в настоящее время 6,5 ТэВ). С другой стороны, вы не можете произвольно увеличивать ток, так как коллективное поведение лучей может привести к нестабильности и потерям луча. Более того, из-за проблем с качеством поля LHC не может принимать даже частицы с энергией ниже 450 ГэВ.

Таким образом, в основном количество частиц, которое может принять ускоритель, является расчетным. Большую часть времени на работающей машине его нельзя легко увеличить, даже отказавшись от чего-то еще (контрпример — полностью загруженный линейный ускоритель CTF3). На этапе проектирования вы можете оптимизировать его, но это может привести к совершенно другому дизайну! Взгляните на (экспериментальные) термоядерные реакторы: это в основном очень низкоэнергетические и качественные ускорители (им нужно только преодолеть кулоновский барьер, и частицы разлетаются повсюду), которые, однако, хранят огромное количество частиц. Их конструкции мало чем отличаются от ускорителей высоких энергий.

Нельзя принимать энергию ниже 450 ГэВ — это сильное утверждение. Планы по испытанию инжекции на 225 ГэВ продолжаются, так как это будет важная часть для FCC: indico.cern.ch/event/662862/contributions/2712504
@bjorn Да, я был на той встрече, на самом деле есть пара выступлений от меня :) Однако, как было (и, я думаю, все еще есть сегодня), инжекция ниже 450 ГэВ невозможна. Потребуется довольно много времени на настройку и MD, чтобы продемонстрировать более низкое потребление энергии.
ах, значит, это произойдет не раньше LS2, тогда я думаю...?
Сколько частиц может разогнать ускоритель частиц одновременно?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v