Как проходят испытания Большого адронного коллайдера: электронные облака и столкновения пучков

Ученые продолжают работать с БАК. Фото: popmech.ru

Специалисты Европейской организации ядерных исследований (CERN) успешно очистили основную трубу ускорителя БАК от электронных облаков, мешающих движению протонов, сообщает "Популярная механика".

Молекулы газов, адсорбированные на внутренней поверхности труб, частично ионизируются при работе БАК, что приводит к появлению в ускорителе электронов. Они попадают под действие электромагнитов и разгоняются до высоких энергий.

Затем электроны сталкиваются со стенками и образуют целые электронные облака, которые нарушают вакуум ускорителя, как и адсорбированные молекулы газов. При большой интенсивности протонных пучков это приводит к нарушению стабильности.

Поэтому с помощью специально разработанной техники, предназначенной прежде всего для удаления адсорбированного вещества, ученые выполнили "уборку" БАК. В ускоритель запускали пучок протонов высокой интенсивности, достаточной для ионизации большого количества молекул.

Затем подключалась "бомбардировка" металлических стенок трубы, которая удаляла оставшиеся в ней газы, что помогло увеличить количество сгустков, движущихся внутри одного пучка протонов, и повысить интенсивность столкновений в ускорителе.

Теперь внутри одного пучка движется около 1200 сгустков, разделенных интервалами в 50 наносекунд, а после повторной очистки в конце года их количество возрастет более чем вдвое — до 2808. Интервалы уменьшатся вдвое, а количество столкновений составит около миллиарда в секунду.

Напомним, БАК – это ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в CERN (Европейский совет ядерных исследований), находящемся около Женевы, на границе Швейцарии и Франции. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров из более чем 100 стран.