Википедија

Теватрон

Теватрон је био кружни акцелератор честица (активан до 2011.) у Сједињеним Државама, у Фермијевој националној акцелераторној лабораторији (познатој и као Фермилаб), источно од Батавије у држави Илиноис, и други је највећи сударач честица енергије икада изграђен, после Великог хадронског судара (ЛХЦ) Европске организације за нуклеарна истраживања (ЦЕРН) у близини Женеве, Швајцарска. Теватрон је био синхротрон који је убрзавао протоне и антипротоне у 6,28 км (3,90 ми) дугом прстену до енергије до 1 TeV, те отуда и његово име.[1][2] Теватрон је завршен 1983. године по цени од 120 милиона долара, а значајна улагања у надоградњу извршена су у периоду 1983–2011.

Главно достигнуће Теватрона било је откриће вршног кварка 1995. године - последњег фундаменталног фермиона који је предвидео Стандардни модел физике елементарних честица. Дана 02. јула 2012, научници ЦДФ и ДØ колајдерских експерименталних тимова при Фермилабу објавили су резултате анализе око 500 трилиона судара произведених на теватронском сударачу од 2001. године, и открили да је постојање претпостављеног Хигсовог бозона врло вероватно са вероватноћом од само 1 у 550 да су знаци настали услед статистичких флуктуација. Ти налази су потврђени два дана касније као тачни, са вероватноћом грешке мањом од 1 у милион према подацима из ЛХЦ експеримената.[3][4]

Теватрон је престао са радом 30. септембра 2011, због смањења буџета[5] и због завршетка ЛХЦ-а, који је започео с радом почетком 2010, и далеко је снажнији (планиране енергије су биле два 7 ТеВ зрака на ЛХЦ у поређењу са 1 ТеВ на Теватрону). Главни прстен Теватрона вероватно ће се поново користити у будућим експериментима, а његове компоненте могу се пренети на друге акцелераторе честица.[6]

Теватрон

Историја

уреди

Дана 1. децембра 1968. је постављан камен темељац за линеарни акцелератор (линац). Изградња кућишта за главни акцелератор почела је 3. октобра 1969. године, када је прву лопату земље бацио Роберт Р. Вилсон, директор НАЛ-а. Овде је изграђен Фермилабов главни прстен обима 6,3 км.[1]

Први сноп од 200 МеВ стартовао је 1. децембра 1970. Појачавач снопа првих 8 GeV произведен је 20. маја 1971. Дана 30. јуна 1971, протонски сноп је први пут вођен кроз целокупни систем акцелератора Националне акцелераторске лабораторије, укључујући главни прстен. Сноп је био убрзан до само 7 GeV. Тада је акцелератор за побуђивање узео 200 MeV протона из Линаца и „појачао” њихову енергију на 8 милијарди електрон-волти. Затим су они убризгани у главни акцелератор.[1]

Исте године пре завршетка Главног прстена, Вилсон је сведочио пред Заједничким комитетом за атомску енергију 9. марта 1971. да је изводиво да се достигне већа енергију коришћењем суперпреводних магнета. Он је такође предложио да се то може остварити користићи исти тунел као и главни прстен, а нови магнети би били постављени на истим локацијама које би се покретале паралелно са постојећим магнетима Главног прстена. То је било полазиште пројекта Теватрон.[7] Теватрон је био у фази истраживања и развоја између 1973. и 1979. године, док је убрзање на Главном прстену и даље усавршавано.[8]

У низу прекретница 22. јануара 1972. године дошло је до пораста до 20 GeV, 4. фебруара до 53 GeV и 11. фебруара до 100 GeV. Дана 1. марта 1972. године тадашњи НАЛ-ов акцелератор први пут је убрзао сноп протона до своје пројектоване енергије од 200 GeV. До краја 1973. НАЛ-ов акцелератор је рутински радио на 300 GeV.[1]

Дана 14. маја 1976. Фермилаб је убрзала своје протоне све до 500 GeV. Ово достигнуће пружило је прилику за увођење нове енергетске скале, тераелектронволта (TeV), једнаке 1000 GeV. Дана 17. јуна исте године, европски суперпротонски синхротронски акцелератор (СПС) постигао је иницијални проточни протонски сноп (без убрзавајуће радио-фреквенције) од само 400 GeV.[9]

Конвенционални магнет Главног прстена је престао са радом 1981. ради постављања суправодљивих магнета испод њега. Главни прстен је наставио да служи као ињектор за Теватрон све док главни ињектор није довршен западно од Главног прстена 2000. године.[7] „Енергетски удвојивач”, као што је тада био познато, произвео је свој први убрзани сноп - 512 GeV - 3. јула 1983.[10]

Његова иницијална енергија од 800 GeV постигнута је 16. фебруара 1984. Дана 21. октобра 1986, убрзање на Теватрону је повећано на 900 GeV, обезбеђујући први судар протона-антипротона на 1,8 TeV 30. новембра 1986.[11]

„Главни убризгавач”, који је заменио главни прстен,[12] био је најзначајнији додатак. Он је изграђен током шест година почевши од 1993. године по цени од 290 милиона долара.[13] Теватронски сударач Run II започео је са радом 1. марта 2001. године, након успешног завршетка надоградње тог објекта. Од тада је сноп могао да испоручи енергију од 980 GeV.[12]

Дана 16. јула 2004. године, Теватрон је постигао нов врхунац луминозности, оборивши рекорд који је претходно имао ЦЕРН у старом европском пресецајућим складишним прстеновима (ИСР). Тај рекорд Фермилаба је удвостручен 9. септембра 2006, затим нешто више него утростручен 17. марта 2008, а на крају је увећан за фактор 4 у односу на претходни рекорд из 2004. 16. априла 2010 (до 4×1032 цм−2 с−1).[11]

Теватрон је престао са радом 30. септембра 2011. године. Крајем 2011. године Велики хадронски сударач (ЛХЦ) у ЦЕРН-у постигао је луминозност готово десет пута већу од Теватронове (3,65 ×1033 цм−2 с−1) и енергију снопа од 3,5 TeV сваки (у употреби је од 18. марта 2010), што је већ ~ 3,6 пута већа моћ од Теватрона (са 0,98 TeV).

Референце

уреди
  1. ^ а б в г „Аццелератор Хисторy—Маин Ринг”. Фермилаб Хисторy анд Арцхивес Пројецт. Архивирано из оригинала 09. 05. 2012. г. Приступљено 7. 10. 2012. 
  2. ^ Р. Р. Wилсон (1978). „Тхе Теватрон”. Фермилаб. ФЕРМИЛАБ-ТМ-0763. 
  3. ^ „Теватрон сциентистс анноунце тхеир финал ресултс он тхе Хиггс партицле”. Ферми Натионал Аццелератор Лабораторy. 2. 7. 2012. Приступљено 7. 7. 2012. 
  4. ^ Ребецца Боyле (2. 7. 2012). „Тантализинг Сигнс оф Хиггс Босон Фоунд Бy У.С. Теватрон Цоллидер”. Популар Сциенце. Приступљено 7. 7. 2012. 
  5. ^ Марк Алперт (29. 9. 2011). „Футуре оф Топ У.С. Партицле Пхyсицс Лаб ин Јеопардy”. Сциентифиц Америцан. Приступљено 7. 10. 2012. 
  6. ^ Wисниеwски, Рхианна (1. 2. 2012). „Тхе Теватрон'с проуд легацy”. Сyмметрy Магазине. Фермилаб/СЛАЦ. 
  7. ^ а б „Аццелератор Хисторy—Маин Ринг транситион то Енергy Доублер/Савер”. Фермилаб Хисторy анд Арцхивес Пројецт. Архивирано из оригинала 18. 12. 2012. г. Приступљено 7. 10. 2012. 
  8. ^ „Тхе Фермилаб Теватрон Црyогениц Цоолинг Сyстем”. АСМЕ. 1993. Приступљено 12. 8. 2015. 
  9. ^ „Супер Протон Сyнцхротрон маркс итс 25тх биртхдаy”. ЦЕРН цоуриер. 2. 7. 2011. Приступљено 7. 10. 2012. 
  10. ^ „1983—Тхе Yеар тхе Теватрон Цаме то Лифе”. Ферми Неwс. 26 (15). 2003. 
  11. ^ а б „Интерацтиве тимелине”. Фермилаб. Приступљено 7. 10. 2012. 
  12. ^ а б „Рун II бегинс ат тхе Теватрон”. ЦЕРН цоуриер. 30. 4. 2001. Приступљено 7. 10. 2012. 
  13. ^ „Маин Ињецтор анд Рецyцлер Ринг Хисторy анд Публиц Информатион”. Фермилаб Маин Ињецтор департмент. Архивирано из оригинала 15. 10. 2011. г. Приступљено 7. 10. 2012. 

Литература

уреди

Спољашње везе

уреди
 
Теватрон на Викимедијиној остави.
41° 49′ 55″ С; 88° 15′ 07″ З / 41.832° С; 88.252° З / 41.832; -88.252
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Tevatron&oldid=27677132”