LHC, prvy zvazok, juhuuuuu :-)

Pondělí Srpen 11 07:21:31 CEST 2008

jj, zivot je jedna velka nahoda, ale v CERNe ji trosku pomahaji
magnetama. Jak jiz tady Balu popisoval - zmeny trajektorii
(zakrivovani, doostrovani a kdovijakejeste perverznosti) se delaji
magnetickym polem. Stejne tak prehazovani z ringu do ringu. Proste ho
vzdycky v danem ringu urychli (behem 'nekolika' - nevim ani v radu
obehu), pri tom si ho tam drzi magnetickym polem v draze. No a pak
prijde okamzik O a ve vhodnem miste je magnety nevychyli - ty
pokrazuji rovne (z tecny) do dalsiho ringu (tam se zase na tecne
napoji a magnety si ho zakrivi). Asi to tady svinsky vulgarizuju, ale
co uz:)
A v LHC aby to bylo cele zabavnejsi, tak ty vakuove komory kde to
obiha jsou 2 vedle sebe a svazky tam litaji v protismeru. Takhle si
litaji (a urychlujou se) zas na hromadu obehu (nekde jsem videl 20
minut) A kdyz uz jsou 'rychle jak prujem' (viz tabulka by Balu), tak
je (zase magnetama) v bode experimentu pusti proti sobe - a modli se,
aby se jich potvurek co nejvic srazilo, protoze karamboly je to, co
pany fyziky zajima. Pro svyseni sance na stret je tusim proti sobe
posilaji pod nejakym nepatrnym uhlem ('ostrejsi' uhel by daval vetsi
sanci na kolize, ale mensi vzajemnou rychlost - energii). Stejne se
jim podari vykolidovat jen malou cast a zbytek zas vesele leti dal (a
je zase vyuzit pozdeji).

Snad jsem to nedomotal prilis:)
Marek

On 8/11/08, pavlp pavel <pa-vep@atlas.cz> wrote:
> Aha, takže těch ringu je tam několik, ale jak si ty částice najdou spávný výstup/směr do toho velkého aby letěly proti sobě, nebo je to náhoda ?
>
> -------------------------------------------------------
> vývoj software   http://visualprog.cz
>
>
>
> >---------------------------------------------------------
> >Od: balu@home
> >Přijato: 10.8.2008 22:29:44
> >Předmět: Re: LHC, prvy zvazok, juhuuuuu :-)
> >
> >obrazok ako to je pozapajane tu
> >
> >http://public.web.cern.ch/public/en/Research/AccelComplex-en.html
> >
> >mala animacia http://hands-on-cern.physto.se/ani/acc_lhc_atlas/lhc_atlas.swf
> >
> >
> >
> >
> >
> >> NA začátku je lineární urychlovač, který urychluje protony, pak kaskáda
> >
> >> synhcrotronů a pak LHC žejo ?
> >
> >>
> >
> >>
> >
> >ano, presne tak. Kedze dynamicky rozsah kazdej masiny je obmedzeny
> >
> >(radovo 10-20) je nutne zvazok urychlit postupne na viacero etap vo
> >
> >viacerych masinach.
> >
> >
> >
> >> LHC má 8 úseků, takže vygenerujeme ten protonový svazek urychlíme ho na
> >
> >> 99.99%C a pak ho zavedeme do LHC kde se urychlí na 99.9999 (nebo více) % C
> >
> >>
> >
> >ano, ale hodnoty su trochu ine :-) Prikladam vytah z tabulky ktoru som
> >
> >pocital na minulorocnu prednasku na VUT. v - rychlost v m/s, beta je
> >
> >pomer rychlosti a rychlosti svetla, gama je relativisticky faktor, okrem
> >
> >ineho hovori o kolko je dany objekt tazsi ako v klude a o kolko pomalsie
> >
> >mu plynie cas oproti pozorovatelovi v klude.
> >
> >v (m/s)    beta = v/c    gama
> >
> >30    0.0000001    1.000000000000000000000000000000    Auto @ 100 km/h
> >
> >240    0.0000008    1.0000000000003    Lietadlo @ 700 km/h
> >
> >3897    0.000013    1.00000000008    Satelity GPS @ 13910 km/h
> >
> >86939813    0.29    1.045    e- televízna obrazovka (25 keV)
> >
> >92935662    0.31    1.052    protony na vystupe Linac-u 50MeV
> >
> >275809061    0.92    2.552    protony na vstupe do PS @ 1.4 GeV
> >
> >299582603    0.9993    26.73    protony na vstupe do SPS @ 26 GeV
> >
> >299791798    0.9999978    476.7    protony na vstupe do LHC @ 450 GeV
> >
> >299792455    0.999999991    7454    protony v LHC pri plnej energii 7 TeV
> >
> >299792458.00    0.99999999999    223607    elektorny v byvalom
> >
> >urychlovaci LEP @ 100 GeV
> >
> >
> >
> >
> >
> >> Tak ale teď máme jen zkušebí provoz takže zavedem svazek jen do úselku 1
> >
> >> ale co na konci úseku 1?
> >
> >> Já bych tam dal nádrž z vodou protože vodík má jediný šanci efektivně
> >
> >> zastavit protony ale je to skutečně tak ?
> >
> >>
> >
> >>
> >
> >tunel LHC (byvaly tunel LEP) je rozdeleny na 8 sektorov. Nachadza sa
> >
> >80-160m pod zemou a jedine pristupove body z povrchu dole su tieto.
> >
> >Preto je aj samotna masina rozdelena na 8 nezavyslych (takmer
> >
> >identickych) sektorov. Tunel ma takmer po celej dlzke priemer okolo 4m a
> >
> >su v nom umiestnene magneticke elementy ktore drzia zvazok pod kontrolou.
> >
> >Preco sa stale hovori o tych magnetoch... Elektricky nabite castice
> >
> >interaguju s elektromagnetickym polom. Magneticke pole nam umoznuje
> >
> >menit smer vektora rychlosti (zatacaju) a elektricke pole umoznuje menit
> >
> >smer (zatacaju) aj velkost vektora rychlosti (urychluju/spomaluju).
> >
> >Ked chceme aby to obiehalo dokola musime trajektoriu zakrivit -
> >
> >pouzijeme magneticke pole. Je to nieco ako sustava sosoviek a luc
> >
> >svetla. Ked si rozostavime vhodne sosovky tak dokazeme donutit luc
> >
> >svetla aby opisal kruznicu, ked tam pridame este dlasie typy sosviek tak
> >
> >ho dokazame aj zaostrit alebo rozostrit a udrzat jeho konstantny prierez.
> >
> >Presne toto sa robi v urychlovaci. V LHC je nejakych 1600 magnetov, z
> >
> >toho radovo 1200 dipolovych (tie zakrivuju drahu) a ostatne su
> >
> >kvadrupoly (maju 4 magneticke poly) a magnety vyssich radov. Tymi sa
> >
> >zaostruje/rozostruje zvazok (obdoba spojky a rozptylky cocky), u vyssich
> >
> >radov (6-, 8-, 10-pol) sa pouzivaju na korekcie nedokonalosti tych
> >
> >predoslych, napriklad korekcia chromatickej chyby. Presne ako u
> >
> >fotoaparatov.
> >
> >Vyznam predosleho testu bol overit ci su vsetky elementy spravne
> >
> >nastavene. V jednom sektore je nejakych 200 magnetov a sila kazdeho
> >
> >(ekvivalent sily optickych sosoviek) sa riadi jednosmernym prudom.
> >
> >Pozapajame ich 200 za sebou a chceme aby tade zvazok preletel po
> >
> >polomere 4500m s chybou trajektorie povedzme tie 3mm. Toto sa v piatok
> >
> >podarilo.
> >
> >V mieste pristupovych bodov je po urcitej dlzke tunel rozsireny a tam
> >
> >kde su experimenty (detektory) su vybudovane podzemne haly (vysoke az
> >
> >30m a dlhe az 50m).
> >
> >Zvazok sa nainjektuje do LHC na dvoch miestach (body 8 a 2), urychluje v
> >
> >bode 4, likviduje v bode 6 a experimenty su v bodoch 1, 2, 5 a 8.
> >
> >http://lhc-machine-outreach.web.cern.ch/lhc-machine-outreach/images/lhc-schematic.jpg
> >
> >K otazke likvidacie zvazku z dalsich mailov. Ano, je pravda ze pri
> >
> >zvazku s celkovou energiou 350MJ to nie je sranda a treba zabezpecit aby
> >
> >doslo vzdy ku riadenej likvidacii v pripade potreby, inak hrozi
> >
> >destrukcia zasiahnuteho elementu. Len pred par tyzdnami sa vdaka
> >
> >vynechanemu casovaciemu pulzu podarilo vypalit dieru do vakuovej komory
> >
> >SPS, kde ma zvazok o niekolko radov nizsiu energiu.
> >
> >Musel sa vymenit cely magnet, vycistit a vypiect vakuovu komoru - co
> >
> >bola praca asi na tyzden. U LHC kedze je supravodive je to omnoho
> >
> >zlozitejsie a odhaduje sa ze vymena jedneho magnetu bude trvat asi 2
> >
> >mesiace (3 tyzdne rozmrazenie sektora , 2 tyzdne vymena, 3 tyzdne
> >
> >ochladenie).
> >
> >Bezpecnostne mechanizmy su dva. Tzv. beam dump je riadena likvidacia
> >
> >celej naplne urychlovaca. odpali sa kicker magnet (ekvivalent vyhybky na
> >
> >zeleznici) a presmeruje zvazok do asi 600m dlheho tunela naplneneho
> >
> >grafitom, betonom a neviem cim vsetkym kde sa bezpecne zlikviduje.
> >
> >Zaujimave pre elektrikara moze byt ze nabezna hrana magnetickeho pola (a
> >
> >teda aj prudu v cievke) je ca. 90ns a prud ma spickovu hodnotu okolo
> >
> >20kA. Mozeme vypocitat hodnotu rychlosti prebehu :-)
> >
> >Funkcia je zabezpecena mnohocetnym paralelizovanim, (nemapatam teraz
> >
> >presne cisla, toto je len priklad) ale staci ak sa odpali 12 z 15
> >
> >kickerov, ak sa zisti samovolne odpalenie jedneho kickera musi sa
> >
> >odpalit cela retaz, odpalenie je synchronizovane s 3 mikrosekundovou
> >
> >medzerou v naplni obiehajuceho zvazku aby sa pocas nabeznej hrany a
> >
> >prechodneho deja "nesprejovali" elementy obiehajuciom zvazkom, musi to
> >
> >vydrzat tusim jedno uplne chybne odpalenie za rok a podobne.
> >
> >Druhy element su takzvane kolimatory - a prave tieto boli vyuzite pri
> >
> >teste prveho sektora. Su to dlhe bloky z nejakeho specialneho materialu
> >
> >umiestnehe pozdlzne so zvazkom ktore sa daju zasuvat do vakuovej komory.
> >
> >Tieto zabezpecuju ze vsetky stratene castice, ktore obiehaju po
> >
> >nespravnej trajektorii  (napriklad velka vychylka od stredu, bavime sa o
> >
> >radovo +/-3mm na polomere ca. 4500m) sa tam zachytia. Nieco ako
> >
> >regulacne tyce u reaktora. Ked sa zastrcia uplne dovnutra nemalo by tade
> >
> >nic preletiet.
> >
> >
> >
> >> Jinak mám takový pocit, že s protony urychlenými na relativistické rychlosti
> >
> >> není žádná sranda cokoliv zasáhnou se nejprve taví a pak to zůstane
> >
> >> radioaktivní. tak nevím
> >
> >>
> >
> >>
> >
> >dochadza tam ku jadrovym reakciam. Vyraz tavi nie je uplne na mieste,
> >
> >toto je vyraz z nasho makrosveta, toto vidime. Pri koliziach
> >
> >vysokoenergetickych castic dochadza k premene hmoty na ine formy hmoty a
> >
> >uvolnenie energie vo forme ziarenia alebo inych castic. Toto priamo
> >
> >nevidime. Napriklad u experimentu cngs sa z protonoveho zvazku na
> >
> >grafitovom terci vyrabaju neutrina, piony, kaony a neviem este ake
> >
> >breberky.
> >
> >Nie som ale fyzik, necitim sa preto kompetentny toto popisovat.
> >
> >b.
> >
> >
> >
> >
> >
> >_______________________________________________
> >
> >HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> >
> >Hw-list@list.hw.cz
> >
> >http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
> >
> >
> >
> >
>
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list@list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>
>