LHC, prvy zvazok, juhuuuuu :-)

Pondělí Srpen 11 08:22:25 CEST 2008

Mohl by zde jeste nekdo osvetlit, jake prakticke vyuziti bude mit CERN ? 
Nejsem skeptik, nicmene, zajima mne to... Diky Martin.

Marek Sembol napsal(a):
> 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
>>
>>
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list@list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
> 