Ученые обнаружили возможность по созданию ускорителя частиц нового поколения

схожие новости

Долгожданный проект ускорителя элементарных частиц в Лаборатории Министерства энергетики США Fermilab совсем скоро станет реальностью. Этой весной завершилось испытание в Центре тестирования инжекторов PIP-II, или PIP2IT (PIP-II Injector Test Facility). Успешный результат открывает путь к созданию нового ускорителя элементарных частиц, который будет приводить в действие рекордные нейтринные пучки и управлять широкой программой физических исследований в Fermilab в течение следующих 50 лет.

Этот подвиг стал кульминацией более чем восьмилетней работы группы ученых, техников и инженеров над Proton Improvement Plan-II, или PIP-II.

— Я очень горжусь тем, как вся команда объединилась в разгар пандемии и достигла многого при таких неблагоприятных обстоятельствах, — сказала директор проекта Fermilab PIP-II Лия Мерминга.

В феврале 2020-го года инженер PIP-II Лидия Кокоска (слева) и руководитель проекта Лия Мерминга стоят на испытательном стенде инжектора PIP-II. Весной 2021-го года команда PIP-II успешно завершила испытания первой части нового ускорителя частиц

PIP-II предоставит международному сообществу физиков элементарных частиц научную установку мирового класса, позволяющую проводить исследования, ориентированные на открытия с использованием нейтрино, мюонов и протонов. Он станет основой международного эксперимента Deep Underground Neutrino (DUNE), а также многих других экспериментов по физике элементарных частиц.

Ускоритель PIP-II будет иметь длину 215 метров и разгонять частицы до 84% скорости света. Он будет обладать уникальной способностью доставлять пучки частиц либо в постоянном потоке, либо в импульсном режиме. Машина будет состоять из 23 криомодулей — больших сосудов, в которых размещаются и охлаждаются сверхпроводящие полости. Эти полости будут обеспечивать основную часть ускорения частиц в PIP-II.

Амбициозные спецификации проекта сопряжены с множеством технических проблем. Например, PIP-II будет иметь пять различных типов сверхпроводящих резонаторов. Каждый тип требует отдельного прототипирования и тестирования.

PIP2IT был задуман и сконструирован, чтобы служить проверкой концепции для внешнего интерфейса. Он состоит из источника частиц и первой секции длиной ~30 метров.

Команда PIP-II остыла и успешно эксплуатировала два криомодуля, включая этот криомодуль SSR1, для ускорения частиц до энергии пучка в 16,5 миллиона электронвольт

Несмотря на глобальную пандемию, команде PIP2IT удалось совершить несколько новых подвигов для Fermilab. Это включало первое ускорение протонного пучка с использованием сверхпроводящей технологии, завершение строительства первого криомодуля SSR1, полностью разработанного и изготовленного на собственном предприятии, а также использование новой технологии защиты. Центр атомных исследований имени Бхабхи в Индии поставил один из резонаторов SSR1, отвечающий строгим требованиям к компоненту. Компания BARC также предоставила радиочастотные усилители мощности, которые питали криомодуль SSR1 и успешно обеспечивали ускорение луча в PIP2IT.

Ускоритель выполнил поставленные перед командой задачи. Машина достигла параметров пучка, необходимых для установки нейтрино с длинной базой, которая будет генерировать его для эксперимента с глубоким подземным нейтрино. PIP2IT достиг энергии пучка 16,5 миллиона электронвольт, силы тока 2 миллиампера с импульсами длительностью 550 микросекунд и частотой повторения 20 Гц. Он также продемонстрировал бесшовную интеграцию результатов работы национальных и международных партнеров.

Полная информация об этом достижении доступна в статье на сайте Fermilab.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Киев запросил поставки тактических баллистических ракет MGM-140 ATACMS

Киевский режим с самого начала проведения специальной военной операции просит запад начать поставки более серьезного вооружения. На этот раз Киев запросил поставки тактических баллистических...

Госдепартамент США одобрил пакет военной помощи Украине на 400 млн долларов

Страны Запада продолжают выделять военную помощь киевскому режиму. На этот раз госдепартамент США одобрил пакет военной помощи Украине в 400 000 000 долларов. США поставят Киеву...

ВСУ предприняли неудачную попытку атаки на Купянском направлении

Подразделения ВСУ предприняли попытку атаки на Купянском направлении. В атаке также участвовали иностранные наемники. Об этом сообщили в Министерстве обороны Российской Федерации. Националисты попытались атаковать...

Силами подразделений ВС РФ был освобожден населенный пункт Опытное ДНР

Подразделения Вооруженных сил Российской Федерации продолжают выполнять задачи в ходе проведения специальной военной операции. Силами подразделений ВС РФ был освобожден населенный пункт Опытное Донецкой...

ВСУ продолжают предпринимать неудачные попытки наступлений

Подразделения ВСУ продолжают предпринимать неудачные попытки наступлений. Ранее стало известно о попытке ВСУ провести атаку на Купянском направлении. Также ВСУ пытались атаковать в направлении...