베바트론

Bevatron
에드윈 맥밀런과 에드워드 로프그렌이 베바트론의 차폐를 맡았습니다차폐는 초기 작동 후에만 추가되었다.

베바트론은 1954년에 [1]가동되기 시작한 미국 로렌스 버클리 국립 연구소의 입자 가속기, 특히 약한 초점 양성자 싱크로트론이었다.반양성자는 1955년에 그곳에서 발견되었고, 그 결과 에밀리오 세그레와 오웬 [2]체임벌린이 1959년 노벨 물리학상을 받았다.그것은 양성자를 고정된 표적으로 가속시켰고, 수십억 eV의 에너지를 전달할 수 있는 능력에서 이름을 얻었다.

안티프로톤

베바트론이 설계될 당시, 각 입자는 전하 대칭으로 알려진 다른 모든 면에서 동일한 반대 전하의 대응 반입자를 가지고 있다고 강하게 의심되었지만 알려지지 않았습니다.반전자, 즉 양전자는 1930년대 초에 처음 관측되었고 이론적으로 거의 동시에 디락 방정식의 결과로 이해되었다.제2차 세계 대전 이후, 양성과 음성의 뮤온과 파이온이 구름실과 핵 사진 유화물 더미에서 볼 수 있는 우주선 상호작용에서 관찰되었다.베바트론은 안티프로톤을 생성하기에 충분히 에너지가 넘치도록 만들어졌고, 따라서 모든 입자가 대응하는 [3]반입자를 가지고 있다는 가설을 테스트했다.1955년, 반양성자는 베바트론을 [4]사용하여 발견되었다.반양성자는 곧이어 1956년 [5]브루스 코크, 글렌 램버트슨, 오레스테 피치오니, 그리고 윌리엄 웬젤의 팀에 의해 베바트론에서 발견되었다.1955년 전하 대칭 추측이 확인되면서 1959년 [4]에밀리오 세그레와 오웬 체임벌린이 노벨 물리학상을 수상하게 되었다.

베바트론이 사용된 직후, 약한 상호작용에서 패리티가 보존되지 않는다는 것이 인식되었고, 이는 타우세타 퍼즐의 해결, 이상성의 이해, 상대론적 양자장 이론의 기본 특징인 CPT 대칭의 확립으로 이어졌다.

요건 및 설계

에너지와 운동량을 모두 보존하면서 정지 표적의 핵자와 충돌하여 안티프로톤(질량 ~938 MeV/c2)을 생성하기 위해서는 약 6.2 GeV의 양성자 빔 에너지가 필요하다.그것이 만들어졌을 때, 입자 빔을 좁은 구멍에 가두는 방법은 알려져 있지 않았습니다. 그래서 빔 공간은 [6]단면이 약 4평방피트였습니다.빔 구멍과 에너지의 조합은 거대한 10,000톤의 철 자석과 매우 큰 진공 시스템을 필요로 했습니다.

가속 사이클마다 자기장을 증가시키기 위해 대형 모터 제너레이터 시스템이 사용되었습니다.각 사이클의 마지막에 빔이 사용되거나 추출된 후, 모터를 회전시키기 위해 큰 자기장 에너지가 반환되었고, 이는 다음 사이클에 전력을 공급하기 위한 발전기로 사용되었으며, 에너지를 절약하기 위해 전체 프로세스는 약 5초가 소요되었습니다.기계 작동 시 모터 발전기 시스템의 특징적인 오르내림, 울부짖음 소리가 단지 전체에서 들렸다.

반양성자 발견 이후 몇 년 동안 가속기에서 추출한 양성자 빔을 사용하여 양성자뿐만 아니라 중성자, 파이온, "이상한 입자" 및 다른 많은 소립자의 2차 빔을 생성하기 위해 이곳에서 많은 선구적인 작업이 수행되었습니다.

액체 수소 버블 챔버는

Two bright circles on dark background, both contain numerous thin black lines inside.
베바트론의 액체 수소 기포 챔버에서 첫 번째 트랙이 관찰되었습니다.

추출된 입자 빔(일차 양성자와 이차 양성자 모두)은 다양한 표적과 특수 검출기, 특히 액체 수소 기포 챔버를 통해 추가 연구를 위해 전달될 수 있다.입자 상호 작용, 또는"행사", 수천명의, 측정하고 상세한 큰 측정 기계의 인간 기사들이 입자 트랙을 따라 지점을 기념하고 그들의 coor 펀치(대학원생들의 일반적으로 아내들)을 허용하는("Franckensteins"로, 그들의 발명가 잭 프랑크로 잘 알려 져)[7]자동화 시스템과 함께 공부해 사진에 찍혔습니다.출신의.풋 페달을 사용하여 IBM 카드에 네이트합니다.카드 덱은 초기 세대의 컴퓨터에 의해 분석되어 자기장을 통해 3차원 트랙을 재구성하고 입자의 모멘타와 에너지를 계산했습니다.컴퓨터 프로그램은 그 시간에 비해 매우 복잡하지만, 생성된 입자의 에너지, 질량 및 정체를 추정하기 위해 주어진 사건과 관련된 트랙 데이터를 맞췄다.

수백 개의 새로운 입자와 들뜬 상태가 갑자기 드러난 이 시기는 소립자 물리학에 새로운 시대의 시작을 알렸다.루이스 알바레즈는 1968년 노벨 물리학상을 받은 이 작품의 많은 부분을 영감을 주고 감독했다.

베발락

베바트론은 1971년 [8]슈퍼에 합류하면서 생명에 대한 새로운 임대 계약을 받았다.중이온 주입기로서의 HILAC 선형 가속기.[9]이 조합은 Albert Ghiorso에 의해 고안되었고, 그는 그것을 [10]베발락이라고 이름 지었다.그것은 안정적인 원자핵을 상대론적 [11]에너지로 가속시킬 수 있다.그것은 마침내 1993년에 해체되었다.

종말

차세대 가속기는 "강력한 초점"을 사용했고, 훨씬 더 작은 구멍이 필요했고, 따라서 훨씬 더 저렴한 자석이 필요했습니다.CERN PS(Proton Synchrotron, 1959년)와 Brookhaven National Laboratory AGS(Alternating Gradient Synchrotron, 1960년)는 최초의 차세대 기계로, 양쪽 방향에서 크기가 약 30 GeV 양성자 에너지에 도달했지만 질량은 적었다.비교하자면, 거대 강입자 가속기의 에너지와 강도가 베바트론보다 약 11,000배 높고 엄청나게 높은 순환빔은 단면 1mm 정도의 공간에 한정되어 있으며, 굴곡자석의 장은 약 5t인 반면, 교차 충돌 영역에서 16마이크로미터까지 초점이 맞춰져 있다.더 높아요.

베바트론의 철거는 2009년에 시작되어 2012년 [12]초에 완료되었다.

「 」를 참조해 주세요.

  • Alternating Gradient Synchrotron : 33 GeV 강초점 싱크로트론, Bevatron 다음 단계
  • 테바트론:Fermi Lab 가속기, 1 TeV 양성자-반양성자 충돌기, 미국에서 가장 큰 입자 가속기(2011년 운영 중단)

레퍼런스

  1. ^ UC 방사선 연구실 문서 UCRL-3369, "BEVATRON을 사용한 경험", E.J. Lofgren, 1956.
  2. ^ "The History of Antimatter - From 1928 to 1995". CERN. Archived from the original on 2008-06-01. Retrieved 2008-05-24.(인용된 페이지는 "3/5"로 표기되어 있습니다.인용 페이지의 제목은 "1954: 전동 공구"입니다.)
  3. ^ 1960년 노벨상 강의
  4. ^ a b "The History of Antimatter - From 1928 to 1995". CERN. Archived from the original on 2008-06-01. Retrieved 2008-05-24.(인용된 페이지는 "3/5"로 표기되어 있습니다.인용 페이지의 제목은 "1954: 전동 공구"입니다.)
  5. ^ Cork, Bruce; Lambertson, Glen R.; Piccioni, Oreste; Wenzel, William A. (15 November 1956). "Antineutrons Produced from Antiprotons in Charge-Exchange Collisions". Physical Review. 104: 1193–1197. doi:10.1103/PhysRev.104.1193.
  6. ^ "E.J. Lofgren, 2005" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2012-03-02. Retrieved 2010-01-17.
  7. ^ "The Hydrogen Bubble Chamber and the Strange Resonances" (PDF). www.osti.gov.
  8. ^ Bevalac은 40년간의 역사적 발견의 기록을 가지고 있다. Goldhaber, J. (1992) Berkeley Lab Archive
  9. ^ Stock, Reinhard (2004). "Relativistic nucleus–nucleus collisions: from the BEVALAC to RHIC". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 30 (8): S633–S648. arXiv:nucl-ex/0405007. Bibcode:2004JPhG...30S.633S. doi:10.1088/0954-3899/30/8/001. S2CID 18533900.
  10. ^ LBL 3835, "Accelerator Division Annual Report", E.J. Lofgren, 1975년 10월 6일
  11. ^ Barale, J. (June 1975). "Performance of the Bevalac" (PDF). IEEE Transactions on Nuclear Science. 22 (3): 1672–1674. Bibcode:1975ITNS...22.1672B. doi:10.1109/TNS.1975.4327963. S2CID 10438723.
  12. ^ Laraia, Michele (2017-06-12). Advances and Innovations in Nuclear Decommissioning. Woodhead Publishing. ISBN 978-0-08-101239-0.

외부 링크

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좌표:37°52′39§ N 122°15′03″w/37.877392°N 122.250811°W/ 37.877392; -180.250811