Войти
Эдвин Макмиллан и Эдвард Лофгрен на защите беватрона. Экранирование было добавлено позже, после начальных операций. Bevatron был ускорителем частиц, в частности, слабофокусирующим протонным синхротроном. - в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, США, которая начала свою работу в 1954 году. антипротон был открыт там в 1955 году, в результате чего была присуждена Нобелевская премия 1959 года по физике для Эмилио Сегре и Оуэна Чемберлена. Он ускорял протоны в неподвижную мишень и был назван за его способность передавать энергию в миллиарды эВ. (B миллионы эВ Synchro трон .)
Во время разработки Bevatron он сильно подозревалось, но не было известно, что каждая частица имела соответствующую античастицу противоположного заряда, идентичную во всех других отношениях, свойство, известное как симметрия заряда. Антиэлектрон, или позитрон, был впервые обнаружен в начале 1930-х годов и теоретически понят как следствие уравнения Дирака примерно в то же время. После Второй мировой войны положительные и отрицательные мюоны и пионы наблюдались во взаимодействиях космических лучей, наблюдаемых в камерах облака и стопках ядерных фотоэмульсий. Беватрон был построен так, чтобы быть достаточно энергичным, чтобы создавать антипротоны и, таким образом, проверять гипотезу о том, что каждая частица имеет соответствующую античастицу. В 1955 году с помощью Беватрона был открыт антипротон. антинейтрон был вскоре обнаружен Орестом Пиччони и его сотрудниками, также на Беватроне. Подтверждение гипотезы симметрии заряда в 1955 году привело к присуждению Нобелевской премии по физике Эмилио Сегре и Оуэну Чемберлену в 1959 году.
Вскоре после появления Беватрона. было установлено, что четность не сохраняется в слабых взаимодействиях, что привело к разрешению загадки тау-тета, пониманию странность и установление симметрии CPT как основной черты релятивистских квантовых теорий поля.
Для того, чтобы Для создания антипротонов (масса ~ 938 МэВ /c ) при столкновениях с нуклонами в неподвижной мишени при сохранении энергии и импульса требуется энергия пучка протонов примерно 6,2 ГэВ. В то время, когда он был построен, не было известного способа ограничить пучок частиц узкой апертурой, поэтому пространство для пучка составляло около четырех квадратных футов в поперечном сечении. Сочетание апертуры пучка и энергии потребовало огромного железного магнита массой 10 000 тонн и очень большой вакуумной системы.
Большая система двигатель-генератор использовалась для увеличения магнитного поля для каждого цикла ускорения. В конце каждого цикла, после того, как луч был использован или извлечен, большая энергия магнитного поля возвращалась для раскрутки двигателя, который затем использовался как генератор для питания следующего цикла, сохраняя энергию; весь процесс занял около пяти секунд. Характерный подъем и опускание, вой, звук системы мотор-генератор можно было услышать во всем комплексе, когда машина работала.
За годы, прошедшие после открытия антипротонов, здесь была проделана большая новаторская работа с использованием пучков протонов, извлеченных из самого ускорителя, для поражения целей и генерации вторичных пучков элементарных частиц, не только протонов, но и нейтронов, пионы, «странные частицы » и многие другие.
Первые треки, наблюдаемые в пузырьковой камере с жидким водородом на Беватроне Извлеченные пучки частиц, как первичные, так и вторичные протоны, в свою очередь, могут быть переданы для дальнейшего изучения с помощью различных мишени и специализированные детекторы, в частности пузырьковая камера с жидким водородом . Многие тысячи взаимодействий частиц, или «событий», были сфотографированы, измерены и подробно изучены с помощью автоматизированной системы больших измерительных машин (известных как «Франкенштейны» по имени их изобретателя Джека Франка), что позволяет операторам-людям (обычно женам выпускников) студенты), чтобы отметить точки на треках частиц и ввести их координаты в карты IBM, используя ножную педаль. Затем колоды карт анализировались компьютерами раннего поколения, которые реконструировали трехмерные треки через магнитные поля и вычисляли импульсы и энергию частиц. Компьютерные программы, чрезвычайно сложные для своего времени, затем подбирали данные трека, связанные с данным событием, для оценки энергии, массы и идентичности произведенных частиц.
Этот период, когда внезапно были обнаружены сотни новых частиц и возбужденных состояний, ознаменовал начало новой эры в физике элементарных частиц. Луис Альварес вдохновил и руководил большей частью этой работы, за которую он получил Нобелевскую премию по физике в 1968 году.
Беватрон получил новую жизнь в 1971 г., когда он был присоединен к линейному ускорителю в качестве инжектора тяжелых ионов. Комбинация была задумана Альбертом Гиорсо, который назвал ее Бевалак. Он мог разгонять широкий спектр стабильных ядер до релятивистских энергий. Окончательно он был выведен из эксплуатации в 1993 году.
В ускорителях следующего поколения использовалась «сильная фокусировка», и требовались гораздо меньшие апертуры и, следовательно, гораздо более дешевые магниты. CERN PS (Proton Synchrotron, 1959) и Brookhaven National Laboratory AGS (Alternating Gradient Synchrotron, 1960) были первыми следующими -генерационные машины с апертурой примерно на порядок меньше в обоих поперечных направлениях и с энергией протонов 30 ГэВ, но с менее массивным магнитным кольцом. Для сравнения: циркулирующие лучи в Большом адронном коллайдере с энергией в ~ 11000 раз большей и чрезвычайно высокой интенсивностью, чем у Беватрона, ограничены пространством с поперечным сечением порядка 1 мм и сфокусированы. до 16 микрометров в местах пересечения столкновений, тогда как поле поворотных магнитов только примерно в пять раз больше.
Разборка Беватрона началась в 2009 году и была завершена в начале 2012 года.
 | На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Беватрон. |
. Координаты : 37 ° 52'39 "N 122 ° 15'03" W / 37,877392 ° N 122,250811 ° W / 37,877392; -122.250811
