منو
 کاربر Online
493 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  دوشنبه 24 فروردین 1394 [20:22 ]
  پروتون ها دوباره شتاب می گیرند
 

پروتون ها دوباره شتاب می گیرند

شاب پروتون‌ها بعد از دو سال وقفه شروع شد. بزرگترین شتاب‌دهنده‌ی ذرات در جهان یک اتصال کوتاه را درون خود جای داده است. اعضای تیمِ LHC اکنون در حالِ ارزیابیِ گزینه‌های موجود برای تعیینِ اینکه آیا این مشکل روز‌ها یا ماه‌ها به طول می‌انجامد.

در بیانیه‌ای که اوایل فروردین ماه موسسه تحقیقاتی سرن – آزمایشگاه ذراتِ فیزیکی اروپا در نزدیکیِ ژنوِ سوئیس که LHC در آن قرار دارد - منتشر کرد، آمده است : `یک اتصال کوتاه متناوب به زمین که در مدار‌های آهنربایی دستگاه قرار دارد شناسایی شده و هم‌اکنون تحت بررسی است.`

این اتصال کوتاه که اتصالِ منبع تغذیه به آهنربا‌های شتابدهنده را قطع می‌کند، توسط یک قطعه‌ی کوچک فلزی ایجاد می‌شود. و این موضوع شک برانگیز است. لین اوانس فیزیکدانِ شتابدهنده، فردی که طراح اصلی و سازنده‌ی LHC است می‌گوید : `یک جسمِ فلزیِ کوچک در جایی قرار گرفته است که ما آن را جعبه‌ی دیودی می‌نامیم.`

در قلبِ LHC دو لوله وجود دارد که توسط آن‌ها پروتون‌ها به گردش در‌می‌آیند. جعبه‌ی دیود بخشی از سیستمِ پیچیده‌ی الکترونیکی است که این لوله‌ها را احاطه کرده است.

تصویر

تصویر یک مدولِ آهنربا در تونل LHC در حال ساخت. جعبه‌ی دیودیِ آن در قسمت پایینی سمت چپ تصویر بصورت برآمده مشاهده می‌شود. مشابه آن زائده‌ی برآمده‌ای نیز مشاهده می‌شود.



قطعات فلزی کوچک غیر قابل اجتناب

شتابدهنده‌ای که کشف بیادماندنیِ بوزون هیگز در سال 2012 را در کارنامه‌ی خود دارد، در سال 2013 جهت ارتقا تعطیل شد. طراحیِ آن به گونه‌ای است که انرژیِ برخورد‌دهنده را افزایش می‌دهد. برنامه‌ی ارتقا، برش‌ها و جوش‌های بسیاری از قطعات را شامل می‌شود. ایوانز در این رابطه می‌گوید : `اینکه قطعات کوچک فلزی در مدار داشته باشیم، اجتناب ناپذیر است.`

او همچنین می‌افزاید، مشکلِ مشابهی پیش از این نیز در شروعِ اولین دورِ اجرای LHC اتفاق افتاده بود، که این قبیل مشکلات اغلب بدون ایجادِ تاخیرِ عمده قابل حل هستند.

اوانز می‌گوید، در بهترین حالت، اعضایِ تیمِ شتابدنده قادر به حذفِ باقی‌مانده‌ی فلزی، توسط گازِ هلیمِ فشار بالا هستند. لازمه‌ی انجامِ این کار، بالا بردن دمای هلیمِ مایع است. هلیمِ مایع سپس درونِ مدولِ آهنربایِ ابررسانا که طول آن 15 متر است، جریان پیدا می‌کند. و این همان جایی است که جعبه‌ی دیودی قرار دارد. در اینصورت دمای هلیم مایع فقط چند درجه از دمای عملیاتی (یعنی 1.9 درجه کلوین)، بیشتر خواهد بود.

اوانز معتقد است اگر فرآیند پاکسازی بخوبی انجام نشود، اعضایِ تیم ناگزیرند مدول را باز نمایند. این کار مستلزم گرم کردنِ کلِ حلقه‌ی 27 کیلومتری و رساندن دمای آن به دمای اتاق است. که خود در پیشبرد کار مجموعه تاخیر ایجاد می‌کند. ایوانز همچنین معتقد است که بالا بردن دمایِ کل مجموعه چندین ماه زمان خواهد برد. اعضای سرن برای تشخیص مشکل به تصویر‌برداریِ اشعه‌ی ایکس از آهنربا می‌پردازند.

اتصال کوتاه با زائده‌ای که هنگامِ شروعِ کارِ LHC در سال 2008، منجرِ به انفجار آهنربا شد، متفاوت است. قبلا آهنربا بطور کلی فعال بود، اما در حال حاضر زائده، از فعال بودنِ آهنربا جلوگیری می‌کند. اوانز می‌گوید `نمی‌توان در یک آهنربای زمین شده جریان برقرار کرد.`

وی اکنون مدیرِ گروهِ برخورد دهنده‌ی خطی است. این گروه در راستایِ برخورد‌دهنده‌ی نسلِ بعد برنامه‌ریزی می‌کند. اما اوانز اظهار می‌کند که کماکان به ارائه‌ی مشاوره در LHC مشغول است.

منبع

http//www.nature.com/news/cern-battles-short-circuit-behind-lhc-delay-1.17186
http://psi.ir/news2_fa.asp?id=1707

  امتیاز: 0.00