CERN bije własny rekord

[KopalniaWiedzy.pl 357]

W ramach projektu Short Model Coil (SMC) inżynierowie z CERN-u pracują  nad niewielkimi, 30-centymetrowymi magnesami generującymi bardzo silne pole. Takie urządzenia są konieczne do udoskonalenia Wielkiego Zderzacza Hadronów czy budowy akceleratorów kolejnej generacji.

Obecnie w LHC wykorzystywane są magnesy niobowo-tytanowe, jednak mają one poważne ograniczenia. Obecnie dzięki istniejącej technologii niobowo-tytanowej uzyskujemy natężenie pola rzędu 8 tesli i jest to blisko maksimum - mówi Juan Carlos Peres, który odpowiada za projekt SMC. Takie natężenie to zbyt mało, by bardziej precyzyjnie kierować wiązką w akceleratorze oraz by pracować z wyższymi energiami. Nowy materiał pozwala na uzyskanie pola o co najmniej 50% silniejszego - dodaje Perez.

Tym "nowym" materiałem jest stop niobu i cyny. Mimo, że został od odkryty przed związkiem niobu i tytanu, to rzadko jest wykorzystywany w akceleratorach, gdyż praca z nim jest bardzo trudna. Stop niobu i cyny musi być poddany działaniu wysokiej temperatury - około 6500 stopni Celsjusza - by powstała w nim faza nadprzewodząca, a po takim potraktowaniu staje się niezwykle kruchy. Celem projektu SMC jest opracowanie technologii pozwalającej na udoskonalenie tego materiału. Wraz z kolegami z USA bardzo dużo w to zainwestowaliśmy - dodaje Perez.

Na potrzeby udoskonalonego LHC naukowcy chcą stworzyć niobowo-cynowe magnesy generujące pole o natężeniu 12 tesli. W ciągu najbliższych 10 lat mamy zamiar zbudować nowe magnesy czteropolowe o wyższej mocy, co pozwoli na lepsze skupienie wiązek w LHC. Zwiększy to liczbę zderzeń i pozwoli na zebranie większej ilości danych. W dłuższej perspektywie 20 lat stop niobu i cyny będzie kluczową technologią. Powinien pozwolić inżynierom nawet na 10-krotne zwiększenie energii akceleratorów kołowych w porównaniu z energią LHC - dodaje.

Obecny rekord natężenia pola magnetycznego w magnesach niobowo-cynowych należy do uczonych z Lawrence Berkeley National Laboratory, którzy uzyskali 16,1 tesli. Ekspertom z CERN-u udało się właśnie uzyskać 13,5 tesli.

« powrót do artykułu