加速器的粒子从哪里来?

当物理学家需要粒子用于加速器时,他们来到我们的网站并在评论中贴出广告,为空出粒子提供工作. 有时它们需要具有正态的粒子,有时更中性. 物理学家然后在日期上将粒子问出,如果一切顺利的话,提议参与加速过程. 希格斯鲍森就是这样做的

我希望是这样 I wish. 与其生物学同事不同(他们可以订购啮齿动物,环状蠕虫,或水蚤在线),物理学家需要自己创建测试对象. 在大型哈德伦对撞机高速相撞时收集正确的粒子数量并不容易.

在我们把它们放进粒子加速器之前, 让我们想想为什么我们应该这样做。 加速器是什么? 为什么我们不能加速比粒子更实质性的东西?

最出名的粒子加速器是大型哈德龙对撞机,一个被埋入地下的27公里圆形怪物. LHC位于瑞士,在欧洲核研究组织(Aka CERN)下运作(如果你知道它的法文记录,缩写是有意义的)。 LHC在2012年变得非常受欢迎,当粒子相撞揭示出希格斯波森的痕迹时,这个加速器实际上就是为此而建造的. 希格斯波森的发现使物理学家能够更自信地谈论希格斯地域,以及宇宙中物质是如何获得质量的.

但是,如果LHC是加速器世界的超级巨星,还有许多其他不太出名的录音室录制他们的唱片. 世界上大约有3万个加速器,也许它们是感谢最实用的发明的人. 且道不单是语. 想要研究一次性尿布中所使用的超吸收聚合物的科学家在湿润状态下难以研究,于是tam-dam转向了X射线显微镜(使用粒子加速). 科学家能够识别并研究分子链的结构,因此能够正确制定所期望的公式,使现代尿布保持干燥并感谢粒子加速器.

此外,加速器在医疗环境中,特别是在癌症治疗方法的研究中得到了很好的使用. 线性加速器(当粒子在直行飞行时与目标相撞时)将电子直通到金属目标上,导致能治疗肿瘤的高精度和高能X射线. 当然,在任何地方的基本粒子的理论物理中都没有加速器 — — 任何理论都需要实践。 现在,我们知道加速器是用来做什么的, 让我们来谈谈喂它们的东西。

CERN科学家自己生产出粒子. 这可以和会计师自行建造计算器这一事实相提并论. 但对于粒子物理学来说,这不是一个问题。 科学家只需要先用氢气,用双等离子电击出电子,再用质子独活. 听起来很简单,但更复杂。 总之,对于没有从史蒂芬·霍金那里得到生日卡的人来说,这并不容易.

氢是进入粒子加速器-双等离子体的第一级气体. Duoplasmatron是一个非常简单的设备. 一个氢原子有一个电子和一个质子. 在双等离子体中,氢原子通过电场来消除电子. 所剩的是一个由质子,电子和分子离子组成的等离子体,这些等离子体通过多个滤波网络行走,只剩下质子.

LHC不仅使用质子进行例行任务. CERN物理学家也正在碰撞铅离子来研究夸克-克luon等离子体,这从远程提醒我们,宇宙在很久以前是什么样子. 科学家通过将重金属离子(用金来工作)打碎,可以创造夸克-克卢翁等离子体片刻.

你已经足够开明了,意识到铅离子不会神奇地出现在粒子加速器中. 事情是这样的: 一个CERN物理学家开始从固体铅-208中收集铅离子,这是该元素的特殊同位素. 固体铅被加热为蒸汽-可达800摄氏度. 然后被电流击中,电流电离样品生成等离子体。 新产生的离子(带有电荷的原子已经获得或丢失了电子)被碰撞在一个线性加速器中,使其加速,导致电子损失更大. 然后它们会变得更加困惑和加速——而铅离子也准备走质子的路径并断裂出大型哈德伦对撞机的肠道.



资料来源:hi-news.ru。

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