Современные ускорители элементарных частиц

Содержание

Слайд 2

О чем мы будем говорить? Элементарные частицы и Стандартная модель Что

О чем мы будем говорить?

Элементарные частицы и Стандартная модель
Что такое

ускорители элементарных частиц?
Как создавался Большой адронный коллайдер (БАК)?
Как работает БАК?
Зачем нужен БАК?
Слайд 3

Элементарные частицы исходя из модели можно поделить на «кирпичики материи» —

Элементарные частицы исходя из модели можно поделить на «кирпичики материи» —

фермионы и переносчики взаимодействия — бозоны.
Слайд 4

Слайд 5

Взаимодействие, передаваемое бозонами бывает: 1. Электромагнитным, частицы — фотоны. С помощью

Взаимодействие, передаваемое бозонами бывает:
1. Электромагнитным, частицы — фотоны. С помощью этих

безмассовых частиц передаётся свет.
2. Сильным ядерным, частицы — глюоны. С их помощью кварки из ядра атома не распадаются на отдельные частицы.
3. Слабым ядерным, частицы — ±W и Z бозоны. С их помощью фермионы перекидываются массой, энергией, и могут превращаться друг в друга.
4. Гравитационным, частицы — гравитоны. Существование гравитонов экспериментально ещё не подтверждено. Вернуться
Слайд 6

УСКОРИТЕЛЬ ЧАСТИЦ - установка, в которой с помощью электрических и магнитных

УСКОРИТЕЛЬ ЧАСТИЦ - установка, в которой с помощью электрических и магнитных

полей получаются направленные пучки электронов, протонов, ионов и других заряженных частиц с энергией, значительно превышающей тепловую энергию.
В процессе ускорения повышаются скорости частиц, причем нередко до значений, близких к скорости света (≈300 000 км/с).
Слайд 7

Основная схема ускорения частиц : 1) формирование пучка и его инжекция

Основная схема ускорения частиц :
1) формирование пучка и его

инжекция
2) ускорение пучка
3) вывод пучка на мишень или осуществление соударения встречных пучков в самом ускорителе
Слайд 8

Слайд 9

№1. Расстояние от Земли до Луны в среднем составляет 384 403

№1. Расстояние от Земли до Луны в среднем составляет 384 403

км. За сколько секунд доходит до нас свет? (Назовите два числа, в промежутке между которыми находится ответ)

Ответ: 1 и 2
(т.к. в среднем 1,28 с)

Слайд 10

аккрв нтооф юоглн №2. Ответ: кварк фотон глюон

аккрв
нтооф юоглн

№2.

Ответ:
кварк
фотон
глюон

Слайд 11

№3 Какие три основных этапа ускорения частиц? Вернуться Ответ: формирование пучка

№3

Какие три основных этапа ускорения частиц?

Вернуться

Ответ:
формирование пучка
2) ускорение пучка


3) вывод пучка на мишень или осуществление соударения встречных пучков в самом ускорителе
Слайд 12

Большой адронный коллайдер (БАК или LHC) располагается на границе между Францией


Большой адронный коллайдер (БАК или LHC) располагается на границе между

Францией и Швейцарией в долине Женевского озера на глубине ста метров.
10-го сентября 2008 года произошел официальный запуск БАКа
Слайд 13

CERN (Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire) -европейская организация по ядерным

CERN (Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire) -европейская организация по ядерным

исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. Учреждена в 1954 году. Сегодня в число государств-членов CERN входит 22 государства.
Вернуться
Слайд 14

Слайд 15

Новообразованный пучок протонов начинает свой путь в линейном ускорителе LINAC 2.

Новообразованный пучок протонов начинает свой путь в линейном ускорителе LINAC 2.

На выходе с LINAC 2 физики получают пучок протонов с энергией 50 МэВ, которые уже достигают 31% скорости света.
Слайд 16

Основное кольцо коллайдера состоит из двух параллельных линий, в которых частицы

Основное кольцо коллайдера состоит из двух параллельных линий, в которых частицы

движутся по кольцевой орбите в противоположном направлении. За сохранение траектории частиц отвечают 1232 дипольных магнита. Каждый магнит представляет собой трубу длиной 15 м примерно метрового диаметра, массой 35 тонн.
Слайд 17

Столкновение частиц происходит в четырех точках основного кольца LHC, в которых

Столкновение частиц происходит в четырех точках основного кольца LHC, в которых

располагаются четыре детектора: ATLAS, CMS, ALICE и LHCb. Детекторы регистрируют прохождение через них элементарных частиц (события).
Слайд 18

Детектор ATLAS

Детектор ATLAS

Слайд 19

Детектор CMS

Детектор CMS

Слайд 20

Контрольно-управляющий центр CMS

Контрольно-управляющий центр CMS

Слайд 21

Залы обработки данных Вернуться

Залы обработки данных

Вернуться

Слайд 22

Некоторые пункты программы Большого адронного коллайдера: Изучение хиггсовского механизма Поиск суперсимметрии

Некоторые пункты программы Большого адронного коллайдера:
Изучение хиггсовского механизма
Поиск суперсимметрии
Изучение

топ-кварков
Изучение кварк-глюонной плазмы
Изучение фотон-адронных и фотон-фотонных столкновений
Проверка экзотических теорий
Слайд 23

Слайд 24

№4 Ответ: АДРОННЫЙ коллайдер

№4

Ответ:
АДРОННЫЙ коллайдер

Слайд 25

№5 На границе каких стран располагается БАК? Ответ: Франции и Швейцарии

№5

На границе каких стран располагается БАК?

Ответ: Франции и Швейцарии

Слайд 26

№6. Какие 2 аббревиатуры не относятся к детекторам коллайдера? ATLAS ANSS

№6. Какие 2 аббревиатуры не относятся к детекторам коллайдера?
ATLAS
ANSS
CMS
ALICE
LHCb
EMILY
Ответ: 2

и 6
Слайд 27