[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Technologia zastosowana wtewatronie została znacznie ulepszona, tak że w SSC pole magnetyczne będzie miałonatężenie równe 6,5 tesli, a CERN prowadzi wytężone badania, by osiągnąć pole się-gające 10 tesli, stanowiące przypuszczalnie nieprzekraczalną granicę dla stopów niobu.W roku 1987 odkryto nowy rodzaj nadprzewodnictwa, który występuje w materia-łach ceramicznych i pojawia się już w temperaturze ciekłego azotu.Odkrycie to wzbu-dziło wielkie nadzieje na rychły nowy przełom - możliwość stosowania tanich nadprze-wodników na masową skalę.Jednak jak dotąd nie opracowano metod otrzymywaniasilnych pól magnetycznych w tych materiałach i nikt nie potrafi przewidzieć, kiedy za-stąpią one stopy niobu i tytanu i czy w ogóle jest to możliwe.W tewatronie maksymalne pole magnetyczne wynosi 4,1 tesli.Przyspieszone pro-tony zostają wprowadzane przez siły elektromagnetyczne na orbitę prowadzącą je dotunelu, gdzie dzielą się na 14 wiązek.Tu właśnie zespoły eksperymentatorów ustawiajątarcze do bombardowania oraz detektory.Około tysiąca fizyków pracuje nad doświad-czeniami z nieruchomymi tarczami.Urządzenie pracuje cyklicznie.Cały proces przy-spieszania zajmuje około 30 sekund.Potem wiązka jest  rozciągana przez następne 20sekund, aby nie zaciemniać doświadczenia zbyt wielką ilością cząstek naraz.Taka se-kwencja powtarza się co minutę. 193Wiązka cząstek wychodząca z akceleratora jest bardzo silnie zogniskowana.Prze-prowadziliśmy kiedyś pewien eksperyment w Centrum Protonowym, gdzie wiązka wy-dostaje się z akceleratora, jest ogniskowana i nakierowywana na tarczę odległą o 2,5kilometra.Nasza tarcza miała ćwierć milimetra szerokości - ot, grubość żyletki.Protonyuderzają w tę cienką krawędz
co minutę, dzień po dniu, przez bardzo wiele tygodni inigdy nie odchylają się od środka tarczy o więcej niż znikomy ułamek jej szerokości.Można też zupełnie inaczej wykorzystywać tewatron, a mianowicie do zderzania zesobą cząstek.To jest zupełnie inny sposób używania tego urządzenia, więc poświęcęmu trochę czasu.Polega to na tym, że cząstki rozpędzone do energii 150 GeV krążą wtewatronie i czekają na antyprotony, które w odpowiednim momencie dostarczane sądo tej samej komory i krążą w pierścieniu w przeciwnym kierunku.Gdy obie wiązkiznajdą się już w tewatronie, zaczynamy zwiększać moc elektromagnesów i przyspie-szamy wszystkie cząstki.(Za chwilę omówię to dokładniej).W każdej fazie tego procesu komputery kontrolują magnesy i układy częstości ra-diowej, dbając o to, by protony były skupione w wąską wiązkę i całkowicie pod kontro-lą.Czujniki przekazują informację o prądach, napięciach, ciśnieniach, temperaturach,położeniu protonów i najnowszych notowaniach na giełdzie papierów wartościowych.Jakakolwiek usterka mogłaby sprawić, że protony wytrysną z rury próżniowej, wywier-ciwszy w niej bardzo elegancki i kosztowny otworek.Nie doszło nigdy do czegoś po-dobnego - przynajmniej na razie.Decyzje, decyzje: protony czy elektronyWiele mówiliśmy o urządzeniach przyspieszających protony, ale cząstki te nie są jedy-nymi kandydatami.Mają jednak tę zaletę, że można je stosunkowo tanio przyspieszać.Potrafimy rozpędzać je do energii tysięcy miliardów elektronowoltów.W SSC będąosiągały 20 bilionów elektronowoltów.Być może nie ma żadnych teoretycznie wyzna-czonych granic naszych możliwości w tej dziedzinie.Z drugiej strony jednak, protonypełne są innych cząstek - składają się z gluonów i kwarków - toteż ich zderzenia są nieczyste i skomplikowane.Dlatego niektórzy fizycy wolą przyspieszać elektrony, któ-re są prawdziwymi, punktowymi a-tomami.Zderzenia, w których uczestniczą, są czyst-sze od protonowych.Ale elektrony mają małą masę, przez co przyspieszanie ich jesttrudne i kosztowne: podczas przyspieszania w kołowym akceleratorze emitują ogrom-ne ilości promieniowania elektromagnetycznego i aby nadrobić straty energii, wywołanetym promieniowaniem, trzeba dostarczyć im znacznie więcej energii niż protonom.Zpunktu widzenia procesu przyspieszania promieniowanie to trzeba spisać na straty, aledla wielu uczonych stanowi ono cenny i pożądany produkt, ponieważ jest bardzo inten-sywne i ma bardzo małą długość fali.Zadanie wielu kołowych akceleratorów przyspie-szających elektrony polega właśnie na produkcji tego promieniowania, zwanego syn-chrotronowym [ Pobierz całość w formacie PDF ]