Томские ученые создают «охладитель» для адронного коллайдера

Фото: obzor.westsib.ru

Ученые Томского политеха с коллегами из университета Роял Холлоуэй (Великобритания), Корнеллского университета (США) и Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН, Швейцария) разрабатывают новейшие методы диагностики и управления пучком протонов Большого адронного коллайдера, сообщает пресс-служба томского вуза.

Среди них — устройство для предотвращения деградации пучка, датчики положения, длины и времени его прибытия. Работы выполняются по заказу ЦЕРНа.

«К 2020 году ЦЕРН планирует модернизацию своего самого большого ускорительного комплекса — Большого адронного коллайдера. Планируется увеличение светимости пучков протонов в десять раз. Сейчас идет подготовка к этой модернизации: разрабатываются новые технологии, создаются прототипы устройств, способных работать при таких высоких радиационных нагрузках. Мы включились в один из таких проектов. Одна из серьезных проблем, которая существует в коллайдере, — это постепенная деградация пучка протонов. Причин много: остаточный газ, «электронные облака», взаимодействие протонных пучков друг с другом. А механизма, который позволял бы достаточно быстро восстанавливать параметры пучка, на данный момент не существует. Сейчас для этих целей используется синхротронное излучение, но этот процесс занимает очень длительное время — порядка 25 часов», — рассказывает профессор университета Роял Холлоуэй, заведующий лабораторией разработки источников электромагнитного излучения Центра RASA ТПУ Павел Каратаев.

Ученые ТПУ вместе с зарубежными коллегами предложили использовать для восстановления параметров пучка (его охлаждения) дифракционное излучение Вавилова-Черенкова. Это излучение было открыто отечественным ученым Павлом Черенковым, в 1958 году за его открытие Черенков получил Нобелевскую премию.

Политехники вместе с зарубежными коллегами предлагают установить возле пучка коллайдера радиатор, который благодаря черенковскому механизму будет «забирать» часть энергии пучка, таким образом охлаждая его. Сам радиатор будет представлять собой большой диэлектрик (по предварительным оценкам, длиной около 20 метров), имеющий алмазное покрытие. Как отмечает Павел Каратаев, преимущество такого способа охлаждения в том, что это невозмущающий метод: он не требует соприкосновения с протонным пучком, а значит, не должен ухудшать его свойства. Это утверждение ученым предстоит доказать в процессе выполнения работы. По прогнозам политехников, такое охлаждение будет занимать порядка четырех часов.

«Сейчас наша задача — создать рабочую теоретическую модель, которая могла бы предсказать характеристики излучения, оценить потери, оценить влияние этих потерь на пучок протонов. А уже на основе модели будут созданы радиаторы, которые мы будем тестировать экспериментально», — поясняет Павел Каратаев.

В ближайшие годы ученые протестируют радиаторы, созданные по данной технологии, на нескольких ускорителях — микротроне ТПУ, синхротроне Cesr-TA (Корнеллский университет, США), ускорителях CLEAR (ЦЕРН, Швейцария), CLARA (Лаборатория Даресбери, Великобритания) и ускорителе Национальной лаборатории физики высоких энергий (KEK, Япония).

На выполнение этих работ ЦЕРН выделил Томскому политеху 55 тысяч швейцарских франков. Финансовое соглашение между ЦЕРНом и ТПУ было заключено в феврале 2017 года.

Томский Обзор / Фото: Мария Аникина

Последние новости Томской области по теме:
Томские ученые создают «охладитель» для адронного коллайдера

Томские новости, Образование и наука, ученые ТПУ адронный коллайдер Томские ученые создают «охладитель» для адронного коллайдера - Томский обзор
Томские ученые создают «охладитель» для адронного коллайдера - Томск
Ученые Томского политеха с коллегами из университета Роял Холлоуэй (Великобритания), Корнеллского университета (США) и Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН,
16:18 04.07.2017 Томский обзор
- Томск
Ученые Томского политехнического университета с коллегами из университета Роял Холлоуэй (Великобритания), Корнеллского университета (США) и Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН,
12:46 04.07.2017 ТПУ
 
По теме
С третьего курса в ЦЕРН: как бакалавру ТПУ удалось поработать в крупнейшем научном объединении мира - ТПУ Выпускнице бакалавриата Физико-технического института ТПУ Дарине Завазиевой еще во время учебы удалось пройти стажировку в одном из крупнейших научных объединений мира — Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН),
12.07.2017
 
Следователи в Алтайском крае проверяют обстоятельства исчезновения восьмилетней девочки в Барнауле (Алтайский край), которая ушла гулять, когда на город обрушился разрушительный ураган.
24.06.2018 Агентство новостей ТВ-2
28 июля в селе Моряковский Затон пройдет Третий районный фестиваль авторской песни «Я верю в нашу общую звезду», посвященный памяти и творчеству Владимира Высоцкого.
23.06.2018 Агентство новостей ТВ-2
Акция "Чтобы помнили" - Томский областной краеведческий музей 22 июня  2018 года в Томском областном краеведческом музее им. М.Б. Шатилова состоялась ежегодная акция «Чтобы помнили», приуроченная ко Дню Памяти и Скорби.
22.06.2018 Томский областной краеведческий музей
В списке любимых зрителями актрис Томского театра драмы Олеся Казанцева уверенно занимает одну из лидирующих позиций.
22.06.2018 Красное знамя
Астрахань глазами артистов томского Драмтеатра Значительным событием этого сезона для всего театрального Томска стали обменные гастроли Томского и Астраханского драматических театров.
17.06.2018 Томская неделя
Юлия Астафурова: «Все мое творчество помимо церковной росписи – эксперименты» С 2006 г. и по настоящее время Юлия Викторовна Астафурова занимается монументальной церковной живописью.
16.06.2018 Томская неделя
Праздник на стадионе, который удался - Федерация Профсоюзов Томской области 21 июня на стадионе «Политехник» в Томске прошла XXIX областная летняя спартакиада работников здравоохранения, посвящённая Дню медицинского работника.
22.06.2018 Федерация Профсоюзов Томской области
Маршрут Всемирной факельной эстафеты пройдет по нашей области с 30 июня по 5 июля.
22.06.2018 Красное знамя
Мастер спорта международного класса, чемпион России, призер чемпионата Европы Сергей Усов завоевал победу на Кубке России по жиму лежа в Гурьевске (Кемеровская область),
18.06.2018 Красное знамя
Работа общественного транспорта в дни открытых трансляций Чемпионата мира по футболу будет продлена.
15.06.2018 Красное знамя
Губернатор Сергей Жвачкин открыл митинг, посвященный Дню памяти и скорби - Администрация Томской области Сегодня, в День памяти и скорби, в 8 утра губернатор Томской области Сергей Жвачкин возложил цветы к монументу боевой и трудовой славы томичей в Лагерном саду, а затем открыл митинг памяти на мемориальном Южном кладбище Томска.
22.06.2018 Администрация Томской области