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la Bevatron est un accélérateur de particules, en particulier synchrotrons pour protons, la Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie, qui a fonctionné de 1954 un 1993.[1]

A Bevatron ont réalisé des expériences qui ont conduit à la découverte de 'antiproton en 1955. Pour cette découverte le physicien italien Emilio Segrè et aux États-Unis Owen Chamberlain a reçu le Prix ​​Nobel de physique en 1959.[2] la protons Ils ont été accélérés dans l'anneau de 55 m de diamètre et ont été envoyés à entrer en collision sur les plaques métalliques, avec une énergie finale de 6,5 GeV. Le nom vient Bevatron dall'accezione anglais utilisé au moment d'indiquer GeV: Billions de eV Synchrotron.

antiprotons

Lorsque le Bevatron a été conçu, on a supposé que chaque particule une correspondance 'antiparticule de charge opposée, avec des caractéristiques identiques, conformément à la symétrie C. Dans les années 30, Paul Dirac théoriquement, il a proposé l'existence de 'antimatière, comme une conséquence naturelle des solutions dell 'équation de Dirac. en 1932, à travers l'étude de rayons cosmiques, Carl David Anderson et Victor Franz Hess Ils ont découvert l'existence de positron, l'antiparticule de 'électron gagner la Prix ​​Nobel de physique en 1936. Pendant la Seconde Guerre mondiale, en rayons cosmiques ils ont été identifiés muons et pions positif et négatif, conduisant à penser que chaque particule pourrait exister dans les deux états de charge. Le Bevatron a été construit avec suffisamment d'énergie pour permettre la création de antiprotons et de tester l'idée que chaque particule a son antiparticule correspondante.[3] Après la Bevatron a été découvert l 'antineutrone, un an après 'antiproton, de l'équipe italienne dirigée par Oreste Piccioni. La confirmation de la validité de symétrie C lui a valu le Prix ​​Nobel de physique à Emilio Segrè et Owen Chamberlain.[4][5]

A la suite des découvertes faites au Bevatron, on a observé que faibles interactions pas gardé la symétrie P. Cela a conduit à la solution de casse-tête Τ-θ, à la compréhension bizarrerie, et la naissance de symétrie CPT, une des pierres angulaires de théorie quantique des champs.

conception

Afin de produire antiprotons (Masse ~ 938 MeV/c2) Dans les collisions proton-nucléon sur la plaque fixe, le faisceau initial de protons exige une énergie d'environ 6,2 GeV. Lorsque la pédale d'accélérateur a été construit avait pas de procédés connus pour réduire la section du faisceau: le faisceau de protons de l'Bevatron avait une section d'environ 1x4 pieds (00:37 m2).[6] Compte tenu de la taille du faisceau et l'énergie nécessaire, il était nécessaire d'un aimant de fer t 10 000 et un énorme système de création de vide.

Pour générer le champ magnétique Il avait besoin d'un plus grand tour du moteur pour chaque cycle d'accélération. A la fin de chaque cycle, après que le produit a été utilisé faisceau, l'énergie du champ magnétique a été travaillé pour lancer le moteur, ce qui a été utilisé pour donner le pouvoir au nouveau cycle, l'économie d'énergie. Le processus entier a duré environ 5 secondes et le bruit du moteur caractéristique a été entendu dans tout le bâtiment, lorsque l'accélérateur est en fonctionnement.

La chambre à bulles à hydrogène liquide

Bevatron
Les premières traces observées dans chambre à bulles le Bevatron

Les faisceaux principaux de protons et les particules produites à la suite de collisions ont été étudiés en utilisant différents types de détecteurs, en particulier par la chambre à bulles à hydrogène liquide. Des milliers d'interactions ont été photographiées, mesurés et étudiés en détail, grâce aux systèmes automatisés et le travail acharné des opérateurs (généralement des épouses des chercheurs). Le premier ordinateur programmable, extrêmement complexe à l'époque, ont été fournies pour effectuer la coupe de la voie ferrée, ce qui permet d'estimer l'énergie, la masse et l'identité des particules produites. Luis Alvarez Il a dirigé une grande partie de ce travail, pour recevoir ses contributions au Prix ​​Nobel de physique en 1968, à un moment où des centaines de particules sont découvertes, marquant le début d'une nouvelle ère pour la physique des particules.

BEVALAC

en 1971 le Bevatron a subi une mise à niveau[7] Il est utilisé comme accélérateur pour les ions lourds pour le 'accélérateur linéaire SuperHILAC.[8] La collaboration des deux accélérateurs a été conçu par Albert Ghiorso, qui a également conçu le nom Bevalac.[9] Il a été en mesure d'accélérer tous les noyaux tableau périodique à des énergies relativistes. en 1993 Il a été désactivé.

nouvelle génération

Par la suite, il a été conçu une nouvelle génération d'accélérateurs, qui a utilisé un système de focalisation de faisceau améliorée, ce qui nécessite des ouvertures plus petites, et donc beaucoup moins coûteux aimants. la synchrotron à protons un CERN (1959) et Alternance Synchrotron à gradient Brookhaven National Laboratory (1960) ont été les premiers nouveaux accélérateurs de génération avec une ouverture d'au moins un ordre de grandeur plus faible dans les deux directions transversales de la section du faisceau, permettant d'atteindre des énergies de 30 GeV avec des aimants beaucoup plus légers.

La démolition a commencé dans le Bevatron 2009 de Clauss Construction de Lakeside CA et il a été achevé à la mi 2012.[10]

notes

Articles connexes

liens externes