Фэндом

Виртуальная лаборатория

Фермилаб

204 622статьи на
этой вики
Добавить новую страницу
Обсуждение0 Поделиться

Координаты: 41°49′55″ с. ш. 88°15′26″ з. д. / 41.831944° с. ш. 88.257222° з. д. (G)

Fermilab.jpg

Вид на территорию Фермилаба с воздухаA. Кольцо на переднем плане — Главный Инжектор Теварона, кольцо на заднем плане — Теватрон. Пруды вдоль колец отводят тепло от ускорителей.

Файл:Fermilab WilsonHall.JPG

Национальная ускорительная лаборатория им. Энрико Ферми (или более распространенное сокращение Фермилаб) расположена в городке Батавия недалеко от Чикаго в штате Иллинойс; принадлежит Департаменту по Энергии США; специализируется в исследованиях по физике высоких энергий, астрофизике и ускорительных технологиях. С 1 января 2008 Фермилаб управляется Исследовательским Альянсом Ферми, организованным Чикагским университетом и Исследовательской Ассоциацией университетов (URA). URA — консорциум, состоящий из 91-го исследовательского университета, в основном из США, но есть также члены из Канады, Японии и Италии.

В настоящее время основной исследовательской установкой Фермилаба является коллайдер Теватрон (он закончит свою работу в 2009 г.), расположенный в подземном кольцевом туннеле длиной 6.28 км. На 1 января 2007 г. этот коллайдер является ускорителем с самой большой в мире энергией пучков частиц. Кроме коллайдерных экспериментов (CDF и D0), Фермилаб проводит несколько небольших экспериментов, использующих фиксированные мишени, эксперименты с нейтрино и участвует в астрофизических наблюдательных проектах.

Небольшое стадо бизонов, заведенное во времена основания лаборатории, живет на территории Фермилаба, символизируя связь между фронтиром современной физики в Фермилабе и фронтиром прошлого - прериями. Некоторые из местных жителей считают, что бизоны были завезены для использования в виде живого детектора радиации, если уровень радиации достигнет опасного уровня. Однако, Фермилаб объявил, что утверждения подобного рода не имеют под собой оснований.[1]

В честь Фермилаба был назван астероид 11998 Фермилаб.

Основные научные результаты ФермилабаПравить

В 1977 г. открыт b-кварк

В 1994 г. открыт t-кварк

В 2000 г. заявлено об прямом наблюдении тау-нейтрино.

ИсторияПравить

Файл:Tevatron.jpg

Решение о постройке Национальной ускорительной лаборатории было принято 1967 г. президентом Линдоном Джонсоном. В 1974 г. лаборатория была названа в честь Энрико Ферми. Первым директором был Фермилаба Роберт Р. Вилсон, известный физик и участник Манхеттеновского проекта. На территории лаборатории расположено несколько скульптур, которые он создал. Главной приписываемой ему заслугой было окончание строительства лаборатории раньше запланированного времени и в рамках выделенного бюджета. Главное здание лаборатории, имееющее уникальную форму, названо в честь Вилсона.

В 1978 г. Р.Вилсон покинул пост директора лаборатории в знак протеста из-за проблем с финансированием лаборатории и его место занял Леон Ледерман. Под его началом был предложен проект преобразования первоначального большого ускорителя Фермилаба в коллайдер Теватрон. Во время директорства Ледермана этот ускоритель был запущен (1983). В 1988 Л.Ледерман оставил свой пост и, в настоящее время является почетным директором лаборатории в отставке. Образовательный центр Фермилаба был назван в его честь.

С 1988 г. по 1998 г. директором лаборатории был Джон Пиплс. На эти годы приходится проведение сеанса работы коллайдерных экспериментов CDF и D0 под названием Run I и открытие t-кварка (1994). В 1995 г. Теватрон был остановлен и началось строительство нового Главного Инжектора для Теватрона для серьезного увеличения светимости ускорителя. С 1998 г. по 2005 лабораторией управлял Майкл С. Витерелл. Под его началом ускоритель Теватрон был запущен в режиме увеличенной светимости и начался экспериментальный сеанс Run II. С 1 июля 2005 директором Фермилаба стал Пьермариа Оддон.

Фермилаб является одним из возможных мест постройки следующего за LHC коллайдера - ILC. Однаке, в результате проблем с финансированием физики высоких энергий в США в 2008 все работы по этому проекту были временно заморожены и судьба ILC остается неопределенной.

Ускорители Фермилаба Править

Файл:Fermi Rings.gif

На первой стадии ускорения протонов используется генератор Кокрофта-Волсона. Первоначально ускорению подвергаются отрицательные ионы водорода H-(они получаются в результате прохода газа водорода через контейнер с цезием). на следующем шаге ускорения используется линейный ускоритель (или линак), который ускоряет частицы до 400 МэВ, в результате ионы приобретают скорость около 70% от скорости скорости света. Перед входом в следующий ускоритель ионы H- проходят через угольную фольгу, где теряют электроны и становятся протонами (или ионами H+).

Файл:Fermilab satellite.gif
Следующий шаг ь кольцо бустера. Бустер использует магниты для удержания пучка протонов на кольцевой орбите. Протоны ш среднем пролетают бустер 20000 раз, увеличивая свою энергию на каждом круге (на каких-то участках своего пути они ускаряются продольным электрическим полем). В результате протоны покидают бустер имею энергию 8 ГэВ. Далее протоны летят в Главный Инжектор. Этот ускоритель был построен в 1999, он выполняет три задачи: ускорение протонов, поставка протонов определенной энергии для производства антипротонов и ускоряет антипротоны, приходящие из антипротонного источника. Далее протоны и антипротоны поступают в Теватрон и ускоряются до номинальной энергии 980 ГэВ. Теватрон имеет длину 6.25 км и использует сверхпроводящие магниты для удержания пучка на круговой орбите. Протону и антипротоны летят в противоположных направлениях со скоростью практически не отличающейся от скорости света. Физики управляют пучками так, что они пересекаются только в двух точках, где расположены огромные коллайдерные детекторы - D0 и CDF. На кольцах Теватрона и Главного Инжектора есть несколько зон, где пучок выводится из ускорителей, там проводятся эксперименты с фиксированными мишенями.

Эксперименты, проводимые в настоящее время Править

Работа в ФермилабеПравить

Современное положение дел в Фермилабе Править

Финансовые проблемы последних лет Править

За последние несколько лет рост бюджет Фермилаба был постоянно ниже уровня инфляции и лаборатория была вынуждена пойти на сокращение персонала (в 2005 г. было уволено 100 сотрудников).[2] В настоящее время основным проектом нового директора и администрации лаборатории является разработка и, в дальнейшем, строительство электрон-позитронного коллайдера ILC в Фермилабе. Однако, решением Конгресса США в 2008 г. финансирование проекта ILC в США было урезано в 4 раза от запланированного. Это серьезно уменьшает шансы Фермилаба стать хостом для этого ускорителя. В 2008 г. финансовое состояние лаборатории резко ухудшилось и директор был вынужден объявить о предстоящем сокращении 10% персонала.

ЦЕРН Править

В 2008 г. Теватрон перестанет быть самым высокоэнергичным коллайдером в мире, так как будет запущен коллайдер LHC (Большой адронный коллайдер) в европейской лаборатории ЦЕРН в Женеве (Швейцария). Этот ускоритель частиц имеет большие размеры по сравнению с Теватроном (его длина состявляет 27 км) и он будет ускорять протоны до энергии 7 ТэВ. Это соответствует энергии столкновения 14 ТэВ, то есть более чем в 7 раз выше, чем у Теватрона. Хотя Фермилаб будет продолжать играть важную роль в будущем развитии физики высоких энергий, он потеряет почетное звание лидирующей лаборатории в этой области науки.

Новая схема управления Править

1 ноября 2006 Департамент по Энергии США объявил о том, что Исследовательский Альянс Ферми (ИАФ) будет управлять Фермилабом в течении 5 лет начиная с 1 января 2007. ИАФ организован, как партнерство между Исследовательской Ассоциацией Университетов (URA) и Чикагским Университетом. Если управление будет признано успешным, ИАФ сможет продлить контракт на управление Фермилабом на следующие 20 лет без проведения конкурса.[3]

Проблемы с магнитами для LHC Править

27 марта 2007 произошел серьезный инцидент при тестировании магнитов, построенных Фермилабом для коллайдера LHC в ЦЕРН. Во время магнитных тестов на критическую нагрузку разрушилась система поддержки квадрупольного магнита (имеет длину 14 метров). В результате была повреждена система охлаждения ускорителя.[4] Для решения возникших пробмел понадобилось 3 месяца дополнительных работ.

Примечания Править

  1. United States Department of Energy Safety and the Environment at Fermilab (2005). Проверено 6 января 2006.
  2. United States Department of Energy Fermilab Today: Director's Corner (2005). Проверено 6 января 2006.
  3. United States Department of Energy U.S. Department of Energy Awards Contract for Management and Operation of Fermi National Accelerator Laboratory to the Fermi Research Alliance, LLC (2006). Проверено 1 ноября 2006.
  4. Bursting magnets may delay CERN collider project, Scientific American (2007-04-05). Проверено 15 мая 2007.

См. также Править

Ссылки Править


Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Фермилаб. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Также на Фэндоме

Случайная вики