Super protonų sinchrotronas

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką

Super protonų sinchrotronas (angl. Super Proton Synchrotron arba SPS) – 6,9 km[1] ilgio dalelių detektorius (sinchrotronas), esantis CERN laboratorijoje. Greitintuvas gali įgreitinti protonus iki maksimalios 450 GeV energijos, o švino jonus – iki 400 GeV. 1976 m. birželio 17 d. pradėjusį veikti SPS suprojektavo sero John Adams vadovaujama komanda.

SPS sudarytas iš 1317 kambario temperatūros elektromagnetų, iš kurių 744 – dipoliai, išlaikantys žiedu skriejančius dalelių pluoštus.

Istorija[taisyti | redaguoti kodą]

Pirmas 300 GeV įrenginio projektas pristatytas dar 1964 m.[2], tačiau tai reikalavo naujos laboratorijos statybų. 1969 m. projekto direktoriumi buvo paskirtas John Adams. 1971 m. CERN taryba patvirtino specialios laboratorijos statybas, o J. Adams buvo paskirtas generaliniu Laboratorijos II direktoriumi, o pati laboratorija turėjo vos 4 darbuotojus. 1976 m. Laboratorija I ir Laboratorija II buvo apjungtos ir pervadintos į SPS skyrių.

Nors SPS iš pradžių buvo projektuojamas protonų greitinimui iki 300 GeV, buvo pastatytas daug galingesnis - paleidimo dieną protonus įgreitino iki 400 GeV energijos, nors pirmieji pluoštai į greitintuvą buvo įleisti dar 1976 m. balandžio 5 d. ir pasiekė 10 GeV energiją. Greitintuvas buvo naudojamas protonams, antirpotonams, elektronams, pozitronams (kurie buvo naudojami Didžiajam elektronų-pozitronų priešpriešinių srautų (LEP) greitintuve), švino jonams, sieros ir deguonies branduoliams greitinti. Pirmieji eksperimentai prasidėjo 1977 m.[2]

1990 m. SPS ir LEP skyriai buvo sujungti į vieną SL skyrių[2]. Sustabdžius LEP greitintuvą, skyriaus pavadinimo trumpinys liko tas pats (buvo „SPS ir LEP“, tapo „SPS ir LHC“).

Dabartis[taisyti | redaguoti kodą]

Šiuo metu Super protonų sinchrotronas naudojamas kaip galinis aukštos energijos protonų pluoštų šaltinis naujam CERN Didžiajam hadronų priešpriešinių srautų greitintuvui (LHC). SPS įgreitina protonus nuo 26 GeV iki 450 GeV, kurie galiausiai patenka į LHC. Nepaisant to, jog SPS yra LHC komplekso sudedamoji dalis, greitintuvu galima vykdyti ir atskirus nuo LHC tyrimus. Pvz., jis tiekia 400 GeV energijos protonų pluoštus fiksuoto taikinio eksperimentams COMPASS ir NA48.

SPS taip pat bus naudojamas neutrinų srautui sukurti, kuris bus detektuojamas italų Gran Sasso laboratorijoje, esančioje už 730 km nuo CERN.

Patobulinimas[taisyti | redaguoti kodą]

Jau yra siūlymu, jog 2015 m. LHC reikės patobulinimo jo skaisčiui padidinti. Tad tuo pačiu reikės patobulinti SPS. Atnaujinimas daugiausiai būtų skirtas detektoriaus, jau vadinamo Super-SPS, energijos padidinimui iki 1 TeV[3].

Pasiekimai[taisyti | redaguoti kodą]

Greitintuvas labiausiai pasižymėjo 1981 ir 1983 protonų-antiprotonų susidūrimų eksperimentuose UA1 ir UA2, kurių metu buvo atrasti W ir Z bozonai[4], o jų atradėjai Carlo Rubbia ir Simon van der Meer apdovanoti Nobelio fizikos premija 1984 metais[5].

SPS pasitarnavo kaip bandymų stendas naujoms greitintuvų fizikos idėjoms. 1999 m. greitintuvas buvo naudojamas elektronų debesėlio reiškiniui stebėti[6]. 2004 m. buvo atliekami eksperimentai žalingiems netikėtų susidūrimų efektams naikinti[7]

Šaltiniai[taisyti | redaguoti kodą]

  1. AB-OP-SPS Home Page: SPS Presentation. Nuoroda tikrinta 2008-09-15.
  2. 2,0 2,1 2,2 300 GeV Laboratory Programme, 1969 - 1975. Super Proton Synchrotron Division, SPS, 1976 - 1989. Nuoroda tikrinta 2008-09-15.
  3. LHC upgrade based on a high intensity high energy injector chain. Nuoroda tikrinta 2008-09-15.
  4. A Nobel discovery: Hunting the heavyweights with UA1 and UA2. Nuoroda tikrinta 2008-09-15.
  5. nobelprize.org: The Nobel Prize in Physics 1984. Nuoroda tikrinta 2008-09-15.
  6. G. Arduini, K. Cornelis ir kt. Electron cloud: observations with LHC-type beams in the SPS. Proceedings of EPAC, 2000. Nuoroda tikrinta 2008-09-15.
  7. J.-P. Koutchouk, J. Wenninger, F. Zimmermann. Experiments on LHC long-range beam-beam compensation in the SPS. Proceedings of EPAC, 2004. Nuoroda tikrinta 2008-09-15.

Nuorodos[taisyti | redaguoti kodą]