입자 충돌기는 고속도로에서 입자를 부수어 물질의 기본 빌딩 블록을 연구하는 강력한 기계입니다. 그러나 그들은 또한 많은 에너지를 소비합니다. 예를 들어, CERN의 LHC (Large Hadron Collider)는 연간 약 1.2 개의 테라 와트 시간의 전기를 사용하여 작은 도시에 전력을 공급하기에 충분합니다.
입자 콜라이드를보다 에너지 효율적으로 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 한 가지 방법은 초전도 자석을 사용하는 것입니다. 초전도 자석은 매우 저온에서 저항이없는 전기를 전도하는 재료로 만들어집니다. 이것은 많은 에너지를 사용하지 않고 매우 강한 자기장을 생성 할 수 있음을 의미합니다.
입자 콜라이드를보다 에너지 효율적으로 만드는 또 다른 방법은 에너지 효율적인 입자 검출기를 사용하는 것입니다. 입자 검출기는 충돌에서 생성되는 입자를 추적하는 데 사용됩니다. 일부 입자 검출기는 다른 입자 검출기보다 에너지 효율이 높으며 가장 효율적인 탐지기를 사용하면 입자 콜라더의 전체 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
마지막으로, 기계에서 발생하는 충돌 횟수를 줄임으로써 입자 콜라이드를보다 에너지 효율적으로 만들 수 있습니다. 이는 콜 라이더에서 순환하는 입자의 수를 줄이거 나 입자 사이의 거리를 증가시킴으로써 수행 될 수있다.
이러한 기술을 사용함으로써, 성능을 희생하지 않고 입자 콜라이드를보다 에너지 효율적으로 만들 수 있습니다. 입자 콜라이드가 물질의 기본 특성을 연구하기위한 필수 도구이므로 이것은 중요한 목표입니다.
입자 콜리드가 어떻게 더 에너지 효율적으로 만들어 졌는지에 대한 구체적인 예는 다음과 같습니다.
* LHC는 초전도 자석을 사용하여 자기장을 생성합니다. 이 자석은 Niobium-Titanium이라는 재료로 만들어지며, 이는 약 9.2 Kelvin의 온도에서 초전도가됩니다. LHC의 자석은 액체 헬륨을 사용 하여이 온도로 냉각됩니다.
* LHC는 또한 에너지 효율적인 입자 검출기를 사용합니다. 가장 중요한 탐지기 중 하나는 Atlas Detector로, 일련의 다른 재료 층으로 구성됩니다. 이 재료는 충돌시 생산되는 입자를 추적하는 데 사용되며 가능한 한 에너지 효율로 설계되었습니다.
* LHC는 기계에서 발생하는 충돌 수를 줄이기 위해 설계되었습니다. 이는 콜리더에서 순환하는 양성자의 수를 줄이고 양성자 사이의 거리를 증가시킴으로써 수행된다.
이러한 노력의 결과로, LHC는 세계에서 가장 에너지 효율적인 입자 콜라이드 중 하나입니다. 그것은 매년 약 1.2 개의 테라 와트 시간의 전기를 사용하며, 이는 작은 도시에서 사용하는 것과 거의 같은 양입니다.
