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테바 트론은 어떻게 작동합니까?

Tevatron은 일리노이 주 Batavia의 Fermilab에 위치한 강력한 입자 가속기였습니다. 2011 년에는 해체되었지만 기본 입자와 힘에 대한 우리의 이해를 발전시키는 데 중요한 역할을했습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

1. 양성자 소스 :

* 과정은 수소 이온 (양성자)의 생산으로 시작되었습니다.

*이 양성자는 Cockcroft-Walton 생성기와 LINAC (Linear Accelerator)를 포함하여 일련의 작은 가속기를 통해 가속되었습니다.

*이 초기 가속도는 양성자를 상당한 에너지 수준으로 끌어 올렸습니다.

2. 부스터 싱크로트론 :

* 그런 다음 양성자를 부스터 싱크로트론에 주사했습니다.

* 여기서, 그들은 8 Gev의 에너지로 더 가속되었습니다.

* 부스터는 메인 테바 트론 링의 디딤돌 역할을했습니다.

3. 테바 트론 링 :

* Tevatron의 메인 링은 6.3km의 둘레 지하 터널이었습니다.

* 양성자는이 고리에 주입되어 초전도 자석이 포함되어 있습니다.

*이 자석은 강력한 자기장을 만들어 양성자의 경로를 구부리고 원형 궤적으로 안내했습니다.

* 양성자는 무선 주파수 공동에 의해 가속화되어 링 주위에 각 랩마다 에너지가 높아졌습니다.

* 결국, 양성자는 980 gev의 에너지에 도달했으며 단지 1 tev의 부끄러워했습니다.

4. 안티 프로톤 생산 :

* Tevatron은 또한 양성자의 반물질 상대 인 안티 프로톤을 생산했습니다.

* 양성자 빔은 금속 표적에 옮겨져 안티 프로톤을 포함한 입자 샤워를 만듭니다.

* 그런 다음이 안티 프로톤은 별도의 고리에서 980 GEV의 에너지로 수집, 냉각 및 가속화되었습니다.

5. 충돌 :

* Tevatron 링 주변의 특정 지점에서 정면으로 충돌하기 위해 양성자 및 안티 프로톤 빔을 조심스럽게 조정했습니다.

* 충돌은 매우 활기차고 입자가 분리되어 새로운 입자의 캐스케이드를 생성합니다.

6. 탐지기 :

* 충돌 지점을 둘러싼 CDF 및 Dø 검출기와 같은 대규모 탐지기가있었습니다.

*이 검출기는 새로 생성 된 입자의 트랙과 특성을 기록하여 분석을위한 귀중한 데이터를 제공합니다.

테바 트론의 주요 특징 :

* 초전도 자석 : Tevatron은 초전도 자석을 사용하여 최소한의 에너지 손실로 엄청나게 강한 자기장을 허용했습니다.

* 고 에너지 빔 : Tevatron은 매우 높은 빔 에너지를 달성하여 매우 작은 규모로 물질의 구조를 조사 할 수있었습니다.

* antiproton 생산 : Tevatron은 안티 프로톤을 생산하고 가속화하는 능력이 독특하여 입자-항자관 충돌을 허용했습니다.

과학적 발견 :

Tevatron은 다음을 포함하여 몇 가지 획기적인 발견을하는 데 중요한 역할을했습니다.

* 상단 쿼크 확인 : Tevatron은 물질의 기본 빌딩 블록 중 하나 인 Top Quark의 존재를 확인하는 데 도움을주었습니다.

* w 보손 질량의 측정 : Tevatron은 약한 힘을 중재하는 기본 입자 인 W Boson의 질량을 정확하게 측정했습니다.

* Higgs Boson에 대한 증거 : Tevatron은 다른 입자에 질량을 제공하는 입자 인 Higgs Boson의 존재에 대한 증거를 제공했습니다.

Tevatron은 입자 물리학을 발전시키는 데 중요한 역할을했습니다. 더 이상 작동하지는 않지만 수집 한 데이터는 계속 분석되어 새로운 발견을하는 데 사용됩니다.

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