CORDIS
Wyniki badań wspieranych przez UE

CORDIS

Polski PL

Wiadomości

Polski PL

CERN testuje największy nadprzewodzący magnes solenoidalny

Zwarty solenoid mionowy (CMS) wykonany w CERN - największy na świecie nadprzewodzący magnes solenoidalny - wszedł w fazę pełnego zakresu testów. Przyrząd ten jest częścią projektu dotyczącego wielkiego hadronowego zderzacza protonów (Large Hadron Collider, LHC) i znajduje się ...

Inne

Zwarty solenoid mionowy (CMS) wykonany w CERN - największy na świecie nadprzewodzący magnes solenoidalny - wszedł w fazę pełnego zakresu testów. Przyrząd ten jest częścią projektu dotyczącego wielkiego hadronowego zderzacza protonów (Large Hadron Collider, LHC) i znajduje się w gigantycznej podziemnej komorze w Cressy, w pobliżu granicy francusko-szwajcarskiej.

To olbrzymie urządzenie jest nie tylko niezwykłym dziełem technologii i inżynierii, lecz również gigantyczną aparaturą - ważącą ponad 10 000 ton. CMS jest przede wszystkim ogromnym detektorem i będzie służył do wykonywania pomiarów dotyczących cząsteczek wygenerowanych podczas zderzeń wysokich energii w wielkim zderzaczu hadronowym.

CMS wykorzystuje pola magnetyczne w celu śledzenia cząsteczek subatomowych, a następnie kryształy wolframianu ołowiu - do wywołania scyntylacji, którą można wychwycić przy pomocy techniki fotograficznej.

Po zderzeniu, magnes kieruje cząsteczki subatomowe w stronę milionów detektorów krzemowych, aby "zlokalizować" cząsteczki subatomowe w taki sam sposób, jak to ma miejsce w przypadku światła w cyfrowym aparacie fotograficznym. Z uwagi na to, że cząsteczki subatomowe są naładowane, ich interakcja z ogromnymi magnesami w CMS powoduje powstanie "siły Lorentza", która może być "widziana" przez około 80 milionów detektorów krzemowych; dla naukowców jest to podstawa do wnioskowania o pędzie cząsteczek, jak również o torze ich ruchu.

Na tym wykrywanie się nie kończy, ponieważ cząsteczki następnie uderzają w kryształy wolframianu ołowiu, wewnątrz "kalorymetru elektromagnetycznego". Interakcje powodują znikomy, lecz zauważalny rozbłysk światła. Zdjęcia wychwytujące ten rozbłysk światła można następnie wykorzystać do odtworzenia dróg cząsteczek i w ten sposób określić ich energię.

CMS będzie służył nie tyle do pomocy w ustaleniu, czy niektóre cząsteczki mają masę czy też nie, lecz dlaczego tak jest oraz czym naprawdę jest ciemna materia i ciemna energia, które razem stanowią 96 procent znanego wszechświata.

Jak dotąd CMS jest wykorzystywany podczas fazy prób do śledzenia promieniowania kosmicznego wysokich energii. - Po zarejestrowaniu 30 milionów śladów cząsteczek promieniowania kosmicznego - powiedział Michel Della Negra, rzecznik ds. CMS - wszystkie układy działają bardzo dobrze i z niecierpliwością oczekujemy pierwszych zderzeń w LHC, które nastąpią w roku przyszłym.

Budowa magnesu CMS wymagała wkładu specjalistycznej wiedzy ekspertów z całej Europy, USA i Rosji. W momencie powstania projektu CMS po prostu wykraczał poza techniczne możliwości człowieka. Po prostu wykonanie uzwojenia cewki solenoidu o średnicy sześciu metrów zajęło pięć lat, w efekcie powstał jednak magnes, który jest nadzwyczaj jednorodny.

Podczas pracy CMS będzie musiał być chłodzony do temperatury 269 stopni Celsjusza - czyli tylko cztery stopnie powyżej zera bezwzględnego. Solenoid ten wytwarza pole elektromagnetyczne o natężeniu czterech tesli - 100 000 razy większym od natężenia pola magnetycznego Ziemi i wystarczającym do stopienia 18 ton złota. Pod koniec 2007 r. zakończy się testowanie CMS i wejdzie on do eksploatacji.

W projekcie CMS zaangażowanych jest 2000 naukowców ze 155 instytutów w 36 krajach, dzięki czemu jest on wzorcowym elementem Europejskiej Przestrzeni Badawczej.

Kraje

Szwajcaria, Francja