Товарищи, понимающие толк в ускорителях!

Лучше не ссорьтесь, а расскажите доходчиво, что такое ILC. Лучше в отдельной новой теме.
http://atominfo.ru/newse/l0503.htm

Я в ускорителях понимаю мало и с удовольствием бы почитал разъяснения от знающих.

В общих чертах имеется здесь, на английском:
http://en.wikipedia.org/wiki/International_Linear_Collider

Разместить ILC в России в принципе можно. Для этого нужно сбалансировать целый ряд интересов, вопросы связанные с ввозом в Россию техники двойного назначения /СВЧ и криогенное оборудование температур жидкого гелия/ ведущих мировых фирм, или с оживлением местных производств на международные средства. ЕС и США должны быть уверены, что это в их интересах.

Академик Виктор Анатольевич Матвеев известен как мастер компромиссов. В 1990-е во многом именно его усилиями сохранён Институт (первый из двух, в которых он сейчас директор), благодаря тому что найден баланс интересов. Совметить интересы мирового научного сообщества (участие от России в ЦЕРНе в обнаружении бозона Хиггса), нынешнего правительства России (подписал приказ о передаче ПИЯФа из Академии Наук в Курчатовский Институт) и трудового коллектива (обеспечить организацию коммерческими заказами а работников надбавками) - сложнейшая задача, с которой Виктор Анатольевич блестяще справляется.

На сайте отмечено, что "The ILC would collide electrons with positrons. It will be between 30 km and 50 km long"
Ускорению электронов на очень большие энергии в кольцевых машинах препятствует излучение, ведь если заряженная частица движется с ускорением (в т.ч. центростремительным) она должна излучать. Поэтому ускоритель электронов на огромную энергию должен быть именно линейным. При длине туннеля десятки километров начинает сказываться кривизна Земли: если вход и выход ускорителя на поверхности, то центр прямого туннеля пройдёт на 50-метровой глубине.

Грандиозные проекты линейных ускорителей длиной десятки километров обещают качественно новые эффекты, в том числе весьма очевидные.
* Релятивистская масса электрона gamma*m0 окажется порядка массы тяжёлых ионов, обеспечится эффективная передача импульса от электрона ионам при рассеянии;
* Спектральный максимум синхротронного излучения окажется в рентгеновском диапазоне, необходимом для инерциального термоядерного синтеза.
Эти возможности так же ценны, как фундаментальная физика, и привлекают интерес к гигантским машинам.

Можно, я уточню?

У ядер есть радиус, и есть формфактор. И без развала ядра передать ему импульс во многие разы превышающий

150 (МэВ/с) А^{-1/3}

невозможно.

Так что эффективность передачи энергии электроном с энегией в сотни ТэВ и в сотни ГэВ и сотни МэВ в упругом рассеянии практически одинакова.

Для ядра урана это означает энергии отдачи ядра, что было в покое, не шибко выше сотен КэВ, или десятка миллиардов градусов Кэльвина.

Речь об одиночном упругом рассеянии, а не об ускорении в электрических полях, что отвечает мягким фотонам, но в бесконечном количестве.

По сути это едва ли не единственная идея, которая продолжает развитие темы высокоэнергетичных ускорителей.
Поначалу мы двигались только в этом направлении, но все эти ускорители - штука дорогая, поэтому нынче большая часть ускорителей делается для разных прикладных задач, вроде ядерной/радиационной медицины или всяких СИ (синхр.излучение) приложений.
В ФЭЧ основная часть проектов делается "под задачу", т.е. скажем под изучение В-мезонов или Ф-мезонов, или того же Хиггса. При этом продвижение в область все больших энергий идет с большим скрипом.
Сначала от них отказалась Америка, потом как-то напряженно стало все в Европе (последние итальянские проекты, например, погрязли во внутренних конфликтах, Германия давно отказалась, Франция тоже как-то перестала их поминать. Остается только ЦЕРН, но у него нет единой идеи на этот счет, хотя они довольно последовательно перебирают решительно все новые ускорительные мысли, так что наверное, что-нибудь выдадут). Пока спокойно выделяются деньги только в Японии, на мой взгляд (Китай пока нельзя учитывать в силу того, что деньги-то они, может, и выделяют, а специалистов у них не так уж и много и идеи пока выглядят довольно фантастическими. Они, может, и будут реализованы, а может и нет, Китай любит иногда пыль в глаза пускать)
Идея линейного коллайдера тоже не нова, ей лет 50, не меньше, и идеи появлялись не только в Дубне, по правде сказать
Последнее время (ну, скажем, год) она неожиданно получила именно японскую поддержку в том смысле, что Япония готова представить свою площадку и вероятно, она и реализуется. Это вилами еще по воде писано, но вот прямо на сегодня - по данным месячной давности - Япония лидирует в этом смысле.
Опять же, если выдать мнение ИЯФа, то в России перспектива создания больших ускорителей без поддержки правительства почти нулевая, но и с ней мы можем легко пролететь.
Стоимость слишком большая, требуется участие других стран. И тут представьте - два почти одинаковых проекта или похожих во всяком случае. Ну, скажем, вот Япония сейчас получит карт-бланш. Кто будет вкладывать деньги в Россию, учитывая нашу репутацию? Страны, а не институтов.
Ну, и та же ситуация с другими коллайдерами, тем же с-tau, где в Европе прямо говорят, что в вопросе Китай или Россия, Китай надежнее, а специалистов можно и из России позвать.

Уже десяток лет тому назад в DESY был готов проект линейного коллайдера TESLA, на замену обреченному на заклание позитрон-протонному коллайдеру HERA (он на позитронах работал со светимсотью выше, чем с электронами). Под TESLA просили 4.5 млрд, под European Spallation Source в Юлихе 1.2 млрд (в пародии на рецензию было сказано: зачем нужна дифракция нейтронов, когда все можно моделировать на ЭВМ?), и под Facility for Antiproton and Ion Research в Дармштадте 0.6 млрд. Победил, по загадочным (?) причинам, FAIR! По одежке протягивают ножки... Юра Шатунов в кольце HESR для Дармштадта немало трудов вложил.

Проектов довольно много, я вспомню штук пять, наверное. Но факт, что все время предпочитали нечто другое. И похоже, сегодня уже никаких "других" особо не осталось, поэтому наконец-то линейный коллайдер будет задействован.

Про другую тему новость не прокомментируете?
http://atominfo.ru/newse/l0628.htm

Написанное заставляет вспомнить фантастику XX века. Про ружья с антиматерией, неувядаемый цикл про Стэна и т.п.

Осталось вообразить карман, в который влезает собственно петаваттный лазер...

http://www.nanonewsnet.ru/articles/2011/ro...moshchnyi-lazer

В ИЯФ им. Будкера позитронные пучки делают намного дешевле... Придет Elk и расскажет

Теме с лазерным ускорением много лет, так что они не первые. И даже позитроны - НЯП, не они.
Идея в том, что ионы в следе мощного импульса обеспечивают ОЧЕНЬ эффективное ускорение электронам (до гигавольта на метр против 150МВ/м в самых крутых RF-ячейках). Выгоды, очевидно, в компактности и дешевизне ускорения на высокие энергии - вона, теперь под генерацию позитронов приспособили.

Но: КПД низкий, качество пучка хреновое, разброс по энергиям - до десятка процентов... Причём тут ружья с антиматерией - непонятно.
Энергия пучка там - разве что муху застрелить. И там есть ограничение по энергии импульса фундаментальное - средой. Точнее, её плотностью.

Ну и куча технических, ясное дело... ускоритель-то - на столе, но к нему вообще-то ещё фемптосекундный лазер прилагается....

Классная статья Атоминфо про электростатические ускорители в ФЭИ.
Большое спасибо, за подробную хорошую научно-популярную статью.
Много интересного материала с хорошими фотографиями и пояснениями, а то раньше по таким линейным ускорителям приходилось читать скучное описание с грубо описывающими их работу и компоновку схемами.

А вертикальное расположение описанных электростатических ускорителей это стандартный подход или советское изобретение для рационализации занимаемых ими площадей?

Это не статья, а репортаж, он более лёгок по стилю.

Сейчас в ФЭИ привезли и монтируют новый ускоритель. Когда его пустят, можно будет сравнить и поговорить более детально.

P.S. Ну и молодой начлаб немного смущался: "Что рассказывать-то? Работаем и работаем". Пришлось даже слегка его раззадоривать

По ходу дела говорю сопровождавшему нас фотографу из ФЭИ: "Мне болты нужны". Начлаб немедленно вскидывается: "Не дам!!!!". "Да мне в смысле снять их... то есть, сфотографировать". "А-а-а... а я-то заволновался"

Это про эту фотку:

Интересно будет почитать про образец современных разработок. А что это за ускоритель будет?
А сколько электроэнергии в среднем при работе потребляет наиболее мощный из нынешних ФЭИвских ускорителей?

P.S. Болты размерами впечатлили...

Не знаю всех подробностей. Сходим - узнаем. Надеюсь.

Вопрос возник для самообразования. Про японский медицинский ускоритель. Почему они поставили два ускорителя а не один? Да еще и разные. И второй вопрос, почему синхротронов два? Картинка из статьи Атоминфо:

Там в статье есть картинка большего размера но я так вставлять не умею.

Линейная структура --- это инжектор для синхротрона, начинается с радиочастотных квадруполей, затем канонический лина (трубки Альвареца) --- та комбинация, которая обеспечивает высокий ток для синхротрона с хорошим качеством пучка. Она длинная, так как только в кольцевом ускорителе можно позволить себе ускорять пучок лениво за миллион оборотов-проходов через резонатор.

Обратите внимание на "ящики" внутри кольца --- это источники питания.

Синхротронов пара, так как нужны пучки разной энергии: там же написано про промежуточную и высокую энергию.

Спасибо! Про синхротоны ступил, не заметил.

Новый ускоритель в ФЭИ.

Разве это самый продвинутый ускоритель из возможных для покупке на свободном рынке научно-исследовательского оборудования?

Наша страна настолько деградировала технически, что неспособна спроектировать и построить ничего близкого голландскому устройству по техническому уровню?

Т.е. из пяти действующих на в ФЭИ ускорителей три отправятся в отcтой?
Или старые 6 штук ФЭИвских ускорителей на металлом пустят?

Ефремовцы может и выдюжили бы, но вышло бы и медленнее и дороже? Как в том детском анекдоте: папа смог бы, но бык лучше.

С фотками можно здесь посмотреть.
http://atominfo.ru/newsm/t0314.htm



Про продвинутость - это надо спрашивать Dobryak'а и Elk.
Про функции - он не научный, он, скорее, народнохозяйственный. По ссылке выше немного о его назначении. Первое, для чего его хотят задействовать - нейтрон-захватная терапия. Медики там уже были.



Вопрос бьётся на две части.

Первое. Положительный факт то, что деньги были потрачены не на пармезаны с хамонами (расходный материал с конечным переделом, простите, кизяки), а на инструмент.
Причём инструмент важный. В нашем регионе нейтрон-захватной терапией не занимается никто (говорят, что вообще в России не занимается никто, но тут я не могу однозначно подтвердить), а с помощью новой машины в ФЭИ с привлечением медиков из ИМР намерены организовать такой процесс в промышленных масштабах. Писать о важности этого не буду, и так всё понятно, да и тема печальная - у меня немало знакомых уже проходили через ИМР.
Замечу, что ИМР - это не областной институт, а общероссийский, через него по квотам проходят пациенты из всех регионов страны, включая КФО.

То есть, это пример удачного импорта - когда ввозят не расходники или предметы роскоши, а машину, предназначенную для здоровья людей.

Вторая часть вопроса - почему купили у голландцев, а не сделали у нас, например, в том же Питере? Я ответить не могу, не знаю. Dobryak уже ответил, так что, видимо, был смысл в таком решении.
Могу сказать только, что у голландцев действительно поставлено всё на поток. Часть оборудования у них уже была готова, мы снимали его и видели даты изготовления (в фоторепортаже эти кадры опущены), там был и 13-ый год. Часть оборудования они быстро довыпустили, и машина готова.

Ещё могу сказать, что сработали все хорошо и быстро. Надо было торопиться, чтобы не влететь под какие-нибудь новые санкции ЕС. Но дело сделано, машина у нас в стране. Теперь её дооборудуют, далее клинические испытания и собственно лечение людей.

Все - точно нет.



Вопрос на стадии обсуждения. Желания закрывать их нет. Тем более, что новый ускоритель пойдёт на медицину. Есть варианты совместной работы старых и нового ускорителя. Но пока нет окончательного ответа. Тема у нас на карандаше, будут новости - сообщим.

Фэёвских

А когда хочется на них позлиться - то фэёвых

Вот этот момент я не очень понял.
Голландец мне очень чётко и внятно сказал про 24 МэВ.

Интересно, в статье не перепутали ли MV и MeV?

Все спецификации можно подглядеть здесь:

http://www.highvolteng.com/media/Brochures...etron_broch.pdf

MV это МегаВольт ускоряющего напряжения.

Модель 4130 означает ускоряющее напряжение от 0.2 до 3 Мегавольт.

С ионами все зависит от степени обдирки, т.е., заряда иона Z. Помножаем МегаВольты на Z и получаем энергию иона в МэВ.

Для модели 4130 предусмотрено Z=+3 для ядер до меди, для золота +2.

Эти ускорители производятся массово для имплантации ионов и разных спектроскопических задач.

Меня смущает только их оптимальность для нейтронной терапии: вроде никто не придумал лучшего способа делать нейтронные пучки на ускорителе сверх развала дейтрона на протон и нейтрон: от запала бомбочки до нейтронного каротажа. Для этой задачи способность ускорять тяжелые ионы как киту галоши.

Dobryak,

спасибо!



А это мы у медиков аккуратно уточним, что они скажут. Возможности неофициально поинтересоваться есть.

Нейтронную терапию на какой-то из веток упоминали ну совсем недавно: идея-то простая --- надо в опухоль всадить что-то борсодержащее, в нем нейтроны и будут поглощаться, а заряженные продукты реакции будут опухоль разрушать. Из 3-МэВных дейтронов получаются 1.5-МэВные нейтроны, и их пробег в воде (человек-то из нее и состоит) достаточен, чтобы болячку достать.

Это и на сайте было не раз. Например.

А вот конкретные детали по фэёвскому ускорителю попробуем уточнить (имею в виду мнение медиков по возможностям его применения).

Так вот я и думаю, что на Ленте спутали MV и MeV. Потому что они написали про три мегаэлектронвольта.

Ещё фотки с пуска.
http://atominfo.ru/newsm/t0369.htm

Кто найдёт на них голландского инженера, тот молодец.

вот тут который с "красными плечами"?

Ну да, он. Это был лёгкий вопрос.

Перед Россией он в Японии отпахал на обслуживании ускорителей. От японцев - к нам.

Ну точно с прямым углом спутали, поросята

по поводу ускорителя


> является разгон ионов кремния до 24 МэВ.

Это полная энергия иона?

Или все-таки МэВ/нуклон?

Dobryak'a лучше просить уточнить.
Мне что сказал голландец, то и написали.

Есть комментарии от медиков. На форум они не ходят, а вот сайт иногда читают. Вот что сказали.

2-4 тысячи в год - это, скорее всего, не пациентов, а укладок (сеансов).
У нас цифра от ФЭИ, а их интересует кол-во человекозаходов. Скорее всего, именно его они и назвали.

По числу сеансов на пациента - тут возможны варианты.

Пока общались с медиками, которые не касаются впрямую будущей работы с ускорителем; они сказали, что, например, при гамма-облучении определённых опухолей доходит до 40 суток госпитализации с ежедневными (за вычетом выходных) укладками - слишком большую дозу нужно набрать, а есть ограничения по дозам за сеанс.
Но это гамма, а про n-захватную они не в курсе. Если будет хватать одного-двух сеансов, то реальны и большие цифры по пациентам - например, по открытым радионуклидам, где не требуется длительная госпитализация, налажено лечение реально в потоковом режиме, пришёл, получил, ушёл.
Если же укладок будет много, то лимитирующим фактором станут койкоместа для пациентов, а не возможности ускорителя.

А смотрите, какую штуку новосибирские ребята придумали: http://tass.ru/nauka/2570012

Правда, это не совсем тот случай. МногоГэВные пучки для ADS пригодились бы.

У ускорения в кильватерной струе очень невысокий кпд и, на сегодня, невысока светимость. Для ADS на первом месте стоит кпд, на втором светимость, а энергии там не прям уж дико зверские - 1 ГэВ, можно за 250 метров набрать.

Два самых старых выведут, два других останутся и под них есть задачи.

Работающих ускорителей в институте всё-таки четыре, как нам уточнили.

А вот один раритет, бывший в институте, оказывается, давно погиб смертью храбрых. Трофейная германская трубка, из закромов гитлеровской ядерной программы. Много лет назад её раздавило рухнувшей от снегопада крышей здания, в котором её хранили.

Как удалось аккуратно узнать, имеют место быть некоторые затруднительные моменты у определённых вовлечённых предприятий.

Хотя если бы была серийная машина типа голландской, естественно, брали бы её.

Это как в Саклэ погиб изумительный ускоритель SATURNE за полтора года до запланированного останова --- там тоже рухнула крыша после невиданного снегопада.

Снег - злейший враг атомной науки и техники

Под Парижем --- это понятно, но в Обнинске снег --- это лучший друг детворы.

http://www.atominfo.ru/newsm/t0770.htm

ТАСС умудрился испустить совершенно бессодержательную новость.

Поясню: речь одет о т.н. В-фабрике --- несимметричном е+е- коллайдере, работающем при энергии в системе центра масс, совпадающем с резонансом в спектре т.н. боттония (связанного состояния b-кварка и b-антикварка, который может распадаться на на пару B и анти-В частиц. Даже в профессиональном сообществе все знают только о BELLE --- единственном детекторе на этом кольце КЕК-В (эта аббревиатура в ходу только у ускорительщиков), которое сейчас перестроено в SuperKEK-B, а детектор новый будет называться BELLE-2.

Если будут еще вопросы --- готов пояснить дальше.

Опаньки: только что увидел об этом уже содержательную новость http://ria.ru/science/20160302/1382990854.html

Судя по тексту, они переписали пресс-релиз сибиряков, а те, естественно, говорили только о своём участии.
Новость с РИА Новости возьмём себе на сайт, как освободимся.

Ну так Будкеровцы пишут у себя, предполагая, что читать будут специалисты, для которых все, что пытался я пояснить, как дважды два.

она, конечно, содержательная, но последнее предложение в ней меня просто убило - "есть ли у Стандартной модели шансы на выживание". Даже если в ходе какого-то эксперимента и будут найдены подтверждения того или иного расширения Стандартной модели, отказа от неё ведь всё не произойдет.

В Стандартной Модели все прекрасно, прекрасная маркиза, за исключением произвола в значениях масс. В рамках стандартного Хиггсовского механизма ответ на вопрос "Почему электрон весит 0.5 МэВ, мюон в 200 раз тяжелее, протон в 2 тыс раз, а т.н. топ-кварк вообще в 350 тыс раз (и я уж промолчал бы о массах нейтрино...)" сводится к унылому "капризы Господа Бога".

Есть еще один каприз Господа Бога, из которого возникла одна проблема, восходящая к работе А.Д. Сахарова 1967 года. В парадигме Большого Взрыва этот бэмс приключился в мире, где была вначале только радиация, которая породила потом вещество и антивещество в равных количествах, а потом антивещество выгорело, а вещество осталось, и из него получилась та глина, из которой Господь бог, изнывая от скуки, вылепил Адама с Евой. Механизм для образования этой глины существует и в Стандартной Модели, вот только в ней вещества осталось бы на 9 (!) порядков меньше, чем мы знаем на опыте. А знаем мы это из отношения наблюдаемой плотности барионного вещества во Вселенной к плотности реликтовых фотонов. Так что СМ неполна --- можно, конечно, похерить Большой Взрыв, но уж слишком много он объясняет...

Разумеется, мечта всех починить СМ так, чтобы все хорошие её свойства остались...

Это-то я знаю, но, насколько мне известно, ни одно расширение СМ пока не удалось подтвердить экспериментально. Т.е. минимальная суперсимметричная модель, например, предсказывала, что легчайшие из суперпартнёров могли бы иметь массы в районе младших сотен ГэВ, и ничего подобного БАК не нашёл.

и включить в неё квантовую гравитацию! %)