Большой Адронный Коллайдер - как устроен и зачем он нужен

Больше экспериментов на нашем сайте: http://simplescience.ru

Атомы водорода из этого баллона, определенными порциями, или пакетами, поступают в начальную камеру линейного ускорителя ЦЕРНа Линак 2, где с помощью электрического поля от них отрывают электроны, после чего остаются одни ядра водорода.

Затем протоны попадают в бустер, другими словами, вторую ступень ракеты. Для того чтобы максимально увеличить интенсивность пучка, его разделяется на четыре малых пучка на каждый из колец бустера. Теперь прямолинейное ускорение уже нецелесообразно, поэтому ускоритель имеет форму замкнутого кольца, длина окружности которого 157 метров.

Затем, снова собранные вместе пучки из четырёх колец попадают в протонный синхротрон -- по аналогии - третью ступень нашей ракеты. Длина окружности протонного синхротрона имеет 628 метров, и пучки двигаются в нем по кругу в течение 1.2 секунды, достигая более чем 99.9% скорости света. 

Теперь, пакеты пучков протонов направляются в 4 ступень - протонный супер синхротрон -- огромное кольцо, длина окружности которого составляет 7 километров -- построенный для увеличения энергии протонов до 450 ГэВ.

БАК состоит из 2 вакуумных труб, по которым протонные пучки летят в противоположных направлениях. Использование специальных устройств - кикеров позволяет синхронизировать входящие пакеты протонного пучка с пакетами пучков, уже циркулирующих в трубках БАК.

В одну трубку попадают протоны, которые будут циркулировать по часовой стрелке, а в другую -- протоны, которые будут циркулировать против часовой стрелки. Двигающиеся в противоположных направлениях пучки, пересекаются в четырёх точках, вокруг которых расположены детекторы. Там и происходит столкновение частиц. Энергия столкновения двух протонов, летящих в противоположных направлениях, вдвое превышает энергию каждого сталкивающегося протона. Продукты столкновения регистрируются детекторами.

--------
Видео предоставлено Европейским Центром ядерных исследований.
Переведено и озвучено на канале "Простая Наука" - www.simplescience.ru