Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://wasp.phys.msu.ru/forum/lofiversion/index.php?t15534.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Mon Apr 11 15:06:23 2016
Кодировка: Windows-1251
Студенческий форум Физфака МГУ > ALICE - энергосберегающий ускоритель?
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: ALICE - энергосберегающий ускоритель?
Студенческий форум Физфака МГУ > Наука физика > Интересные задачи и познавательные вопросы
Free Researcher
http://lenta.ru/news/2008/12/17/alice/ - я вот так и не понял, каким образом энергию пучка в ALICE (которая в Великобритании, а не которая на LHC) переводят обратно в электричество. И неужели именно экономия энергии настолько важна?

Насколько я понял тут еще ускоритель весьма специализированный, исключительно для создания рентгеновского излучения, а не для получения тех самых электронов на 35 МэВ (что в общем-то немного по меркам ФЭЧ).
техник
Странно, странно это все...

Цитата
рентгеновское излучение создается при сжатии движущихся на околосветовой скорости электронных пучков.
Насколько я знаю, синхротронное излучение /вроде бы здесь речь о нем?/ возникает при движении заряженных частиц по искривленной траектории, т.е. в магнитном поле. Ускорение происходит на прямых участках траектории, а искривленные являются источником излучения. Их несколько, и по их числу вдоль кольца стоят какие-то установки для пользователей. См. синхротрон в Гренобле.

Цитата
После получения излучения пучки с энергией 35 мегаэлектронвольт просто "выбрасывались"
Странное заявление. Ускоритель циклический, и каждая частица многократно проходит ускоряющие промежутки и поворотные магниты. Куда бы ее выбросить из ускорителя, пока он работает? В тех случаях, когда это нужно, есть специальная система вывода пучка. Опять же, почти в каждом ускорителе частицам не дают разбредаться какие-то причины - напр. автофазировка, неоднородность магнитного поля или последовательность фокусирующих элементов.

Вот, например, коллайдер ВЭПП-4 - ускоритель электронов и позитронов.
А вот схема работы синхротрона.

Если я что-то написал неточно, пусть меня поправят.
Free Researcher
Так там в оригинальном пресс-релизе:
Цитата
At the end of the circuit, rather than throwing out the used beam of high-energy electrons, its energy is extracted for continued use before being safely discarded at an extremely low energy.

А насчет сжатия:
Цитата
The heart of this new facility at Daresbury Laboratory, is an Energy Recovery Linac (ERL) accelerator and a hugely powerful multi terra-Watt laser.

The ERL is the first of a new type of accelerator to be built in Europe. Extremely high quality bunches of electrons are produced by intense light pulses from a green laser bombarding a semiconductor surface. This electron beam is then accelerated to 35 million Volts through superconducting radiofrequency cavities. These bunches travelling at near light-speed are then compressed, to stimulate the production of intense, short pulses of light.

Я сам удивился, но раз на сайте проекта так пишут...
техник
Цитата
These bunches travelling at near light-speed are then compressed, to stimulate the production of intense, short pulses of light.
Теперь с этим понятно. 193.gif Синхротронное рентгеновское излучение создается при движении по искривленной траектории в магнитном поле и получается в виде коротких мощных импульсов за счет того, что сгустки (bunches) частиц сжаты. Т.е. излучение испускают сразу много частиц сгустка, а потом - пауза до следующего.

Цитата
At the end of the circuit, rather than throwing out the used beam of high-energy electrons, its energy is extracted for continued use before being safely discarded at an extremely low energy.
В таком случае не знаю... Но всегда слышал об источниках синхротронного излучения на накопителях электронов, где они мотаются в ускорителе довольно долго, пока сеанс не кочится. Может, их действительно выпускали потом в какую-нибудь поглощающую стенку. Но насколько эти авторы сэкономили электроэнергию - трудно сказать. Из статьи можно сделать вывод, что после каждого прохода по кольцу электроны выбрасывались наружу. Такого, конечно, не происходит.

Однако: поиск по "Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment" не дал ни одной статьи!
Самый годный поиск: http://scholar.google.com/ - выдает несколько трудов каких-то встреч и совещаний, но тоже ни одной статьи, и про "энергосберегающую" технологию ничего нет... Кстати, в исходной новости на lenta.ru написано про экономию 99,9% энергии. Во-первых, не верю /почему - написал выше/, во-вторых - в английских источниках этой цифры не нашел. А излучение при сжатии - это, видимо, просто корявый перевод.
Iney
как я поняла, ускоритель там все же линейный... при ускорении, электроны излучают электромагнитное излучение вперед, а затем сами попадают в свое же поле. При некоторых параметрах (форма, материал) канала, в котором происходит ускорение, это поле излучения электронов является для них ускоряющим. Подобные исследования активно проводятся уже несколько лет(кажется, с 2000 года, но я могу ошибаться) в связи со строительством европейского рентгеновского лазера на свободных электронах в Гамбурге (XFEL). Тут же есть и мультики, показывающие, как ускоряются электроны в собственном поле излучения.
техник
Цитата(Iney @ 17.12.2008, 15:15) *
как я поняла, ускоритель там все же линейный...

Вполне возможно... Но вот картинка с их сайта:

Хотя возможно, что это та самая система возврата электронов обратно в процесс ускорения. Судя по тому, что у них написано, предлагается какая-то новая схема источника рентгеновского излучени, т.е. это не синхротронное излучение.

to Iney
А как получается, что одновременно электроны излучают рентген и потом сам в этом поле ускоряются? Т.е. получается, что есть и ускорение частиц, и излучение на выходе. А как тогда в эту систему вводится энергия?
Iney
Вообще схема эта умопомрачительна - разобрать, что там нарисовано почти невозможно, но главное на ней - 2 желтых прямоугольничка, после первого из которых написано 8.35 МэВ, а после второго - 35 МэВ (чем и гордятся ученые). Эти желтые прямоугольники подписаны, как superconducting cavities. Именно в них и происходит ускорение электронов. Как именно, к сожалению не могу сказать. Понимаю, что внутри этих резонаторов возникает самосогласованное электромагнитное поле, которое и ускоряет сгусток электронов. Пытаюсь найти более подробное описание процесса, но пока что вижу красивые картинки и общие слова...

Апд1: хотя что-то я тут не понимаю в этой схеме... перечтываю текст по ссылке много раз и только меньше понимаю с каждым разом. спасибо за интересную тему.

Апд2: Текст по вышеприведенной ссылке:
"This electron beam is then accelerated to 35 million Volts through superconducting radiofrequency cavities. These bunches travelling at near light-speed are then compressed, to stimulate the production of intense, short pulses of light."

То есть их конечным продуктом является световой импульс (не рентген?)? А гордостью ускоритель электронов, который затрачивает меньшее, по сравнению с простым линейным ускорителем, количество энергии?
Гугл по запросу "energy recovery linac accelerator" выдает мне, что такой ускоритель в мире далеко не единственный,и что устройство их примерно одинаковое..
Free Researcher
Схема - схема да, на редкость "понятна". Пытался найти получше - но так и не смог.

Но судя по тому, что light у них для изучения всяких атомных процессов - длина волны там как у рентгена. Иначе что можно увидеть-то? Да и как видимый свет пройдет сквозь стенки ускорителя? Пока что все те лазеры на свободных электронах, о которых я слышал (это не моя область, так что именно "слышал") - они были именно рентгеновские.
Iney
2 Free Researcher
эти лазеры, о которых мне известно, на свободных электронах - пока что не рентгеновские. То есть рентгеновские, но очень мягкие (жесткий ультрафиолет)...
минимальная длина волны, которую можно получить тем меньше, чем выше энергия электрона, летящего в ускорителе. Рентгеновский лазер, на сколько мне известно, пока что имеется всего в одном проекте (уже упоминавшийся мною x-fel в Гамбурге), но ввод его в эксплуатацию намечен только к 2010 году)..
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2016 IPS, Inc.