Tirando juntos: electroimanes superconductores

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) está funcionando actualmente en la energía de 4 TeV por haz. En esta energía, los billones de partículas círculo de 27 kilómetros de túnel del colisionador de 11.245 veces por segundo. Antes de que lleguen al LHC, las partículas se aceleran en una serie de aceleradores circulares lineal interconectado e: una vez que alcanzan la velocidad máxima que una parte de la cadena del acelerador puede lograr, que se disparó en el siguiente. Sin ninguna otra fuerza involucrada, las partículas podrían distanciarse y su impulso llevarían en una línea recta. Se necesitan más de 50 tipos de imanes para enviarlos por caminos complejos sin su velocidad perdida. Todos los imanes en el LHC son electroimanes. Los principales dipolos generan poderosos campos magnéticos 8.4 tesla - más de 100.000 veces más potente que el campo magnético de la Tierra. Los electroimanes utilizan una corriente de 11.850 amperios para producir el campo, y una bobina superconductora permite a las altas corrientes fluyan sin perder ninguna energía a la resistencia eléctrica. Imanes Lattice Miles de "imanes de celosía" en el LHC se doblan y apriete la trayectoria de las partículas. Ellos son responsables de mantener las vigas estable y precisamente alineados. Imanes dipolo, una de las partes más complejas del LHC, se utilizan para doblar las trayectorias de las partículas. Hay 1232 dipolos principales, cada una de 15 metros de largo y un peso de 35 toneladas. Si se utilizaron imanes normales en los 27 km de longitud LHC en lugar de imanes superconductores, el acelerador tendría que ser de 120 kilómetros de largo para llegar a la misma energía. Potentes campos magnéticos generados por los imanes dipolares permiten que el haz de manejar giros más cerrados. Cuando las partículas se agrupan juntos, son más propensos a chocar en mayor número cuando llegan a los detectores del LHC. Cuadrupolos ayudan a mantener las partículas en un haz estrecho. Tienen cuatro polos magnéticos dispuestos simétricamente alrededor del tubo de haz de exprimir el haz vertical u horizontalmente. Los dipolos están equipadas con sextupolares, octopolar y Décapole imanes, que corrigen para las pequeñas imperfecciones en el campo magnético en las extremidades de los dipolos. Imanes de Inserción Cuando los rayos de partículas entran en los detectores, los imanes de inserción se haga cargo. Las partículas deben ser exprimido más juntos antes de entrar en un detector de manera que chocan con las partículas procedentes de la dirección opuesta. Tres cuadrupolos se utilizan para crear un sistema llamado un triplete interior. Hay ocho trillizos interiores, dos de los cuales se encuentran en cada uno de los cuatro grandes detectores del LHC, ALICE, ATLAS, CMS y LHCb. Trillizos Inner apretar la viga, por lo que es 12,5 veces más estrechos - de 0,2 milímetros hacia abajo a 16 micrómetros de diámetro. Después de las vigas chocan en el detector, enormes imanes ayudan a la medición de partículas. Por ejemplo, los físicos miran cómo las partículas cargadas curva en el campo magnético para determinar su identidad. Las partículas cargadas son desviadas por el campo magnético en el detector, y su impulso se pueden calcular a partir de la cantidad de deflexión. Después de chocar, los haces de partículas se separan de nuevo por los imanes dipolares. Otros imanes minimizar la propagación de las partículas de las colisiones. Cuando es el momento de deshacerse de las partículas, que son desviados desde el LHC a lo largo de una línea recta hacia el vertedero de haz. Un imán "dilución" reduce la intensidad del haz en un factor de 100 000 antes del rayo choca con un bloque de hormigón y compuesto de grafito para su última parada. Imanes de inserción también son responsables de la limpieza del haz, lo que garantiza que las partículas callejeros no entren en contacto con los componentes más sensibles del LHC.