Tak­to doká­žu fyzi­ci urých­liť čas­ti­ce na 99,99% rých­los­ti svet­la

Ondrej Chudáčik / 30. septembra 2016 / Tech a inovácie

Národ­né labo­ra­tó­rium Bro­ok­ha­ven v New Yor­ku od roku 2015 dis­po­nu­je urých­ľo­va­čom čas­tíc NSLS II ( Nati­onal Synch­rot­ron Light Sour­ce II). Jeho stav­ba stá­la 912 mili­ó­nov dolá­rov.

Na sve­te sa nachá­dza viac než 30000 čas­ti­co­vých urých­ľo­va­čov. V spo­loč­nos­ti naj­zná­mej­ší, LHC (Lar­ge Had­ron Col­li­der) sa nachá­dza v Euró­pe pod mes­tom Žene­va. Väč­šia časť z jeho 27 kilo­met­rov dlhé­ho tune­la je však na fran­cúz­skom úze­mí. Veľ­ký had­ró­no­vý urých­ľo­vač umož­ňu­je vyko­ná­vať expe­ri­men­ty, kto­ré pris­pie­va­jú k lep­šie­mu pocho­pe­niu základ­ných fyzi­kál­nych inte­rak­cií a simu­lo­vať pod­mien­ky pri vzni­ku náš­ho ves­mí­ru.

Naj­nov­ší prí­ras­tok do rodi­ny, a záro­veň jeden z naj­mo­der­nej­ších urých­ľo­va­čov čas­tíc na sve­te, sa nachá­dza v New Yor­ku. Národ­né labo­ra­tó­rium Bro­ok­ha­ven od roku 2015 dis­po­nu­je zaria­de­ním NSLS II (Nati­onal Synch­rot­ron Light Sour­ce II). Jeho výstav­ba stá­la 912 mili­ó­nov dolá­rov.

9

Zdroj : sciencealert.com

NSLS II pra­cu­je s čas­ti­ca­mi pohy­bu­jú­ci­mi sa rých­los­ťou len o zlo­mok pomal­šou ako je rých­losť šíre­nia sa svet­la. V momen­te, keď sa dve čas­ti­ce v tej­to rých­los­ti zra­zia, ved­ci za pomo­ci výkon­ných počí­ta­čov ana­ly­zu­jú prie­beh zráž­ky. Čas­ti­ce sa pohy­bu­jú v po obvo­de 792 met­rov dlhé­ho, špe­ciál­ne upra­ve­né­ho, potru­bia v tva­re oblú­ka pri­čom pro­du­ku­jú ener­giu vo for­me radiá­cie, resp. veľ­mi jas­né­ho rön­tge­no­vé­ho žia­re­nia. Ak sústre­dí­me toto extrém­ne jas­né rön­tge­no­vé žia­re­nie na veľ­mi malý bod, umož­ní nám to skú­mať lát­ky na nano úrov­ni.

NSLS II je schop­ný pra­co­vať s rôz­ny­mi druh­mi skú­ma­ných mate­riá­lov od syn­te­tic­kých látok až po orga­nic­ké. Pou­ži­tím pokro­či­lých metód, je mož­né prak­ti­ko­vať rôz­ne dru­hy výsku­mu od roz­vo­ja lie­čiv pre dro­go­vo závis­lých cez vývoj mik­ro­či­pov. Jed­no­du­cho čokoľ­vek od buniek v našom tele po pôdu, po kto­rej cho­dí­me.

1. Kaž­dý expe­ri­ment začí­na v elek­tró­no­vom dele, vytvo­rí vyso­ko kon­cen­tro­va­ný elek­tró­no­vý lúč a vystre­lí ho do špe­ciál­ne upra­ve­né­ho potru­bia.

1Zdroj : sciencealert.com

2. Za pomo­ci elek­tro­mag­ne­tov a mik­ro­vln­ných rádio-frek­venč­ných pásiem elek­tró­ny akce­le­ru­jú. Aby sa zabrá­ni­lo kolí­ziám medzi čas­ti­ca­mi a zame­dzi­lo sa stra­tám ener­gie ale­bo rýchlosti,elektróny sa musia pohy­bo­vať vo vákuu.

3

Zdroj : sciencealert.com

3. Násled­ne sú zrých­le­né na 99,99% rých­los­ti svet­la.

2

Zdroj : sciencealert.com

4. Elek­tró­ny pre­chá­dza­jú cez sfé­ry vply­vu rôz­nych mag­ne­tov. Mod­ré mag­ne­ty zabez­pe­ču­jú udr­žo­va­nie rých­los­ti elek­tró­nov počas kru­ho­vé­ho pohy­bu. Žlté mag­ne­ty pomá­ha­jú zabez­pe­čiť smer a pres­nú tra­jek­tó­riu. Oran­žo­vé a čer­ve­né mag­ne­ty zabez­pe­ču­jú návrat unik­nu­tých čas­tíc na správ­nu tra­jek­tó­riu.

5

Zdroj : sciencealert.com

5. Pohy­bom sa čas­ti­ce spo­ma­ľu­jú, uvoľ­ňu­jú ener­giu a vyža­ru­jú veľ­mi jas­né rön­tge­no­vé lúče.

4

Zdroj : sciencealert.com

6. V posled­nej čas­ti sa lúče zra­zia s akou­koľ­vek hmo­tou, kto­rá je pred­me­tom výsku­mu.

6

Zdroj : sciencealert.com

7. Na sním­ke je rön­tge­no­vý spek­tro­skop. S jeho pomo­cou výskum­ní­ci ana­ly­zu­jú che­mic­ké vlast­nos­ti mate­riá­lov.

7

Zdroj : sciencealert.com

8. Pre­sun medzi jed­not­li­vý­mi bod­mi zabez­pe­ču­jú troj­kol­ky.

8

Zdroj : sciencealert.com; bnl.gov

Pridať komentár (0)