С новыми управляющими магнитами Большой адронный коллайдер может быть ещё больше | Популярный Университет

С новыми управляющими магнитами Большой адронный коллайдер может быть ещё больше

С новыми управляющими магнитами Большой адронный коллайдер может быть ещё больше

Учёные из Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми спроектировали новый электромагнит, который позволит управлять частицами гораздо более скоростными, чем в Большом адронном коллайдере. Информация об изобретении опубликована на сайте Фермилаб.

Чтобы управлять высокоскоростными потоками частиц в ускорителях, нужны мощные электромагниты. Обычно их изготавливают из сверхпроводящих материалов — с нулевым сопротивлением электрическому току, как правило, при крайне низких температурах: около -268,5°С. Ранее магниты достигали полей в 13,8 Тесла (например, управляющие магниты в Большом адронном коллайдере), что тоже немало. Но недавно учёные достигли значений в 14,1 Тесла, и на сегодняшний день это мировой рекорд.

Чем быстрее движутся частицы в коллайдере, тем больше новых интересных свойств они проявляют. Однако при бо́льших скоростях нужно больше энергии для управления ими, а значит, нужны бо́льшие магнитные поля. Следующая отметка, которую хотят достигнуть и преодолеть физики из Фермилаб — 20 Тесла.

Для производства таких мощных магнитов используется новейший сверхпроводящий материал — сплав ниобий-олово. Провода, сделанные на его основе, позволяют конструировать катушки для электромагнитов, способных создавать огромные поля. Но известно, что в любом электромагните возникают силы, стремящиеся его разорвать. И чем больше создаваемое им поле, тем больше эти силы. В то же время сплав ниобий-олово очень хрупкий по сравнению со своими предшественниками. Всё это создаёт дополнительные проблемы.

Тем не менее команде из Фермилаб удалось разработать конструкцию, которая защищает катушку от любого напряжения, создаваемого во время работы системы. Они поместили катушку электромагнита в специальный защитный кожух, который не позволяет проводам деформироваться и этим компенсирует разрывные силы.

«Это важнейшее достижение позволит создавать кольцевые ускорители намного более мощные, чем Большой адронный коллайдер», — говорит директор программы по развитию магнитов в США Сорен Престемон. В будущем команда учёных планирует усовершенствовать конструкцию, что сделает её прочнее и позволит ей создавать поля в 20 и больше Тесла.

Подробнее о самых сильных природных магнитах читайте в наших материалах:

О самых сильных магнитах Вселенной — магнетары;

В центре Млечного Пути нашли мощнейший вращающийся магнит.

Автор: Андрей Архипов
Редактор: Анастасия Воротникова

Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: