Gli acceleratori sono stati inventati per fornire energie molto alte alle particelle con lo scopo di investigare sulla struttura dell'atomo( protoni , neutroni e elettroni).
Il loro compito è quello di accelerare e incrementare l' energia di un fascio di particelle.
Quest' ultime possono essere "controllate" a secondo del tipo di campo , elettrico e magnetico.Infatti generando una forte differenza di potenziale elettrico , all' interno dell' anello di contenimento , si dota le particelle di una certa velocità , anche vicina a quella della luce.
Invece con un campo magnetico si cerca di indirizzarle verso l' altro fascio contrario , in questo modo si formano le collisioni.
Per migliorare le prestazioni del campo magnetico si usano materiali superconduttori per ridurre le resistenze e le perdite di energia , queste caratteristiche sono possibili con temperature di 1.5 K ( -271 °C).
Nel LHC ci sono migliaia di magneti che possono raggiungere 15 metri!
I magneti usati per generare il campo magnetico , possono essere dipoli , per indirizzare i fasci di particelle , e , quadripoli per focalizzarli nel punto di collisione dove sono posti i detectors.
Negli acceleratori moderni esistono vari livelli dove sono posti i detectors.
Principalmente esistono tre tipi di detectors.
Tracking device - Rileva il percorso di una particella .
Calorimeter - Assorbe e misura l' energia di una particella.
Particle identification detector - identifica il tipo di particelle usando vari parametri ( momento angolare , massa, etc , etc ).
A seconda del tipo di particelle, fotoni, muoni , elettroni o protoni si ha una traccia ben precisa catalogata e riconducibile ad essa.Nella foto( CERN) si puo' notare il comportamento di varie particelle all' interno di rilevatore.......
Vediamo , in dettaglio , come è costituito il complesso che ospita il piu' grande acceleratore del mondo, LHC.
L' enorme complesso è formato da molte tipologie di macchinari impiegati per produrre particelle( protoni, ioni, isotopi) da dirottare nel LHC per effettuare le collisioni ad alta energia.
PS -----Proton Synchrotron, costruito nel 1959, è il macchinario genera protoni , elettroni,antiprotoni , ma anche, ioni pesanti( con numero di protoni alto) da iniettare nell'impianto a bassa o alta energia a seconda delle collisioni.Opera con energie pari a 25 GeV.( gigaelettronvolt)
SPS------Super Proton Synchrotron-----"Prende" le particelle dal PS e le accelera prima di iniettarle nel LHC.Ha una circonferenza di circa 7 Km.Opera a piu di 450 GeV.
AD------- Antiproton Decelerator.Trasforma il fascio di particelle( protoni) proveninete da PS generando anti-protoni.
ISOLDE-------E' la fonte di particelle a bassa energia che producono isotopi radioattivi.E' in grado da solo di "creare" piu di 1000 tipi di isotopi diversi.
CNGS ------Cern neutrinos Gran Sasso , studia in contemporane al LHC , la natura intrinseca dei neutrini , particelle che interagiscono molto poco con la materia......
