特高压,粒子加速器的关键作用

现代粒子加速器,比如在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机,允许粒子相互碰撞速度接近光速的速度和能量密度远高于在超新星爆炸的恒星。yabo214

图片来源:安德烈VP /上面

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一些,比如电子储存环的钻石光源在英国,允许电子圈为数百万公里接近光速,造成电子为科学实验发出明亮的x射线辐射。亚博老虎机网登录

这些显然是极端条件下,有一个随机的气体分子的加速粒子是不可取的。yabo214这就是超高真空(高压)是有益的。

特高压本质上是“我们可以实现的空旷的空虚”。这是一个非常具有挑战性的任务,因为研究人员和工程师的同意。

一个典型的特高压级在粒子加速器中真空度mbar。这是一个气体分子的体积相当于一个小砂粒(江源发展促进会体积)。1这是一个真空一样稀薄发现月球表面。2相比之下,我们呼吸的空气含有10万亿气体分子在一个具体体积。3这是一个实质性的差异定量和定性。

在大气压力,气体分子不断碰撞平均自由路径长度约0.1µm之间碰撞。4

在真空度mbar的平均自由路径长度约1000公里,气体分子进行单独旅行从一个真空墙到另一个或偶尔进入泵。

特高压工程,材料在真空脱气是一个持续的斗争。当考虑一段粒子加速器梁管的内径50毫米,如果由奥氏体不锈钢管道,它将未成熟的,5、6排放大约每秒1000气体分子每江源发展促进会卷后10小时的泵。7

如果内管完全复合硅胶,虽然不推荐,将除气10000倍,也就是说。每秒10000000气体分子每江源发展促进会卷后10小时的泵。8

每个公司只有一个气体分子体积可以被容忍,这是特高压的挑战的一部分。强大的真空泵和合适的材料是必需的。亚博网站下载

粒子加速器辐射也有挑战。高能粒子可能触及材料,损坏和污染真空的原子。在辐射环境中,如果不希望氟和氯原子的仪器,常见,halogen-containing聚合物,如聚四氟乙烯,不能使用。

工程师Allectra爱这样的挑战。Allectra KAP301介绍,2018年,一个防辐射的,UHV-compatible与优化的聚酰亚胺薄膜绝缘线。具有极佳的绝缘薄膜脱气性能和只由H, C, N和O原子。

这是创建在粒子加速器和其他应用程序利用率高的辐射水平。更多信息在钻石光源KAP301和详细的资格测试可用如下。9、10

Allectra是广泛的特高压组件,需要从研究基本粒子或从事第二产业突破,详细的在其网站上。yabo214每个研发项目都有自己的独特要求。接触Allectra技术销售专家找到一个定制的解决方案为您的需要。

Allectra自豪地提供特高压组件以世界上最大的粒子加速器。组件由Allectra强烈改造,让研究人员专注于科学。亚博老虎机网登录

引用和进一步阅读

  1. 假定一粒细沙,球形卷直径d = 0.0918毫米,这是接近最小的谷物,美国地质调查局仍然标识“沙子”,cf。https://pubs.usgs.gov/of/2003/of03-001/htmldocs/images/chart.pdf。与理想气体定律:N = P V / (kBT) = 10-10年mbar(π/ 6)(0.0918毫米)3/ (kB293.2 k)≈1
  2. https://home.cern/亚博老虎机网登录science/engineering/vacuum-empty-interstellar-space
  3. N = P V / T (kB) = 1013 mbar(π/ 6)(0.0918毫米)3 / (kB 293.2 k)≈10000000000000
  4. LMFP = (kB T) / (p·√2·π·dm2), cf。https://www.pfeiffer-vacuum.com/en/know-how/introduction-to-vacuum-technology/fundamentals/mean-free-path/
  5. Chiggiato,保罗。“出气粒子加速器真空材料的属性。亚博网站下载”,《2017年CERN-Accelerator-School课程为粒子加速器真空,Glumslov,(瑞典),页143 - 189,https://cas.web.cern.ch/previous-schools
  6. q = 3×真空度(mbar·L) / (s·cm2)[4](表3)
  7. ΔN /Δt = q / (kB T) *π50毫米/(π(50毫米)2 / SSGvolume)≈1000 / s
  8. 问≈3×10 - 6 (mbar·L) / (s·cm2)[4](图29)ΔN /Δt≈10000000 / s
  9. https://www.allectra.com/product-development-allectra/ radiation-resistant-kapton
  10. https://www.allectra.com/news/diamond-light-source-test-kap301-series/

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    Allectra有限。(2023年4月13日)。特高压,粒子加速器的关键作用。AZoM。2023年8月07,检索从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=22579。

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    Allectra有限。“特高压粒子加速器”的关键作用。AZoM。07年2023年8月。< //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=22579 >。

  • 芝加哥

    Allectra有限。“特高压粒子加速器”的关键作用。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=22579。(07年8月访问,2023)。

  • 哈佛大学

    Allectra有限。2023。特高压,粒子加速器的关键作用。AZoM, 07年2023年8月,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=22579。

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