aceleradores de partículas€¦ · algunas partículas se pueden desvíar demasiado de la ......
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Aceleradores de partículasAceleradores de partículas
Colisionadores ...en 60 minutos, o menos...
Hector Garcia [email protected]
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Del primer ciclotrón...Ernest Lawrence - 1932
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La actualidad - El LHC
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El tamaño importa
- Crecimiento exponencial
- La energía aumenta un orden de magnitud cada 6-10 años
- Cada idea se desarrolla hasta que se satura, entonces aparece una nueva
- Y el proceso continúa
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Relatividad especial
Más energía significa que tenemos acceso a crear partículas más masivas
Ejemplo:
LEP: Falta de energía y de luminosidadTevatron: Energía suficiente pero luminosidad escasa
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Sección eficaz“Els guapos són els raros”
Manel
Procesos interesantes són muy raros de producir
¡Por suerte, ésto no es química!
Unidad
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Luminosidad y luminosidad integrada
Eventos de un determinado tipo
Luminosidad
Luminosidad integrada
Objectivo: maximizar la luminosidad
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Número de partículas
Tamaño del haz en los puntos de
colisión
Frecuencia de colisión
Número de paquetes
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Número de partículas
Tamaño del haz en los puntos de
colisión
Frecuencia de colisión
Número de paquetes
Luminosidad Nominal
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Acelerando
Fuerza de Lorentz
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Dinámica del haz
Ecuación de Hill
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Dipolos, cuadrupolos...
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Cromaticidad
s
Sextupolos
Partículas con diferente energía se focalizan en puntos diferentes
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Dinámica no lineal
Ecuación de Hill lineal
Términos no lineales
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Emitancia y “cooling”
2ª Ley de la Termodinámica
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“Cooling” estocástico
Simon van der Meer
Premio Nobel 1985
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Inestabilidades
El propio haz interactúa con la cámara por donde pasa y puede afectar a otros paquetes o a sí mismo
El efecto re reduce con aperturas grandes y materiales especiales
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Colimación
Algunas partículas se pueden desvíar demasiado de la trayectoria ideal generando mucho ruido en los detectores y poniendo en peligro la integridad del acelerador
El sistema de colimación es un sistema de triple protección para evitar pérdidas en lugares críticos
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Vacío
Dentro de la cámara del LHC está tan vacío como el espacio exterior
3 millones de moléculas por
centímetro cuadrado
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Pero no está tan vacío: “Electron cloud”
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UFOs y ULOs
Unidentified Falling Objectsy
Unidentified Laying Objects
Actualmente uno de los principales causantes de
fallos durante la operación del LHC
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Ángulo de cruce y “beam-beam effects”
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“Pile up”O de cómo los detectores tienen dificultades
para gestionar tantas colisiones cada segundo
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Diagnóstico y “Beam dump”Wire scanner
Estamos preparados para cualquier eventualidad
Una gran diversidad de dispositivos de diagnóstico
nos permiten saber las caracterísiticas del haz en
cada instante
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El ciclo del LHC
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¿Cómo nos ha ido hasta el momento?
¡Nos ha ido bastante bien!
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¿Cómo nos ha ido hasta el momento?
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Mejorando el LHC
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Linear Colliders
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Future Circular Collider
- Energía de colisión: 100 TeV
- Tunnel = 100 km
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Back up
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Aceleradores para medicina
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Radiación de sincrotrón