Caros Leitores;
Para acelerar as partículas, os aceleradores são equipados com câmaras metálicas contendo um campo eletromagnético conhecido como cavidades de radiofrequência (RF). As partículas carregadas injetadas neste campo recebem um impulso elétrico que as acelera.
No Large Hadron Collider (LHC) , 16 cavidades de RF estão alojadas em quatro refrigeradores cilíndricos chamados cryomodules, que lhes permitem trabalhar em um estado supercondutor.
Cada cavidade é acionada por um klystron de alta potência, que é um tubo que contém feixes de elétrons. Os feixes de elétrons são modulados em intensidade para uma frequência de 400 MHz, ou 400 milhões de oscilações por segundo. Um tubo retangular de metal condutor chamado guia de ondas direciona a energia para a cavidade. A forma da cavidade foi projetada especificamente para obter ressonância e aumento da intensidade das ondas eletromagnéticas. Cada cavidade pode atingir uma voltagem máxima de 2 megavolts (MV), correspondendo a 16 MV por feixe.
As cavidades de RF do LHC elevam a energia de 450 GeV das partículas (1 GeV = 1 bilhão de elétron-volts) para 6,5 TeV (1 TeV = 1 milhão de milhão de elétron-volts) - mais de 14 vezes sua energia de injeção. A energia máxima é alcançada em cerca de 20 minutos, com os cachos passando pelas cavidades de RF mais de 10 milhões de vezes.
O campo em uma cavidade de RF é feito para oscilar (direção do interruptor) em uma determinada frequência, portanto é importante cronometrar a chegada de partículas. No LHC, cada cavidade de RF é ajustada para oscilar em 400 MHz. Quando o feixe atingir a energia necessária, um próton idealmente cronometrado com exatamente a energia correta não será acelerado. Por outro lado, prótons com energias ligeiramente diferentes que chegam mais cedo ou mais tarde serão acelerados ou desacelerados para que fiquem próximos da energia desejada. Dessa maneira, o feixe de partículas é classificado em pacotes de prótons chamados "cachos".
Além dessas cavidades em aceleração, o CERN está desenvolvendo cavidades de “caranguejo” para o sucessor do LHC, o LHC de alta luminosidade . O objetivo dessas cavidades de caranguejo é fornecer um momento transversal para direcionar as partículas à medida que elas se aproximam do ponto de colisão.
Fonte: CERN
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M. Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Nenhum comentário:
Postar um comentário