Российские ученые предлагают построить в Подмосковье Большой линейный коллайдер

Это даже круче чем Олимпиада в Сочи

Если чешется деньги истратить, тогда хоть термоядерный реактор строили бы ...

Тут, конечно, Башмака попытать надо, но я ничего плохого и/или бредового в идее не усматриваю

"...бывают и просто сны" (с) Фрейд

Ага, я тоже охренел, как прочитал в Цернкурьере. Куча ускорителей не работает - ни денег, ни людей - вбухаем еще кучу бабок в еще один. Где логика?
Вот как это предположительно должно выглядеть

Не, ну а с чисто научной точки зрения??? Насколько было бы осмысленно?

Стой, а причём тут LHC? Это же всё же ж о лептонном коллайдере говорят, разве это не другая ниша?

Ты вот еще что учти - собственно бюрократически-административную составляющую.
Их же собственно научные достижения физики частиц вряд ли сильно волнуют - роль может играть пЕар-составляющая.
Если запустить в круглосуточную работу советский еще ускоритель, или даже его проапгрейдить - ну какой тут пЕар? На копейку, право слово. Даже если и недорого - всё равно интереса нет.
А вот построить цельный! новый! гигантский! ускоритель - это уже сурьёзно, это есть что показать. Да еще на фоне мирового шума в прессе о коллайдере.
А что дороже - а оно колышет? Деньги-то всё одно казённые.


...а с точки зрения отечественной и мировой науки так - всяко лучше, чем никак.

Просветите незнающего, а существует возможность апгрейдить линейные в длину?
Т.е. взять 10км, потом сделать из него 50 - 100 - 200?

По логике - это как раз сравнительно легко должно быть, особенно если изначально на такое заложиться. Ну, правда, в случае коллайдера придётся всю радость инжекторов с одного конца переносить на новый конец.

Некоторые линейные ускорители вполне штатно работают то на всю длину, то (в другом режиме) - скажем, только на первую треть.
Так работает полукилометровый сильноточный ускоритель "мезонной фабрики" ИЯИ в Троицке - первые не то 100, не то 200 м используются для наработки изотопов для медицинских, напр., целей, а дальше кирпичная стенка, а за ней еще метров триста-четыреста тянется вся конструкция уже на большие энергии.

Создать коллайдер Россия может

//А вот кто на нем работать будет?

Интервью с заместителем директора Отделения физики высоких энергий Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова (ПИЯФ) РАН Дмитрием СЕЛИВЕРСТОВЫМ:



– Что в проекте Большого адронного коллайдера делал ПИЯФ?
– Вот пишут, что строительство БАК началось в 2001 году, но первые проекты были созданы еще в 1996 году, уже тогда все было рассчитано с точностью до миллиметра, промоделировано – в том числе и нашим институтом. Оставалось только собрать и испытать.

От ПИЯФ в проекте участвовали примерно 100 физиков-инженеров и еще 30 – 40 рабочих. Мы производили детекторы, камеры для регистрации, участвовали в создании электромагнитного калориметра для измерения энергии частиц.
Станки мы получали из Америки, в России их просто не делают. Но все же российская промышленность очень много сделала для БАК. Особенно «Ижорские заводы» и НИИФА в Металлострое. И «Ижорские заводы», и ОАО «НИИ Электрон», которое выиграло мировой тендер на производство фотодетекторов для электромагнитного калориметра, получили золотые медали от ЦЕРН

– ЦЕРН без вклада России обошелся бы?
– На этот вопрос ответил генеральный директор ЦЕРН. Он оценил вклад нашей страны очень высоко и отметил, что, если бы Россия не участвовала в проекте, коллайдер все равно был бы построен, но на два года позже.

Есть английский термин «инкайнд», то есть «натурой». Так вот, по оценке ЦЕРН, Россия обеспечила 20 – 22% стоимости коллайдера. То есть из 10 млрд долларов 2 млрд – наши.

Я ко многим решениям нашего правительства по различным проектам отношусь с некоторым сомнением, но тут правительство четко выполнило все свои обязательства. Со странами – участницами проекта заключались не договоры, влекущие юридическую ответственность, а так называемые меморандумы понимания, – и Россия свой меморандум, заключенный более чем на сотню миллионов долларов, соблюла безукоризненно. В частности, правительство установило беспошлинный ввоз и вывоз оборудования для ЦЕРН – в противном случае оно подорожало бы на 20%.

– Но Россия платила не деньгами, а, как вы сказали, «натурой»?
– Да, напрямую деньги в ЦЕРН Россия перевести не может – по одной простой причине: про это мало кто говорит, но наша страна не действительный, а лишь ассоциированный член ЦЕРН.

– Действительный член должен платить ежегодный взнос около 3 миллионов долларов, а когда проект начинался, у страны просто не было таких средств. Сейчас, я думаю, 3 миллиона для России не деньги.

Если коллайдер на 20% – «российский», на какую долю результатов его работы Россия может рассчитывать?
– Тут система отработана. В проекте участвуют около 3 тысяч физиков, устанавливается квота для стран и институтов – сколько можно иметь сотрудников. «Доля» каждой страны – это научные публикации: открыть частицу, обработать результаты. Докторские, кандидатские диссертации...

– Допустим, через полгода на БАК начнется, если можно так сказать, рутинная работа...
– Да, а вот с этим у России проблема. Дальнейшее участие в эксперименте – обработка данных, анализ – дело молодых, очень образованных физиков. Приезжает, например, профессор какого-нибудь европейского или американского института с двадцатью студентами с очень высоким уровнем подготовки, и каждому дается какая-нибудь работа.

А у нас с молодыми существенно хуже, чем на Западе. Да, мы вывозим в ЦЕРН студентов из Политехнического, но всего по 5 – 6 человек. Когда я заканчивал вуз в 1957 году, кафедра экспериментальной ядерной физики выпускала по меньшей мере 120 – 140 человек. А сейчас – 10 – 15. В нашем институте средний возраст сотрудников – 58 лет. Старшим научным сотрудникам давно за 60.

– У России есть кадры, чтобы создать коллайдер, но нет молодежи, чтобы на нем работать?
– Да, молодежь в науке – это главная проблема. Сейчас, правда, положение стало чуть-чуть улучшаться. Несколько лет назад вообще никто не шел в физику: вчерашний студент, став стажером, мог рассчитывать только на 3 тысячи рублей. Сейчас зарплату повысили, но все равно с бизнесом не сравнить.

а чем мы хужей? Военые молодца! Почитав прессу, назвали вакуумную бомбу нано-бомбой. А тут мыло мочало, дайте то, что и всегда. Ну хотябы наноколлайдер придумали! А почему бы и нет?



Как известно, мощные ускорители электронов отличаются более чем солидными размерами. Например, знаменитый своими открытиями линейный коллайдер (SLC, SLAC Linear Collider) Стэнфордского центра линейных ускорителей (SLAC, Stanford Linear Acceleration Center), который доводит энергию электронов до 50 ГэВ (гигаэлектронвольт, 109 электронвольт), имеет в длину 3200 метров. И это отнюдь не случайно. Размеры радиочастотных вакуумных ускорителей зависят от предела напряженности ускоряющего электрического поля, который не превышает 100 миллионов В/м (вольт на метр) из-за возможности пробоя (рабочий показатель SLC куда меньше — 20 миллионов В/м).
По этой причине вот уже пару десятков лет ученые обсуждают возможность ускорения электронов не в пустом пространстве, а в плазме. В этом случае электроны увеличивают скорость, двигаясь «на гребне» быстро распространяющихся возмущений плотности плазменных зарядов, так называемых кильватерных волн (англ. wakefield). Плазменный разгон в кильватерных волнах в принципе позволяет на три-четыре порядка увеличить напряженность электрического поля и при этом не создает опасности пробоя.

Капиллярный волновод наполнен водородом. Электрический разряд между электродами на концах волновода нагревает газ, превращая его в плазму. Лазер ускоряет электронный пучок , который направляется электромагнитами и контролируется с помощью фосфорного экран

Кильватерные волны в плазме возбуждаются с помощью импульсов лазерного излучения. Такие импульсы буквально выталкивает электроны со своего пути и тем самым вызывают возмущения их плотности. В результате лазерный импульс как бы тащит за собой волну зарядовой плотности, которая поэтому и называется кильватерной. Поскольку эта волна распространяется вслед за импульсом без отставания, ее фазовая скорость совпадает с групповой скоростью самого импульса. Если плазма достаточно разрежена, скорость импульса очень мало отличается от скорости света. Фазовая скорость кильватерной волны достигает таких же значений, что и позволяет разгонять электроны до релятивистских и даже ультрарелятивистских энергий.
Возможности лазерного ускорения электронов в кильватерных плазменных волнах изучают во многих лабораториях мира. В этих экспериментах сгустки ускоряемых электронов инжектируются в плазму (сами электроны при этом могут быть предварительно разогнаны в обычном радиочастотном ускорителе), которая одновременно «обрабатывается» лазерными импульсами. Эту технологию обычно обозначают английской аббревиатурой LWFA (Laser Wakefield Acceleration — ускорители с лазерным кильватерным полем).
Достигнутые к настоящему времени результаты этих исследований можно оценить так: хорошо, но надо бы куда лучше. В плазме уже удалось создать динамические поля с рекордно высокой напряженностью порядка 100 миллиардов В/м, однако они не отличаются стабильностью. Возможно, главная трудность состоит в том, что для достижения ультрарелятивистских энергий электронов необходимо поддерживать высокую интенсивность лазерного импульса на большой длине его пути в плазме, скажем, порядка метра. Один из оптимальных путей к решению этой задачи состоит в создании плазменных каналов, по которым лазерные импульсы могли бы распространяться, как по волноводам. Для получения таких каналов существуют различные способы, которые сейчас интенсивно изучаются.




Помимо гигантских ускорителей, работающих на предельно высоких энергиях, существуют машины и поскромнее. Они используются в материаловедении, структурной биологии, ядерной медицине, а также для изучения термоядерного синтеза, стерилизации пищевых продуктов, переработки ядерных отходов и лечения некоторых видов рака. В таких установках энергия электронов или протонов относительно невелика (от 100 МэВ до 1 ГэВ), но, тем не менее, они занимают много места. В ближайшем будущем им на смену скорее всего придут настольные плазменные ускорители.

В общем глядишь, и термояд вылезет из подполья.

Статья интересная, но при нашей жизни плазменные ускорители не заменят обычные.
Проблемы:
1) Разброс по импульсу у плазменных - 100%. Ценой невероятных усилий разброс удалось снизить до 10%. У обычных, разброс 10^-5. Если разброс по импульсу 10^-3, то такой пучек идет в утиль - для современных экспериментов такой пучек не нужен. Все, что на подобных пучках можно было сделать, уже сделали. Причем, для плазменных ускорителей чем больше энергия - тем больше проблем с пучком.
2) количество. Типичное количество частиц в нашем ускорителе(довольно древнем) 10¹⁰ - 10¹¹ . Количество электронов, которые смогли ускорить - 108 штук.
3) Потребная энергия. То, что использовалось - лазеры 10ТВт и выше. Чем больше мы хотим энергию пучка, тем дольше надо держать эту мощьность и тем выше должна быть сама мощность. На данный момент я подобные мощности в течении длительного времени не представляю.
4) Энергия пучка. LHC имеет 7ТэВ на пучек (14ТэВ в ЦМ), описанное достижение плазменного ускорителя 180 МэВ

Так что для "частиц" такие плазменные ускорители врятли будут использоваться в ближайшее время а может и совсем не будут. А вот для чего-нибудь типа твердотельных исследований, промышленности - наверняка будут и уже в ближайшее время.

вот еще одна диковинка, ускоритель протонов на принципе DWA (dielectric wall accelerator):

100 million electron volts per meter




Правда не очень понятна его начинка. Если кто знает, просветите.