Çağının ötesinde işleri yapma gücünü ve kararlılığını kendinde bulan insanları, belki şu an aramızda olmasalar da, herzaman hatırlayalım.

Transkript

1 Çağının ötesinde işleri yapma gücünü ve kararlılığını kendinde bulan insanları, belki şu an aramızda olmasalar da, herzaman hatırlayalım.

2 SPS CERN in Fransız bölgesine doğru ilerlemesi kararının imzaları atıldıktan birkaç ay sonra, Super Proton Synchrotron u (SPS) üzerinde çalışmalar başladı. İki yıl sonra, 31 Temmuz 1974 te, SPS tünelini kazan Robbins tünel açma makinesi başlama noktasına geri döndü. Bu makine 7 km çevresinde, ortalama yerin 40 m altında bir tünel açmıştır. Tünel Fransız-İsviçre sınırının iki yanında uzanarak, SPS i sınır geçen ilk hızlandırıcı yapmıştır. Tüneli donatmak için binden fazla magnet gerekmekteydi. Sivil mühendislik ve kurulum dört yıl içinde bitmiştir. SPS tünel ve kontrol odasına dağılmış yüksek hızda veri ileten 24 küçük kontrol bilgisayarı ile zamanının ötesinde bir kontrol sistemine sahipti. 17 Haziran 1976 da, proje yöneticisi, John Adams, haziran oturumu için toplanmış kurul üyelerine 400 GeV de ilk proton dolaşımının yapıldığını açıkladı. Ertesi yıl SPS fizik programı başladı. ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 2

3 S.P.S. Super Proton Synchrotron CERN -1- Ö. Mete, Mayıs

4 CERN Hızlandırıcıları Tümleşkesi ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 4

5 CERN Hızlandırıcıları Tümleşkesi ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 5

6 SPS 6 SPS (Super Proton Synchrotron) 1976 yılından beri CERN de çeşitli görevlerden sorumlu olmuş ve olmaya devam eden 6.9 km çevresinde bir hızlandırıcıdır: 30 farklı yapı ve biçimde 1425 tane magnet içerir. Dünyanın geleneksel (oda sıcaklığında çalışan) magnetlerle çalışan en büyük hızlandırıcısıdır. Sabit hedef deneyleri için 400 GeV/c protonlar, CNGS deneyi için 400 GeV/c protonlar, HiRadMat için protonlar, LHC için 450 GeV/c protonlar, SPS ve LHC hızlandırıcı deneme çalışmaları için demetler, sabit hedef deneyleri için 400 GeV/c proton eşdeğerinde kurşun iyonları sağlamaktadır.

7 SPS 7 PS ten bohça aktarımının etkin ve akıcı bir şekilde olması için PS ve SPS için merkezi yörünge uzunlukları arasındaki oran 1/11 olmalıdır. Bu yüzden SPS, bu orana göre 6.9 km uzunluğunda tasarlanmış ve yapılmıştır. SPS hızlandırıcısı halka şeklinde bir hızlandırıcı desek de, yapısı bundan daha ayrıntılıdır. Üzerinde çeşitli görevler için kullanılmak üzere farklı araçların yerleştirileceği düzenli olarak dağılmış düz bölgeler vardır. PS ten gelecek bohçaların alınacağı injection bölümü (LSS1, Long Straight Section 1), hızlandırma için kullanılacak bölüm (LSS3), demetin çeşitli kullanıcılara gönderileceği extraction bölümleri (LSS2, 4, 6) gibi...

8 Tarih UA1 deneyinde Z parçacığı bozunumu. Resim: CDS Yüzüklerin ilk efendisi The first lord of the rings UA1 deneyinde W parçacığı bozunumu. Resim: CDS CERN in ikinci en büyük hızlandırıcısıdır da çalışmaya başladığında CERN in parçacık fiziği çalışmalarının yıldızı oldu. SPS kullanılarak yapılan araştırmalar: Protonların iç yapıları, doğanın maddeyi karşıt maddeye tercihinin araştırılması, maddenin evrenin başladığı ilk anlardaki durumunu ve exotic biçimlerinin araştırılması gibidir. Nobel Ödülünü getirecek olan büyük olay, 1983 te W ve Z parçacıklarının keşfinin yapılması oldu. Bu keşif için SPS proton-antiproton çarpıştırıcısı olarak çalıştı. ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 8

9 SPS Örgüsü 9 SPS ayrılmış işlevli bir örgü yapısına (separated function lattice) sahiptir. Örgüde eğmek için iki-kutuplu magnetler, odaklamak için dört-kutuplu magnetler kullanılmaktadır. Birleştirilmiş işlevli örgü hakkında bilgi toplayınız. Hangi uygulamalar için, ne tür hızlandırıcılarda daha çok kullanılıyor bulabilir misiniz?

10 SPS Örgüsü 10 SPS ayrılmış işlevli bir örgü yapısına (separated function lattice) sahiptir. Örgüde eğmek için iki-kutuplu magnetler, odaklamak için dört-kutuplu magnetler kullanılmaktadır. Köşegenler içindeki sayılar her yarı perioddaki eğici sayısı. 4/4 normal period. Bir super-period un yapısı. Eklenti için düz bölge yapısı. (F, odaklayıcı - D, dağıtıcı dört kutuplu - B1, B2 iki kutuplu magnetlerdir.)

11 SPS Örgüsü 11 SPS, 30 farklı yapı ve biçimde 1425 tane magnet içerir. Dünyanın geleneksel (oda sıcaklığında çalışan) magnetlerle çalışan en büyük hızlandırıcısıdır.

12 SPS Örgüsü 12 Ana Eğici (iki kutuplu) Magnetler

13 SPS Örgüsü Ana Eğici (iki kutuplu) Magnetler 1976 da hızlandırıcıya yerleştirilmeyi bekleyen eğici magnetler... ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 13

14 SPS Örgüsü 14 Ana Eğici (iki kutuplu) Magnetler 6.2 m uzunluğunda olan normal iletken eğici magnetler, magnetin uçlarında yukarı bükülmüş sarımlardan yapılmıştır. SPS te iki tür eğici magnet vardır, B1 (360 tane) ve B2 (384 tane). Her iki türünde ulaşabileceği en yüksek alan değeri 1.8 T dır ve dış boyutları aynıdır (450x800 mm^2). Aralarındaki fark, iç boyutlarının farklı oluşudur (B1: 39x129 mm^2, B2: 52x92 mm^2). Bu aralıklar demet ölçülerine göre biçilmiştir. Magnetin çekirdeği 1.5 mm lik katmanlardan oluşur, sarımlar eklendikten sonra orta eksende birleşen üst ve alt bölümlerden oluşur.

15 SPS Örgüsü 15 H-biçimli Eğici (iki kutuplu) Magnet Örneği

16 SPS Örgüsü 16 Ana Eğici (iki kutuplu) Magnetler m 4613 m Her magnetin ne kadar magnetik alan sağlaması gerekir?

17 SPS Örgüsü 17 Ana Eğici (iki kutuplu) Magnetler m 4613 m

18 SPS Örgüsü Ana Eğici (iki kutuplu) Magnetler ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 18

19 SPS Örgüsü 19 Ana Odaklama (dört kutuplu) Magnetleri

20 SPS Örgüsü 20 Ana Odaklama (dört kutuplu) Magnetleri

21 SPS Örgüsü 21 Diğer Magnetler

22 Hızlandırma ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 22

23 Hızlandırma 23

24 Hızlandırma ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 24

25 Hızlandırma ACCTR /14 Mayıs 2012/ SPS-1 25

26 Hızlandırma 26

27 SPS kullanıcıları 27

28 Extraction-Injection

29 Extraction-Injection 29

30 Extraction-Injection 30

31 SPS Döngüsü 31 Bu kadar kullanıcı nasıl idare ediliyor?

32 SPS Döngüsü 32 Bu kadar kullanıcı nasıl idare ediliyor?

33 SPS Döngüsü 33 Bu kadar kullanıcı nasıl idare ediliyor?

34 SPS Döngüsü 34

35 SPS Döngüsü 35

36 Daha fazlası için 36 The 400 GeV Proton Synchrotron Excerpt from the CERN Annual Report 1976 CERN Courier article: Super Proton Synchrotron marks its 25th birthday SPS magnet sistemi üzerine bir görsel: The PS Booster, PS and SPS Magnets for the next 25 years:

37 CERN Ana Kontrol Odasında SPS Masası 37