Teilchenbeschleuniger

Wissenschaft Physik
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Hallo Wissende,

ich habe zwar schon gegoogelt aber leider keine Antworten auf meine Fragen bekommen:

  1. Aus welcher Quelle stammen die zu beschleunigenden Teilchen?

  2. Wie lange dauert es, bis die Teilchen (ich nehme an das sind Protonen) auf ca. Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden?

  3. Was passiert mit Schmutz- oder Restluftteilchen im Beschleuniger? Werden die mitgewirbelt und „spielen“ mit? Ich gehe davon aus, dass im Beschleuniger ein Hochvakuum herrscht, das aber dennoch ein paar Luftmolekühle enthält.

  4. Wie werden Zusammenstöße der Teilchen bewerkstelligt? Die Teilchen, auf die für den Zusammenprall vorgesehen sind, müssen ja auch irgendwie in den Beschleuniger eingebracht werden und entweder als „Wolke“ stillstehen oder den beschleunigten Teilchen entgegenfliegen.

Danke für Eure Antworten.

Wolfgang D.

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Hallo,

ich habe zwar schon gegoogelt aber leider keine Antworten auf
meine Fragen bekommen:

beziehen sich deine Fragen auf einen bestimmten Beschleuniger? Die Antworten koennen zum Teil variieren.

  1. Aus welcher Quelle stammen die zu beschleunigenden
    Teilchen?

z.B. aus einem Ofen, in dem sie ionisiert und dann mit einem elektrischen Feld rausgezogen werden

  1. Was passiert mit Schmutz- oder Restluftteilchen im
    Beschleuniger? Werden die mitgewirbelt und „spielen“ mit?

Wenn sie mit einem der schnellen Teilchen kollidieren, werden sie irgendwohin geschossen.

Ich
gehe davon aus, dass im Beschleuniger ein Hochvakuum herrscht,
das aber dennoch ein paar Luftmolekühle enthält.

Man gibt sich Muehe, den Restdruck gering zu halten :smile:

  1. Wie werden Zusammenstöße der Teilchen bewerkstelligt? Die
    Teilchen, auf die für den Zusammenprall vorgesehen sind,
    müssen ja auch irgendwie in den Beschleuniger eingebracht
    werden und entweder als „Wolke“ stillstehen oder den
    beschleunigten Teilchen entgegenfliegen.

Die Teilchen werden mit Magnetfeldern gesteuert. Entweder werden sie auf ein Target gelenkt, oder man lenkt zwei gegenlaeufige Strahlen aufeinander, um doppelte Kollisionsenergie zu haben.

Gruesse,
Moritz

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Also, Moritz hat dir da schon gute Antworten gegeben, aber ich wollte nochmal zu 4. kommen.
Die Target-Methode wurde früher mal benutzt, denn da gab es noch keine so leistungsstarken Computer wie heute. Die Bahnen der Teilchen auszurechnen und dann das Magnetfeld danach zu kalibrieren erfordert enorme Leistungen. Außerdem lassen sich nur so massereiche Teilchen (Top-Quark) erzeugen.