Dorazila nová vakuová komora pro Mainz Accelerator Mesa!

Dorazila nová vakuová komora pro Mainz Accelerator Mesa!

Mainz, Deutschland - Konstrukce akcelerátoru Energy-Reces částic Mesa (Mainz Energy Recovery Accelerator) na univerzitě Johannes Gutenberg Mainz (JGU) se stále formuje. 10. dubna 2025 byla dodána vakuová komora 3,3 tuny, která bude hrát ústřední roli v experimentech Mesa. Projekt, který je součástí mainz excelence Cluster Prisma+, činí rozhodujícím pokrokem a nabízí nové perspektivy pro základní výzkum ve fyzice.

Již v listopadu 2024 byla instalace 21 -tonových suprale -leadingových magnetů důležitým milníkem. Mesa provede dva hlavní experimenty, Magix a P2, jejichž cílem je objasnit základní otázky fyziky základních částic. Zejména by experiment P2 měl měřit slabý úhel směsi a tak odhalit více o stavebních plánech vesmíru.

Technické podrobnosti o vakuové komoře

Nová vakuová komora má působivou délku 7 metrů a průměr 2,4 metrů, což má za následek objem 32 metrů krychlových. Vytváří nezbytné vakuum pro cílovou buňku, která je provozována na extrémně nízké teplotě asi -257 stupňů Celsia. Tato speciální cílová buňka obsahuje asi 70 litrů kapalného vodíku a potřebuje izolovat vakuum.

Kritický detail je, že teplo způsobené elektronovým paprskem na cílové buňce je rozptýleno chladičem helia. Pro měření v zadní části komory se používá detektor křemíku pixelů k určení impulsu elektronů. Aby byla splněna vysoká požadavky na odolnost proti radiaci, se sestává vakuová komora z hliníkové slitiny s vysokou silnou hliníkou, která je vybavena speciálními kovovými těsněními.

P2 Experiment a technický vývoj

Vývojová práce experimentu P2 je financována z Cluster Prisma+ a programem Velkého zařízení německé výzkumné nadace (DFG). V souvislosti s touto prací již proběhlo několik testů a vývoje. 19. února 2024 byla podána ochrana olova pro spektrometr P2, zatímco různé prototypy byly dříve testovány. Tyto detektory a zkumavky fotomultiplikátoru zavírají dozadu.

Technologie, která je implementována v zařízeních, jako je Mesa, je součástí většího globálního trendu ve fyzice. Technologie supravodivého akcelerátoru, podobná tomu, jak se také používá v mezinárodním lineárním akcelerátoru (ILC), umožňuje přenosy s vysokou energií na zrychlené částice s nižšími ztrátami výkonu. Tento postup zvyšuje kvalitu generovaných paprsků částic a míry kolize, které mají zásadní význam pro výzkum.

Při dodání vakuové komory se vědci v Mainzu přiblížili k rozhodujícímu kroku, aby získali hlubší vhled do přírody a fyzických zákonů. Očekává se, že nadcházející experimenty poskytnou průlomové znalosti pro fyziku a rozšíří pochopení základních částic vesmíru.