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探尋微觀世界奧秘的重要手段——次原子的粒子加速器是如何運作的
先前的一個置於 LHC 加速碰撞隧道中的加速器仍保持著速度的世界紀錄,它能將一個電子加速到極高的速度,幾乎接近於光速,光子大約需要14 分鐘的時間才能領先 10 英尺。如果這還不讓你驚訝,要記得光子是宇宙上最快的東西,它時速每秒大約186,000英裡。那麼,這些次原子的粒子加速器是如何運作的?
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粒子加速器粉碎粒子,是如何製造新粒子的?
在物理學的發展中,從過去自然界中的觀測到今日使用強大的粒子對撞機來尋找尺度更小的粒子,一直是物理學家的目標。但粒子到底是如何被製造的呢?粒子對撞機製造新粒子的機制是什麼?隨著加速器的發明和使用,後續大多利用加速器產生高能量的質子束或電子束。在碰撞的過程中,能量足夠的情況下,透過特定反應產生並觀察新粒子。
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天空中的巨型粒子加速器
地球磁場正在捕獲高能粒子,當第一批衛星發射升空時,詹姆斯·范·艾倫(James Van Allen)領導的科學家意外地發現了高能粒子輻射區,該地區後來以其發現者範·艾倫輻射帶命名。現在,由GFZ德國地球科學研究中心的研究人員領導的一項新研究表明,輻射帶中的電子可以在本地加速到非常高的速度,研究表明,磁層是一種非常有效的粒子加速器,可以將電子加速到所謂的超相對論能量,這項研究發表在《自然通訊》上。
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走近粒子加速器
但是,關於「製造」人工黑洞這個問題,藉助一種科學裝置,也許我們可以在實驗室中將其實現——這種科學裝置就是粒子加速器。粒子加速器全名為「荷電粒子加速器」,是一種可以使帶電粒子在高真空環境中受磁場力控制、電場力加速而達到高能量的特種電磁、高真空裝置,也是為人類提供各種能量的粒子束或輻射線,如電子、質子、氘核、α粒子、各種重離子以及其他一些微觀粒子的現代化裝備。
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用粒子加速器,重現十九世紀的樣貌
最近,西安大略大學與加拿大國家美術館的研究人員在《科學報告-自然》期刊上發表了一項新的研究,他們在粒子加速器的幫助下,對兩張使用銀版攝影法拍攝的古老照片進行了修復,這兩張照片大約拍攝於1850年左右,但由於腐蝕以及其他損害的原因,照片中的圖像已無法辨認。利用新的技術,研究人員從幾乎全然不可見的兩張照片中,恢復出了一個女人和一個男人的肖像照。
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物理學:新的粒子加速器將探測帶電粒子如何呈現新的身份!
物理學:新的粒子加速器將探測帶電粒子如何呈現新的身份!粒子加速器是一種功能強大的設備,它使用電磁場以接近光速的速度推進帶電粒子,如電子或質子,然後將它們正面粉碎。在這些高速碰撞中眨眼間發生的事情可以告訴我們一些自然界的基本秘密。
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2020年建全球最大粒子加速器
中國將於2020年至2025年間開始建造世界最大粒子加速器,它將可讓科學家們能更多了解宇宙的運作。中科院高能物理研究所所長王貽芳向媒體表示,這項計劃的最終概念將在2016年底完成。
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羅浮宮地下的粒子加速器
但很多人不知道的是,在羅浮宮庭院裡貝律銘修建的著名的玻璃金字塔15米深處的地下,有一臺名為AGLAE的粒子加速器——世界上唯一一臺藝術專用的粒子加速器。粒子加速器發明於20世紀30年代,最初主要用於粒子物理研究。隨著科技的發展,回旋加速器、直線加速器、靜電加速器、倍壓加速器、電子感應加速器等不同種類的粒子加速器被用於放射性醫學、放射性化學、放射性同位素製造、非破壞性探傷等領域。
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關於粒子加速器你可能不知道的10件事
雖然知名度不斷提高,但粒子加速器仍有許多不為人知的秘密。在此,《對稱》(symmetry)雜誌就整理出了10項你可能不知道的有關於粒子加速器的小知識。1.世界上正在運作的加速器超過30000臺加速器遍布各地,從事各種各樣的工作。它們最為人熟知的一面是在粒子物理科研中的作用,不過這些加速器還可以在其他很多領域發揮作用。
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新聞背景:粒子加速器和粒子對撞機
新華網北京4月13日電 1919年,盧瑟福用天然放射源實現了第一個原子核反應,即利用阿爾法粒子轟擊氮、氟、鉀等元素的原子核發現了質子。不久,人們就提出了用人造快速粒子源來改變原子核的設想。 簡單地說,粒子加速器是一種用人工方法產生快速帶電粒子束的裝置。
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羅浮宮啟用藝術專用的粒子加速器,這是全世界唯一一臺
據法新社報導,周四,全球唯一一臺藝術專用的粒子加速器在法國巴黎羅浮宮啟用,它將協助專家分析年代久遠的藝術珍品。這臺長達 37 米的機器全稱為」新羅浮宮基本分析加速器「(Accélérateur Grand Louvre d』Analyse lémentaire,簡稱 AGLAE),位於羅浮宮博物館下方的地下室中。自其 1987 年開始安裝以來,它就是這座享譽世界的博物館的一部分。經過全新升級的 AGLAE,將被首度用於常規研究以及繪畫作品和其他有機材料製成的藝術品的鑑定。
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從文明奇觀到千家萬戶——粒子加速器菜鳥筆記
基本的物理很簡單,帶電粒子可受到電磁場的作用,不帶電的粒子則不受力。電場力將粒子勢能轉換為動能,垂直於粒子運動方向的磁場產生洛倫茲力。因此,只有電場才能夠加速粒子,而磁場作用下粒子方向可以發生偏轉。 很容易想到直接利用直流高壓電場來加速粒子,這就是最早出現的加速器類型:高壓加速器,包括靜電加速器和倍壓加速器等。這種加速器最關鍵的原理當然是如何產生和維持高壓。
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你不知道的粒子加速器
粒子加速器可以通過電磁場將亞原子粒子加速到極高的速度。粒子加速器是利用電場來推動帶電粒子使之獲得高能量。日常生活中常見的粒子加速器有電視及X光等設施。被加速的粒子置於抽真空的管中,才不會被空氣中的分子所撞擊。大型強子對撞機(Large Hadron Collider,LHC)是世界上最大、功率最強的粒子加速器。
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中國粒子加速器研究「加速」
中新社北京九月十七日電(記者孫自法)記者今天從此間開幕的第二屆亞洲粒子加速器會議上獲悉,中國正在為粒子加速器的研究「加速」。 蘭州重離子冷卻儲存環、合肥同步輻射裝置二期工程等大型加速器工程,已在緊張進行當中。
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他把頭伸進粒子加速器當中,直接被高能質子束爆頭,後來如何?
他把頭伸進粒子加速器當中,直接被高能質子束爆頭,後來如何?,事實上,也正是這臺粒子加速器,為前蘇聯的物理學事業,立下了汗馬功勞。,在前往粒子加速器的過程當中,他要求控制中心必須在10分鐘之內,將粒子加速器徹底關閉。
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原子版的「特洛伊木馬」,能否掀起對撞機,粒子加速器的革命?
博科園:本文為物理學類科學家是如何從最基本的層面探索自然的?他們會建造能辨識原子和亞原子的細節的「超級顯微鏡」。不過這在可見光下可是行不通的。若想探測最小尺度的物質,他們可以對電子束加以利用,要麼將它們直接用於粒子對撞機,要麼在X射線雷射器中將它們的能量轉換成明亮的X射線。而在這些能作出科學發現的機器中佔據C位的,是粒子加速器。首先,粒子加速器會產生電子,然後在一系列的加速器腔中提高電子的能量。現在,一個國際研究團隊發現,一種更明亮的、基於等離子體的電子源,可被用於更緊湊、更強大的粒子加速器中。
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當粒子加速器縮小100倍
一個太赫茲加速器模塊科學家們說他們已經找到了縮小粒子加速器一個關鍵組件的方法,這能允許未來更強大加速器小型化。
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基於粒子加速器的高能X射線貨櫃檢查裝置是如何守護國門的?
人員出入境通常用X光安檢儀輔以人工安檢進行,在大型貨櫃已成為貨物流通最主要載體的當今,貨物的出入境檢查是如何進行的呢? 高能X射線貨櫃檢查裝置堪稱守衛國門的忠誠衛士,這不僅是粒子加速器技術的重要應用,其中還有粒子加速器科學家們的直接貢獻。
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粒子加速器及其工作原理:9個有趣的事實
粒子加速器(Particle accelerators),有時也稱為原子粉碎機(atom smashers),是世界上一些最先進的科學設備。但是它們是什麼以及是如何工作的?顧名思義,粒子加速器是用於加速稱為粒子的微小物質的特殊技術。它有效地地利用磁場和電場來產生帶電粒子的快速流,帶電粒子被發射到特定目標。粒子可以是質子或電子,但是在某些特殊情況下,可以用來發射亞原子粒子甚至是金、鈾等整個原子。一種比如稱為圓形粒子加速器,由下面六個基本組件組成。
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科學家製造出了一種晶片大小的粒子加速器
位於史丹福大學的SLAC國家加速器實驗室,原名斯坦福直線加速器中心,運行著近2英裡長的巨大的加速器中,電子流流過真空管,隨著微波輻射的爆發將粒子向前推動得越來越快,直到它們的速度接近光速,從而產生了強大的光束,世界各地的科學家都可以使用它探測無機和生物材料的原子和分子結構。