LorenzoM ha scritto:
Mi sapresti dire la pressione della camera?!
e come funzionerà la misura?? conosci qualche dettaglio?
metto i miei 2 cent, non ho numeri esatti, ma già gli ordini di grandezza possono rendere l'idea:
per le pressioni, in ultra altro vuoto si è attorno ai 10^(-10) millibar, o addirittura 10^(-11)mbar. Stiamo parlando di un vuoto più spinto del vuoto che ad esempio c'è tra la Terra e la Luna.
Il regime di UHV (ultra high vacuum) va circa da 10^(-8) mbar in giù.
Non lavoro al cern, ma mi capita di operare su sistemi UHV, la cosa pazzesca è che a quelle pressioni i materiali che si possono usare per qualsiasi cosa ti venga in mente di fare sono pochissimi. Ancora meno quando imponi vincoli sulla conduttività elettrica/termica o banalmente sul comportamento meccanico in quelle condizioni.
Una camera UHV di pochi litri ha bisogno di ore per andare a regime immaginati un po' gli impianti del CERN: 30km di doppio budello con diametro dell'ordine del cm, mantenuti in UHV e a temperature di circa 3K (o un po' meno, non ricordo). Doppio budello perchè è un'autostrada a doppio senso, così i frontali hanno il quadruplo dell'energia cinetica (velocità relativa doppia). I frontali avvengono in prossimità delle caverne dove si trovano gli esperimenti: i fasci vengono "strizzati" e incrociati, in modo da aumentare la probabilità di impatto (giocare a sparviero 10 contro 10 su un campo da calcio è una cosa, farlo in un box auto un'altra
)
La temperatura così bassa serve perchè tutti i magneti utilizzati sono a superconduttore per poter salire di intensità mantenendo contenute le dimensioni fisiche degli apparati.
I magneti servono per collimare e curvare il fascio: in realtà questo si muove non su una circonferenza, ma su un percorso fatto di traiettorie rettilinee di vari metri giuntate da archi di cerchio. Nei tratti rettilinei viene collimato: se faccio girare protoni, questi sono tuti carichi positivamente e come sappiamo cariche uguali si respingono => il fascio si allargarga, questo non va bene.
Nei magneti passano correnti dell'ordine delle MIGLIAIA di ampere.
Un normale conduttore in rame dimensionato per quelle correnti avrebbe una sezione grossa circa come un foglio A4 (so fosse a sezione rettangolare), il superconduttore dimensionato per la stessa corrente ha una sezione dell'ordine del centimetro quadrato (immaginati un nastro tipo le "piattine" che si usavano per collegare gli harddisk alla scheda madre prima dell'invenzione dei SATA...). Nello stesso spazio si possono mettere molti più avvolgimenti di superconduttore aumentando così il campo magnetico. Campo magnetico maggiore => posso curvare di più la traiettoria delle particelle => posso permettermi di aumentare la velocità per effettuare esperimenti ad energie maggiori.
Il dramma è che i superconduttori hanno una temperatura critica sopra la quale passano al regime di conduzione ohmica "normale" (V=I*R....).
Immagina 10mila ampere che scorrono nel tuo bel nastrino di superconduttore a 3kelvin senza incontrare resistenza: R=0 => la potenza dissipata è nulla (P=I^2 R, ma R=0, quindi P=0)
Ora immagina un guasto alla linea dell'elio liquido, la temperatura passa a 4 kelvin: a questa temperatura il superconduttore diventa conduttore normale e la sua resistenza passa da zero ohm a qualche ohm
potenza dissipata per effetto joule:
P=I^2 R => resistenza non nulla per "un botto" di ampere => uno sfacelo di watt => salta tutto
Questi sono solo alcuni dei dettagli fantasmagorici della macchina LHC del CERN, poi, lungo l'anello ci sono i vari esperimenti tipo ATLAS e compagnia bella, ma qui non ne so proprio nulla.
Tutte queste cose se vai a visitare il CERN puoi toccarle con mano: c'è un museo con cimeli e attrezzature attuali.
ciao
dan
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