7.Лазер на свободных электронах (лсэ)

Специализированный источник когерентного рентгеновского излучения.

8.Колла́йдер

Он же ускоритель на встречных пучках. Чисто экспериментальные установки, цель которых — изучение процессов столкновения частиц высоких энергий.

Применение

• Научные исследования

• Стерилизация (для стерилизации продуктов питания, медицинского инструмента)

• Медицина (лечение онкологических заболеваний, радиодиагностика)

• Производство полупроводниковых устройств (инжекция примесей)

• Радиационная дефектоскопия

• Радиационное сшивание полимеров

• Радиационная очистка топочных газов и сточных вод

19) Большой адро́нный колла́йдер, сокр. БАК — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. будет самым высокоэнергичным ускорителем элементарных частиц в мире

Детекторы:

ATLAS, CMS, ALICE, LHCb — большие детекторы, расположенные вокруг точек столкновения пучков.

Детекторы ATLAS и CMS — детекторы общего назначения, предназначены для поиска бозона Хиггса и «нестандартной физики», в частности тёмной материи, ALICE — для изучения кварк-глюонной плазмы в столкновениях тяжёлых ионов свинца, LHCb — для исследования физики b-кварков, что позволит лучше понять различия между материей и антиматерией, TOTEM — предназначен для изучения рассеяния частиц на малые углы, таких что происходит при близких пролётах без столкновений, что позволяет точнее измерить размер протонов, а также контролировать светимость коллайдера, и, наконец, LHCf — для исследования космических лучей, моделируемых с помощью тех же несталкивающихся частиц.

Во время работы коллайдера столкновения проводятся одновременно во всех четырёх точках пересечения пучков, независимо от типа ускоряемых частиц (протоны или ядра). При этом все детекторы одновременно набирают статистику.

Процесс ускорения частиц в коллайдере

Скорость частиц в БАК к скорости света в вакууме. На 1м этапе низкоэнергетичные линейные ускорители Linac 2 и Linac 3 производят инжекцию протонов и ионов свинца для дальнейшего ускорения. Затем частицы попадают в PS-бустер и далее в сам PS (протонный синхротрон), приобретая энергию в 28 ГэВ. При этой энергии они уже движутся со скоростью близкой к световой. После этого ускорение частиц продолжается в SPS (протонный суперсинхротрон), где энергия частиц достигает 450 ГэВ. Затем сгусток протонов направляют в главное кольцо, доводя энергию до макс 7 ТэВ, и в точках столкновения детекторы фиксируют происходящие события.

20) Графе́н двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом. графен обладает большой механической жёсткостью и хорошей теплопроводностью. Высокая подвижность носителей заряда делает его будущей основой наноэлектроники и возможностью замены кремния в интегральных микросхемах. Графен проявляет электрофизические свойства. Применение: на основе графена можно сконструировать баллистический транзистор. Данный транзистор обладает большим током утечки, то есть нельзя разделить два состояния с закрытым и открытым каналом, т. е не получается задать два состояния, проводящее и непроводящее, при любых напряжениях приложенных к затвору. Другая область применения -использовании графена в качестве очень чувствительного сенсора для обнаружения отдельных молекул химических веществ, присоединённых к поверхности плёнки. Принцип действия этого сенсора: разные молекулы выступают как доноры и акцепторы, что ведёт к изменению сопротивления графена. А также для изготовления электродов в суперконденсаторах для использования их в качестве перезаряжаемых источников тока. На основе графена созданы светодиоды.

21) ФТИ ТПУ Базовые установки:

-Исследовательский ядерный реактор на 10 Мвт;

-Циклотрон У-120;

-Малогабаритные ускорители электронов.

Направления исследований:

-физика элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий;

-физика атомного ядра и ядерных реакций;

-нейтронная физика;

-физика конденсированного состояния;

-теоретическая физика;

-физика и техника реакторов и ускорителей;

-молекулярная и радиационная биофизика;

-медицинская физика;

-приборостроение.

22) 1. Европейский центр ядерных исследований CERN (Женева)

ускоритель-коллайдер частиц LHC с энергией до 7 ТэВ для протонов и 2,76 ТэВ/нуклон для ядер (строится)

Направления исследований:

-теоретическая физика и астрофизика;

-физика элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий;

-релятивистская ядерная физика;

-физика ускорителей заряженных частиц;

-приборостроение.

2. Немецкий центр ядерных исследований DESY ( Гамбург)

Направления исследований:

-теоретическая физика ;

-физика частиц высоких энергий;

-физика ускорителей заряженных частиц;

-физика с помощью фотонов;

-приборостроение;

3. Швейцарская мезонная фабрика- PSI (Цурих)

Направления исследований:

-физика элементарных частиц;

-ядерная энергетика;

-физика твердого тела;

-радиобиология;

-материаловедение;

-ядерная экология;

-ядерная медицина.

4. Национальная лаборатория им.Э.Ферми (Батавия,США)

Направления исследований:

-теоретическая физика;

-физика элементарных частиц и фундаментальных

взаимодействий;

-физика частиц высоких энергий;

-физика ускорителей заряженных частиц;

-приборостроение.

5. Брукхейвенская национальная лаборатория (Аптон, США)

Направления исследований:

-физика элементарных частиц;

-релятивистская ядерная физика;

-физика тяжелых ионов;

-физика низких и промежуточных энергий;

-физика конденсированного состояния;

-теоретическая физика;

-радиобиология;

-радиационная медицина;

-приборостроение.