研究院。
林浩在办公室闭关研究。
超级强子对撞机是个大家伙,如果要做相关物理实验,那也是以后的事情,但在此之前,他需要先把这种实验设备给造出来,而设计则是前置条件。
从很早以前开始,他就在做这方面的知识储备,这次闷头在办公室内二十多天,终于搞定。
超级强子对撞机准备工作:
其一,能源供给。
这种设备使用的是电能,当然,它需要的电能是海量的。
这对林浩目前来说,其实也是最简单的,经过这一年多的科技积累,不管是地下的地热井发电,还是核反应堆发电,甚至是核聚变发电,总之非常容易。
他准备使用2台核反应堆,来给超级强子对撞机供电,这样核聚变技术就能更好地隐藏起来。
其二,粒子加速器设计。
这是把质子束和电子束加速到光速,这个其实也容易的,目前全球有许多对撞机都已经实现,林浩可以做拿来主义,而且他经过超算模拟和伊娃推演以后,肯定能获得最优解决方案。
这可以使加速器的体积更小,效率更高,而且加速的结果更接近光速......
其三,环形轨道的设计和建造。
这个也比较容易的。
东福山岛,一期工程早就完工,二期工程这些天也能完工,地下隧道已经挖好,只等施工建造。
林浩有强大的工业制造能力。
当然,在技术方面,肯定也能做到全球顶尖级,这不夸张,环形轨道主要是给粒子束加速用的,当然还有分离粒子束功能,这需要超级磁场。
对于磁场以及控制而言,不管是在三维纳维-斯托克斯方程的通解方面,还是在常温超导体方面,都是顶尖的。
别人家使用超导材料,都还需要液氮来降温,他不需要。
其四,照相机。
额,这也是林浩这二十多天的研究成果,也是最麻烦的地方。
超级强子对撞机,把粒子束加速到光速进行碰撞,而这碰撞是在瞬间完成的,甚至用纳秒做时间单位都有些长。
超级强子对撞机,之所以称之为超级,主要是它的能量级数。
林浩这次的想法,是建造全球最厉害的,能量级方面,可以达到100TeV(百万亿电子伏特),这是个巨大的能量,而碰撞的瞬间是可以模拟宇宙大爆炸的。
照相机的功能,就是要把这个碰撞瞬间给记录下来。
超级强子对撞机,是个位于地下120米深度,长度超过100公里的环形轨道,在这轨道上,需要嵌套四台照相机,用来探测粒子碰撞的瞬间。
1)超场探测器:
这是最大的照相机,长度62米,直径30米的桶装探测器,主要用来捕捉上帝粒子,高能粒子,暗物质,以及构成物质世界的各类基本粒子。
在环形轨道加速器中,加速器可以将质子或者电子从450 GeV加速到96 TeV,在每秒时间间隔内,束流环绕轨道超过圈以上。
超高能束流是不连续的。
它们形成束团存在。
单个束团超过百亿个质子或者电子,单个束团的径向长度约几十厘米,横向宽度约几百微米,对撞点束团会被聚焦到横向宽度几微米大小,两个束团的间隔是20纳秒,对应的空间距离大概几米。
粒子加速器可以稳定地在狭窄的通道内长达几十个小时,在此期间,两个束团可以产生上亿次的碰撞。
超场记录仪,就是需要记录这些碰撞数据。
2)色子探测器:
这是个最重的照相机,差不多可能有万吨左右,长度约20米,高度12米左右,全名叫色缈子线圈,主要目的是寻找希格斯玻色子,精确测量标准模型,以及探索各类物理现象?。
3)碳晶探测器:
碳晶探测器的探测通常用来探测粒子走过的“路径”,如果同时有外加磁场,碳晶探测器就能探测到粒子在磁场中的偏转角度,进而计算得到粒子动量,类似功能的探测器还包括多丝正比室、漂移室等。
4)离子探测器:
重离子对撞、模拟宇宙大爆炸最初环境为主要研究对象的实验。
林浩露出笑容。
终于要搞差不多了。
但这还不够,他来到超算中心,找到伊娃,和伊娃共同耗费十多天,最终终于完成超级强子对撞机的设计工作。
这才是能具体实施的工程设计。
如果要打印出来。
也许能够装满火车的几节车厢吧。
......
洛书芸悄悄来到林浩办公室。
发现地上、桌子上、沙发上,到处都是书籍和稿纸,还没来得及收拾。
这段时间林浩做学术研究,凡是进办公室的,很快就会被赶出来。
她和丽莎两人轮流给林浩从食堂打饭送来,也只能秒进秒出,根本不能在办公室停留多久。
但她确实有工作要汇报。
悄悄挪着脚,来到办公桌对面,轻咳两声:“老板。”
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