Infrastruktura akceleratorowa FCC : 100 TeV, 10³⁵cm^-2s^-1, 100 km

• Autorzy: Romaniuk R. S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2016.7.7

Warianty tytułu

EN

Accelerator infrastructure FCC : 100 TeV, 10³⁵cm^-2s^-1,100 km

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przyszły planowany w CERN zderzacz pierścieniowy FCC ma mieć energię zderzeń wiązki protonowej w centrum masy w obszarze 100 TeV (FCC-pp), w zakresie ok. 0,1-0,4 TeV dla wiązki elektronowej FCC-ee (TLEP), jasność wiązki 10³⁵cm^-2s^-1 i długość nowego tunelu cylindrycznego (symetrycznego wielokątnego) 100 km. W dziedzinie parametrów ma przekroczyć wszystkie dotychczasowe infrastruktury o co najmniej rząd wielkości. Jego budowa jest planowana w CERN, jako infrastruktury po erze LHC, a więc po roku 2035. Jednak prace nad tym monstrualnym urządzeniem rozpoczynamy już dzisiaj, tak jak pierwsze prace nad LHC i jego detektorami rozpoczęto prawie 30 lat przed przyspieszeniem pierwszej wiązki protonowej w roku 2010. Kolaboracja FCC będzie obejmować co najmniej 10000 osób z ponad 100 krajów, w tym co najmniej sto osób, o ile nie więcej, z naszego kraju. Szczególnie istotny jest udział młodych uczonych, gdyż projekt będzie trwał kilkadziesiąt lat. Projekt FCC obejmuje zderzacz elektronowy, protonowy, jonowy i być może także inne konfiguracje. FCC będzie używał obecny kompleks LHC jako iniektor. Do budowy FCC potrzebne będą nowe magnesy nadprzewodzące dipolowe zakrzywiające wiązkę o polu ok. 20 T i nowe magnesy korygujące i ogniskujące wiązkę - kwadrupole i sekstupole, a także nowe kolimatory, nowe struktury przyspieszające o wielkim gradiencie pola rzędu GV/m, nowe materiały i nowa generacja układów mikrofalowych RF dużej mocy oraz nowe systemy pomiarowe i kontrolne LLRF. Prawie wszystkie rozwiązania muszą być nowe, a więc jest to wyzwanie dla nowej generacji uczonych, także z Polski.

EN

Future planned in CERN circular particle collider FCC is expected to reach collision energy in the range of 100 TeV for proton beams FCC-pp, energy range 0,1–0,4 TeV for electrons FCC-ee (TLEP), beam luminosity 10³⁵cm^-2s^-1 and will be built in a new tunnel of 100 km in length. In domain of parameters the new infrastructure will beat the existing solutions of at least one order of magnitude. Its building is planned in CERN as an infrastructure of the post-LHC era, thus after 2035. However, the work on this monster machine has just started, similarly to the works on the LHC and its detectors which started nearly 30 years earlier before the first beam was accelerated in 2010. FCC Collaboration will consist of 10000 people from more than 100 countries, including at least 100 researchers if not more from Poland. The most important is the participation of young researchers, because the project will last a few decades. FCC infrastructure embraces ee, pp, ep, and ii colliders, and probably other configurations. FCC will use the existing LHC complex as an injector. To build FCC there are needed new superconducting magnets: dipoles bending the beam with the field 20 T, new correction and focusing magnets - quadrupoles and sextupoles, also new collimators, new accelerating structures of ultimate field gradients in the area of GV/m, new materials, new high power microwave circuits, and new measurement and control LLRF systems. Nearly all solutions have to be new, thus this project is a huge challenge to the new generation of researchers, also originating from Poland.

Słowa kluczowe

PL

systemy elektroniczne; eksperymenty fizyki wielkiej energii; nauka i technika akceleratorowa; fizyka poza modelem standardowym; przyszły zderzacz pierścieniowy; FCC; LHC

EN

electronic systems; high energy physics experiments; accelerator science and technology; physics beyond the SM; future circular collider; FCC; LHC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 57, nr 7
• Strony: 23--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Romaniuk R. S.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Bibliografia

• [1] Projekt Europejski FP7 Enhanced European Coordination of Accelerator Research and Development - EuCARD2 [cern.ch/eucard2].
• [2] Future Circular Collider - FCC Web [cern.ch/fcc].
• [3] F.Zimmermann, M.Benedikt, D.Schulte, J.Wenniger, Challenges for highest Energy circular colliders, Art.no.MOXAA01, Proc. IPAC2014, Dresden, Germany, ISBN 978-3-95450-132-8.
• [4] The TLEP Design Study Working Group, First look at the physics case of TLEP, JHEP 01 (2014) 164, doi:10.1007/JHEP01(2014)164, ArXiv:1308.6176.
• [5] L.Rossi, E.Todesco, Conceptual design of 20 T dipoles for High-Energy LHC, ArXiv:1108.1619.
• [6] M.Benedict, K.Oide, F.Zimmermann, et al., Status and Challenges for FCC-ee, ArXiv:1508.03363.
• [7] M.Benedikt, F.Zimmermann, Status and challenges of the Future Circular Collider Study, [cds.cern.ch/record/2120816].
• [8] R.S.Romaniuk, International Linear Collider - global and local implications, International Journal of Electronics and Telecommunications, vol. 60, no. 2, 2014, pp. 181-185, doi:10.2478/eletel-2014-0022.
• [9] R.S.Romaniuk, Compact Muon Solenoid Decade Perspective and Local Implications, International Journal of Electronics and Telecommunications, vol. 60, no. 1, 2014, pp. 89-94, doi:10.2478/eletel-2014-0010.
• [10] FCC Week 2015 [cern.ch/fccw2015].
• [11] FCC Week 2016 [cern.ch/fccw2016].
• [12] Future Circular Collider Study at Facebook Social Media [https://www.facebook.com/FCCstudy/].

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.