Книга о коллайдере

Владимир Шильцев и Валерий Лебедев, выпускники ФФ НГУ, стали авторами книги о коллайдере «Tevatron», который работал задолго до пуска известного БАК в Швейцарии.

Книга "Accelerator Physics at the Tevatron Collider", выпущенная в свет немецким издательством Springer, рассказывает читателю о вкладе команды Тэватрона в физику ускорителей и пучков элементарных частиц.

Коллайдер Тэватрон, который находится в городе Батавия (под Чикаго, в США) был мировым лидером по исследованиям элементарных частиц сверхвысоких энергий. В нем ученые сталкивали частицы материи (протоны) и антиматерии (антипротоны), каждая из которых обладала энергией 1,000,000,000,000 эВ (эквивалентно 600 млрд обыкновенных батареек по 1.5 В).

– Ускоритель Тэватрон был уникален по множеству причин: в нем впервые в мире использовались сверхпроводящие магниты для поворота пучков по круговой траектории с радиусом 1 км. Разработаны и использованы методы производства и накопления частиц антиматерии (кстати, для коллайдера мы произвели 95% всей антиматерии когда-либо искусственно созданной всем человечеством), применены новейшие изобретения и установки, такие как система электронного охлаждения на рекордных энергиях, электронные линзы, методы объединения и разъединения пучков высокой интенсивности и контроля их параметров, – поясняет Владимир Шильцев, автор книги и директор Центра ускорительной физики лаборатории Fermilab. – Тэватрон уникален еще и тем, что он работал более 25 лет (для сравнения, БАК – только 3 года), и за это время его производительность (так называемая «светимость») выросла более чем в 400 раз, благодаря усилиям большой команды физиков-ускорительщиков. Вот опыт этой команды за 25 лет и изложен на 500 страницах этой книги.

Как признается сам автор, формальное написание книги заняло много меньшее время, нежели согласование всех юридических тонкостей.

– Периодически я узнавал у наших юристов и пытался понять, в чем камень преткновения. Однако меня быстро отпугивали риторическими вопросами: например, «вдруг наши утверждения о скорости роста внутрипучкового рассеяния в системе с ассиметричными функциями распределения по трем степеням свободы окажутся ошибочными?» Я привожу этот пример в шутку, но если серьезно, то я был впечатлен объемом анализа, количеством действий и требуемого времени для решения такой, казалось бы, простой проблемы. В итоге я понял, что юриспруденция тоже Большая Наука.

Главной особенностью книги Владимир Шильцев считает сам объект исследования – до последнего времени крупнейший в мире суперколлайдер.

– Это хороший добротный труд, рассчитанный на специалистов или начинающих ученых, предполагающих специализироваться в области физики пучков. Кроме нас с Валерием – двух главных авторов-редакторов – в написании отдельных кусков принимало участие еще около 20 человек. Шесть из них – выпускники ФФ НГУ, что показывает на высокий мировой уровень подготовки в Университете и далее в ИЯФе. Вообще же, полный коллектив ученых, инженеров и техников занятых ускорительным комплексом коллайдера Тэватрон насчитывал в максимуме около 700 человек, и наша книга посвящена им, тем, кто сделал реальностью это "научно-техническое чудо", – заключил Владимир Шильцев.

Preface

The intent of this book is to present major advances in accelerator physics and technology implemented at the Tevatron proton-antiproton collider at the Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, IL, USA, during its quarter of century long quest for better and better performance. The collider was arguably one of the most complex research instruments ever to reach the operation stage and is widely recognized for many technological breakthroughs and numerous physics discoveries. In this book we have tried to coherently describe the contributions to the physics of colliding beams made at the Tevatron. Both theoretical and experimental works are presented in uniform fashion...

In Chapter 1 we outline the basics of the colliding beams technique and brief history of the Tevatron, describe the Fermilab accelerator complex and overview the collider luminosity progress. Other chapters are devoted to special topics, such as beam optics methods used in the Tevatron accelerators (Chapter 2), accelerator magnets and magnetic field effects on beam dynamics (Chapter 3), novel longitudinal beam manipulation methods widely used at the Tevatron (Chapter 4), high intensity beam issues and instabilities (Chapter 5), beam emittance growth and halo collimation (Chapter 6), production and cooling of the antiprotons (Chapter 7), the beam-beam effects (Chapter 8), and beam diagnostics (Chapter 9).

Batavia, IL
Valery A. Lebedev
Vladimir D. Shiltsev

Последняя редакция: 19.02.2016 09:35