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なぜ大きなハドロンコライダーがヘリウムを必要とするのですか?

大規模なハドロンコリダー(LHC)は、いくつかの重要な理由でヘリウムを必要としています。

1。超伝導性:

* LHCの磁石は超伝導材料で作られています。つまり、非常に低い温度に冷却すると電気に対する抵抗が失われます。

* ヘリウムは、これらの磁石を-271.3°C(1.9ケルビン)まで冷却するために使用されます 、絶対ゼロよりわずか数度。

*この温度では、磁石が超伝導され、熱としてエネルギーを失うことなく巨大な流れがそれらを流れるようになります。これらの電流は、LHCのプロトンビームを曲げて誘導するために必要な強力な磁場を生成します。

2。超伝導の維持:

*磁石が冷却されると、超伝導状態を維持するために、その温度を継続的に保持する必要があります。

* ヘリウムは極低温として作用し、磁石を絶えず循環して熱を除去して、温かくして超伝導を失う可能性があります。

3。圧力と真空:

* LHCはほぼ完璧な真空で動作します。これは、陽子と空気分子間の衝突を防ぐのに役立ちます。 これは、ビームの完全性を維持し、衝突がコライダー内の特定のポイントでのみ発生することを保証するために重要です。

* ヘリウムは、LHCのビームパイプ内の真空を加圧および維持するためにも使用されます。

4。その他のアプリケーション:

*ヘリウムは、LHC内のさまざまなアプリケーションで使用されます。

* 検出器の校正: ヘリウムは、プロトン衝突の結果を記録するために使用される検出器のテストとキャリブレーションに使用されます。

* 他のコンポーネントの冷却: ヘリウムは、プロトンを加速する超伝導無線周波数空洞など、LHCの他の機密成分を冷却するために使用されます。

要約すると、ヘリウムはLHCの操作に不可欠です。なぜなら、磁石が超伝導性を実現し、超伝導状態を維持し、ビームパイプ内の真空の作成と維持に役立ち、他の重要な目的を果たすのに役立つからです。

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