Der LHC

Teilchenbeschleuniger

Aufbau: Der LHC beim CERN besteht aus einer Folge von Beschleunigern. Sie können entweder Protonen oder Bleikerne auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Die Protonen werden nacheinander in einem Linearbeschleuniger (50MeV) und drei Zwischenringen (Proton Synchroton Booster, Protonen Synchroton und Super Proton Synchrotron) beschleunigt. Die Daten sind: - Linearbeschleuniger: 50 MeV erreichbare Energie - Ringbeschleuniger: Ring Radius in km erreichbare Energie PSB 0,025 1,4 GeV PS 0,5 28,3 GeV SPS 1,2 450 GeV LHC 8,3 8 TeV

Aufgabe:
1) Errechnen Sie für alle genannten Speicherringe
a) die erreichbare Geschwindigkeit in Prozent der Lichtgeschwindigkeit
b) die erreichte Masse in Prozent der Ruhemasse

2) Die Protonen werden durch Magneten auf Kreisbahnen gehalten. Dabei durchlaufen Sie bei jedem Umlauf einen Linearbeschleuniger
a) Berechnen Sie die benötigte Magnetfeldstärke.
b) Mit welcher Frequenz durchlaufen die Protonen den Kreis?

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