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Aceleradores e Detetores de Partículas Joana Grilo Luís Venâncio Margarida Figueiredo Miguel Frade Projeto Horizonte.

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1 Aceleradores e Detetores de Partículas Joana Grilo Luís Venâncio Margarida Figueiredo Miguel Frade Projeto Horizonte

2 ÍNDICE 1.Contexto Histórico 2.Aceleradores o Funcionamento básico o Aceleradores electrostáticos o Cockcroft – Walton/Van de Graff o Aceleradores de Campo Eléctrico Oscilante o Aceleradores lineares o Cíclotrão o Sincrotrão 3.Detetores o Câmara de nuvens de Wilson o Câmara de bolhas o Detetores modernos o Tipos de sub-detetores o Detetores de Traços o Calorímetros o Detetor de muões 4. The Large Hadron Collider Objetivos O acelerador Os detetores

3 Contexto Histórico Esquema representativo da colisão de raios cósmicos de alta energia, com partículas atmosféricas. Emulsão fotográfica de uma colisão atmosférica Aceleradores electrostáticos John Cockcroft Ernest T. Walton Diagrama do design original do Acelerador Cockcroft – Walton 1 1 P+ 3 7 Li -----> 2 4 He He

4 Princípios Físicos Partículas carregadas. Partículas carregadas em campo eléctrico uniforme. Ec = Energia cinética q = Carga da partícula V = Voltagem v = variação de velocidade m = Massa da partícula UnidadeElectrão voltJoule 1 eV 1.6x KeV1000 eV1.6x MeV eV1.6x GeV eV1.6x TeV eV1.6x10 -7

5 Aceleradores eletrostáticos Robert J. Van de Graaff Diagrama de um Acelerador Van de Graaff Câmara pressurizada Cúpula carregada Fonte de iões positivos Tubo acelerador Alvo

6 Princípio de Tandem Folha/gás de ionização Cúpula carregada Limitações Descarga eléctrica, devido a passagem da tensão de disrupção

7 Aceleradores de Campo Elétrico Oscilante Diagrama de um Acelerador Linear Fonte de iões Alternador de corrente

8 Ciclotrão Ernest Lawrence

9 Ciclotrão Ciclotrão visto de cima Ciclotrão, esquema representativo Ciclotrão, visto de lado Representação do campo eléctrico

10 Ciclotrão

11 Ciclotrão Isócronos Diminui a sua frequência com o aumento da massa Sincrocíclotrão Aumenta o seu campo magnético com o aumento da massa

12 Sincrotrão

13 Ímanes dipolaresÍmanes de concentração

14

15 1 Charles Wilson

16 Partículas alfa Partículas BetaRaios Cósmicos

17 Câmara de Bolhas Donald Glaser

18 Deteção do Bosão W Deteção de correntes neutras fracas Deteção de dois Bosões Z

19 Detetores Modernos Constituídos por três sub-detetores:

20 Detetores de Traços Câmara de fiosSemicondutor

21 Funcionamento dos calorímetros

22 Calorímetros EletromagnéticoHadrónico

23 Detetor de Muões

24 Detetores Modernos

25 Large Hadron Collider (LHC)

26 lhc_atlas.swf

27 ATLASCMSALICELHC - B

28 Agradecimentos Escola Secundaria de Severim de Faria Departamento de Física e Geofísica da Universidade de Évora Coordenadores do Projecto Horizonte Professor Doutor Bento Caldeira Professor José António Figueira Instituto Superior Técnico Rui Pires

29 Bibliografia maquina-de-descobertas&catid=187:artigos&Itemid=184 Neeman, Yuval, Particle Hunters, Cambridge University Press, Cambridge, Serway, Raymond / Jewett, John, Physicsfor Scientists and Engineers, 8º Edition


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