CERN Hadron Linacs
સીઇઆરએન હેડ્રોન લિનાક્સ એ રેખીય પ્રવેગક છે જે સુવિધા ખાતે મોટા ગોળાકાર પ્રવેગકો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવા માટે સ્થિરતામાંથી હેડ્રોનના કિરણોને વેગ આપે છે. લિનાક, જેને ક્યારેક પીએસ લિનાક અને પછીથી લિનાક 1 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે સીઇઆરએનનું પ્રથમ રેખીય પ્રવેગક હતું, જે પ્રોટોન સિંક્રોટ્રોન (પીએસ) માં 50 એમઇવી પ્રોટોન દાખલ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું. 1950ના દાયકાની શરૂઆતમાં કલ્પના કરાયેલ, તેની મુખ્ય રચના ઇંગ્લેન્ડમાં એ. ઈ. આર. ઈ. ખાતે સમાન પ્રવેગક પર આધારિત હતી. પ્રથમ બીમ 1958 માં 5 mA ના પ્રવાહ અને 20 μs ની પલ્સ લંબાઈ પર વેગ આપવામાં આવી હતી, જે તે સમયે વિશ્વ વિક્રમ હતો. પ્રવેગક સપ્ટેમ્બર 1959 સુધીમાં સંપૂર્ણપણે કાર્યરત થઈ ગયું હતું, જ્યારે 50 એમ. ઇ. વી. ની ડિઝાઇન ઊર્જા પ્રથમ વખત પહોંચી હતી. ત્યારથી, લિનાકે ઝડપી વિકાસ અને ઉત્પાદન પરિમાણોમાં સતત સુધારાના તબક્કાનો અનુભવ કર્યો. આ 1978માં પરાકાષ્ઠાએ પહોંચ્યું હતું, જ્યારે 100 માઈક્રોસની નાડીની લંબાઈ પર 70 એમએનો મહત્તમ પ્રોટોન પ્રવાહ પહોંચી શકાયો હતો. 1972થી, લિનેકે પ્રોટોનને હવે સીધા પીએસ સુધી પહોંચાડ્યા નહોતા, પરંતુ પ્રોટોન સિંક્રોટ્રોન બૂસ્ટર (પીએસબી) સુધી પહોંચાડ્યા હતા. પી. એસ. બી. નું નિર્માણ પી. એસ. માં પ્રવેશતા પહેલા જ પ્રોટોન બીમની ઉચ્ચ ઊર્જાને મંજૂરી આપવા માટે કરવામાં આવ્યું હતું. 1978માં લિનાક 2એ પ્રોટોનને વેગ આપવાનું કામ સંભાળ્યા પછી, લિનાકનો ઉપયોગ નવા વિકાસ માટે વિશ્વસનીય ટેસ્ટબેડ તરીકે થતો રહ્યો. આમાં પ્રારંભિક પ્રવેગક તરીકે રેડિયો-ફ્રિક્વન્સી ક્વાડ્રુપોલનું પરીક્ષણ અને અમલીકરણ સામેલ હતું, જેણે 1984માં મૂળ કોકક્રોફ્ટ-વોલ્ટન જનરેટરનું સ્થાન લીધું હતું. વધુમાં, ડ્યુટેરોન, α-કણો અને H-અણુઓ બનાવવાની અને તેને વેગ આપવાની રીતો વિકસાવવામાં આવી હતી. બાદમાં LEAR માટે પરીક્ષણ બીમ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા હતા. 1986ના અંતથી, લિનાકનો ઉપયોગ ઓક્સિજન અને સલ્ફર આયનોને વેગ આપવા માટે પણ કરવામાં આવ્યો હતો. 1992ના ઉનાળામાં પ્રયોગોમાં લિનકનો ઉપયોગ બંધ થઈ ગયો. ત્યારબાદ તેને નિષ્ક્રિય કરવામાં આવ્યું હતું અને લિનાક 3 માટે જગ્યા બનાવવા માટે તેની ટનલમાંથી દૂર કરવામાં આવ્યું હતું; જેનું બાંધકામ ટનલમાંથી લિનાકને દૂર કર્યા પછી ઓક્ટોબર 1992 માં શરૂ થયું હતું. લિનાકના ભાગો માઇક્રોકોસમ પ્રદર્શનમાં સંગ્રહાલયના ટુકડાઓ તરીકે રહે છે. લિનાક 2, જે શરૂઆતમાં ફક્ત નવી લિનાક તરીકે ઓળખાતી હતી, તેની જાહેરાત 1973માં કરવામાં આવી હતી. નવું રેખીય પ્રવેગક બનાવવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો હતો, કારણ કે જૂનું લિનાક સીઇઆરએનના પ્રવેગક સંકુલમાં અન્ય મશીનોની તકનીકી પ્રગતિને જાળવી રાખવામાં અસમર્થ હતું. 1978માં લિનક 2એ લિનકને સીઇઆરએનના પ્રોટોન બીમના પ્રાથમિક સ્ત્રોત તરીકે બદલ્યું હતું. તે 50 MeV ની સમાન બીમ ઊર્જા જાળવી રાખે છે, પરંતુ 150 mA સુધીના બીમ પ્રવાહો અને 200 μs ની લાંબી પલ્સ અવધિ સાથે વધુ તીવ્ર બીમ માટે મંજૂરી આપે છે. મૂળરૂપે, સંપૂર્ણપણે નવા રેખીય પ્રવેગકના નિર્માણને બદલે પ્રથમ લિનકને વધુ અપગ્રેડ કરવાની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી. જો કે, તે ઝડપથી સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે આવા સુધારાઓની કિંમત લગભગ નવા લિનક જેટલી જ મોંઘી હશે. આ નવા બાંધકામની તરફેણમાં અન્ય એક હકીકત એ હતી કે વચ્ચે કોઈ પણ ડાઉનટાઇમ વિના એક લિનાકથી બીજામાં સરળ સંક્રમણની ખાતરી કરવાની સંભાવના હતી. ઉપરાંત આ બે લિનક અભિગમનો અર્થ એ હતો કે જૂની લિનક કામગીરીના પ્રથમ વર્ષો માટે નવા લિનક માટે બેક-અપ પ્રદાન કરી શકે છે. લિનાક 2નું બાંધકામ ડિસેમ્બર 1973માં 21.3 લાખ CHFના અંદાજિત બજેટ સાથે શરૂ થયું હતું અને 1978માં પૂર્ણ થયું હતું. લિનાક 2 36 મીટર લાંબુ હતું અને તે મુખ્ય CERN સ્થળ પર જમીન સ્તરે સ્થિત હતું. તે જૂની લિનાક ટનલની સમાંતર એક ઈમારતમાં આવેલું હતું. તેના સમગ્ર જીવનકાળ દરમિયાન, લિનક 2 સીઇઆરએનની પ્રવેગક પ્રણાલીની પ્રગતિને જાળવી રાખવા માટે ઘણા સુધારાઓમાંથી પસાર થયું. સૌથી મહત્વપૂર્ણ સુધારો 1993માં જૂના 750 કેવી કોકક્રોફ્ટ-વોલ્ટન જનરેટરને રેડિયો-ફ્રિક્વન્સી ક્વાડ્રુપોલ સાથે બદલવાનો હતો. આનાથી આઉટપુટ કરંટ વધીને 180 mA થયો. 2000 ના દાયકાના અંતમાં, તે વિચારવામાં આવ્યું હતું કે શું લિનાક 2 ને અપગ્રેડ કરવું કે એચ. એલ.-એલ. એચ. સી. માં કણોને ઇન્જેક્શન આપવા માટે નવું લિનાક બનાવવું. અંતે 2020માં લિનાક 2ને સફળ બનાવવા માટે નવું પ્રવેગક, લિનાક 4 બનાવવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો હતો. લિનક 2 ને 12 નવેમ્બર 2018 ના રોજ CERN ના પ્રવેગક નિયામક દ્વારા 15:00 પર બંધ કરવામાં આવ્યું હતું, અને ત્યારબાદ LHC ઇન્જેક્ટર અપગ્રેડ પ્રોજેક્ટના ભાગ રૂપે તેને નિષ્ક્રિય કરવામાં આવ્યું હતું. નિષ્ક્રિય કરવાની પ્રક્રિયામાં, લિનક 2 ને CERN ના અન્ય પ્રવેગકોથી ડિસ્કનેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, તેથી તેનો ઉપયોગ હવે CERN પ્રવેગકો અથવા પ્રયોગોમાં કણોને દાખલ કરવા માટે કરી શકાતો નથી. જો કે, લિનક 2 એક્સિલરેટર હાર્ડવેરનો મોટાભાગનો હિસ્સો (ઓક્ટોબર 2023 સુધીમાં) બાકી છે, અને હવે માર્ગદર્શિત પ્રવાસના ભાગ રૂપે તેની મુલાકાત લઈ શકાય છે. લિનાક 3 લિનાક 3, જેને લીડ લિનાક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે લિનાક 1ની ભૂતપૂર્વ ટનલની અંદર બાંધવામાં આવ્યું હતું અને 1994ના ઉનાળામાં કાર્યરત થયું હતું (બાંધકામ ઓક્ટોબર 1992માં શરૂ થયું હતું). તે ખાસ કરીને ભારે આયનોને વેગ આપવા માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું, લિનાક 1 સાથેના પરીક્ષણો અને વૈજ્ઞાનિક સમુદાયની વધતી માંગ પછી આ કાર્ય માટે ખાસ સમર્પિત નવી લિનાક બનાવવાનું સૂચન કરવામાં આવ્યું હતું. ત્વરિત કણો મુખ્યત્વે લીડ આયનો છે, જે એલ. એચ. સી. ને પૂરા પાડવામાં આવે છે અને એસ. પી. એસ. અને એલ. ઈ. આઈ. આર. ખાતે નિશ્ચિત લક્ષ્ય પ્રયોગો કરવામાં આવે છે. LEIRના કાર્યરત થવા માટે, ઓક્સિજન આયનોને પણ વેગ આપવામાં આવ્યો હતો. 2013ની તૈયારીઓ પછી, લિનાક 3ને 2015માં આર્ગોન આયનોને વેગ આપવા માટે સ્વીકારવામાં આવ્યું હતું. આનો ઉપયોગ એન. એ. 61/શાઈન પ્રયોગ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. તેવી જ રીતે, લિનાક 3એ 2017માં એનએ61ના નિશ્ચિત-લક્ષ્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર કાર્યક્રમ માટે ઝેનોન આયનોને વેગ આપ્યો હતો. 12 ઓક્ટોબર, 2017 ના રોજ, આ ડેટા લેવાના અનન્ય રન માટે લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર (એલએચસી) ને પહોંચાડવામાં આવ્યા હતાઃ પ્રથમ વખત, ઝેનોન આયનોને વેગ આપવામાં આવ્યો હતો અને એલએચસીમાં અથડાયા હતા. છ કલાક સુધી, એલ. એચ. સી. ના ચાર પ્રયોગો ટકરાતા ઝેનોન આયનોની માહિતી લઈ શકે છે. લિનાક 3 ઓછામાં ઓછું 2022 સુધી ઉપયોગમાં રહેવાની અપેક્ષા છે. લિનાક 4 લિનાક 4 (સીઇઆરએન આ નામ/જોડણીનો ઉપયોગ કરે છે), જેને કેટલીકવાર અચોક્કસ રીતે લિનાક 4 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે (જે નામ/જોડણી સીઇઆરએન દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતું નથી), તે વર્તમાન 86 મીટર લાંબા રેખીય પ્રવેગક છે જેણે નિવૃત્ત લિનાક 2 નું સ્થાન લીધું છે. તેના પુરોગામીઓથી વિપરીત, લિનાક 4 નકારાત્મક હાઇડ્રોજન આયનોને વેગ આપે છે, પ્રોટોનને નહીં, અને તેની પ્રવેગ ઊર્જા 160 એમઇવી છે. પછી આયનોને પ્રોટોન સિંક્રોટ્રોન બૂસ્ટર (પીએસબી) માં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે જ્યાં બંને ઇલેક્ટ્રોન પછી દરેક હાઇડ્રોજન આયનોમાંથી છીનવી લેવામાં આવે છે અને આમ માત્ર એક પ્રોટોન ધરાવતું ન્યુક્લિયસ રહે છે. પ્રોટોનને બદલે હાઇડ્રોજન આયનોનો ઉપયોગ કરીને, ઈન્જેક્શન પર બીમ લોસ ઘટાડવામાં આવે છે અને સરળ બનાવવામાં આવે છે અને આ સિંક્રોટ્રોનમાં વધુ કણોને એકઠા કરવાની પણ મંજૂરી આપે છે. CERN એ જૂન 2007માં લિનાક 4ના નિર્માણને મંજૂરી આપી હતી. આ પ્રોજેક્ટ 2008માં શરૂ થયો હતો. લિનાક 4 તેની પોતાની ટનલમાં બનાવવામાં આવી છે, જે મુખ્ય સીઇઆરએન સાઇટમાં લિનાક 2 ની સમાંતર છે. તેની પોતાની નવી ટનલમાં પ્રવેગક બનાવવાનું કારણ એ છે કે તેનું નિર્માણ લિનાક 2 ની કામગીરી સાથે એક સાથે થઈ શકે છે. લિનાક 4 એ તેના પુરોગામી, લિનાક 2 કરતા ત્રણ પરિબળ દ્વારા ઊર્જામાં વધારો કર્યો છે અને 160 એમઇવીની ઊર્જા પ્રાપ્ત કરી છે. આ ઊર્જામાં વધારો, જ્યારે કણોના વધેલા સંચય સાથે જોડાય છે, ત્યારે એલ. એચ. સી. માટે બીમની તીવ્રતાને લગભગ બમણી થવાની મંજૂરી આપે છે. આ એલ. એચ. સી. ની આયોજિત ભાવિ તેજસ્વીતા વૃદ્ધિનો એક ભાગ છે. પીએસબીમાં લિનાક 4 માંથી કણ બીમનું પ્રથમ ઈન્જેક્શન ડિસેમ્બર 2020 માં થયું હતું. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ CERN વીડિયોઃ મીટ લિનાક 4 CERN વીડિયોઃ 3D કણ ભૌતિકશાસ્ત્ર સુવિધાઓમાં લિનાક 4 ની વર્ચ્યુઅલ મુલાકાત CERN પ્રવેગક CERN CERN સુવિધાઓ