European Coordination for Accelerator Research and Development

EuCARD
European Coordination for Accelerator Research & Development
Słowa kluczowe	Akcelerator, LHC, Akcelerator cząstek, Nadprzewodnik, FP7, Badania, Rozwój, B&R, Europa, Magnesy, Kolimatory, Częstotliwość radiowa RF, Akcelerator Liniowy, Zderzacz Neutrinowy, Mion
Cel	Projekt EuCARD współtworzy Europejski Obszar Badawczy – ERA, w dziedzinie nauki i techniki akceleratorowej, poprzez efektywną budowę rozproszonego Europejskiego laboratorium akceleratorowego. Celem jest realizacja nowych priorytetów badawczych poprzez znaczną rozbudowę dużej Europejskiej, ponad-narodowej, infrastruktury akceleratorowej oraz rozszerzenie współpracy między instytucjami badawczymi i przemysłowymi.
Uczestnicy	European Organization for Nuclear Research (CERN) (koordynator), Austrian Research Centers GmbH(ARC), Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), Budker Institute of Nuclear Physics (BINP), à l'Énergie Atomique (CEA), Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Columbus Superconductors SpA(COLUMBUS), Instituto de Fisica Corpuscular (Consejo Superior de Investigaciones Cientificas – Universitat de València) (CSIC), Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Bruker HTS GmbH(BHTS), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Forschungszentrum Dresden-Rossendorf E.V.(FZD), Forschungszentrum Karlsruhe GmbH (FZK), Gesellschaft für Schwerionenforschung GmbH (GSI), The Henryk Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences (IFJ PAN), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), The Andrzej Soltan Institute for nuclear studies in Swierk (IPJ), Politecnico di Torino (POLITO), Paul Scherrer Institut (PSI), Politechnika Wrocławska (PWR), Royal Holloway University of London (RHUL), Russian Research Center “Kurchatov Institute” (RRC KI), University of Southampton (SOTON), Science and Technology Facilities Council (STFC), Politechnika Łódzka (TUL), Tampere University of Technology] (TUT), University of Helsinki (UH), Université Joseph Fourier Grenoble(UJF), University of Lancaster – Cockcroft Institute(ULANC), University of Malta (UM), Université de Genève (UNIGE), University of Manchester – Cockcroft Institute (UNIMAN), University of Oxford (UOXF-DL), Universität Rostock (UROS), Uppsala Universitet (UU), Politechnika Warszawska (WUT)
Budżet	Całkowity: 31 milionów Euro Fundusz z UE: 10 milionów Euro
Czas trwania	1 kwietnia 2009 – 30 marca 2013
Strona Internetowa	http://cern.ch/EuCARD/

EuCARD (European Coordination for Accelerator Research & Development) jest projektem współfinansowanym przez Siódmy Program Ramowy Unii Europejskiej. Rozpoczął się 1 kwietnia 2009, obejmuje 37 partnerów z całej Europy, i jest koordynowany przez CERN.

Koncepcja

Akceleratory cząstek, działając jak gigantyczne mikroskopy, dają nam unikalny wgląd w fundamentalne składniki natury (materię, siły, energię). Dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów (LHC), fizyka cząstek elementarnych i kosmologia znajdują się obecnie na krawędzi całej serii nowych odkryć, związanych z odtworzeniem warunków panujących coraz mniejsze ułamki sekundy po Wielkim Wybuchu. Dodatkowo, wiele akceleratorów jest używanych do obrazowania medycznego, terapii nowotworowej, w biologii, inżynierii materiałowej, oraz w przemyśle.

Europejska Grupa Strategiczna ds. Cząstek Elementarnych dokonała wyboru priorytetowych obszarów badań i rozwoju z tego powodu, że tak znaczna liczba dziedzin nauki i techniki polega na fizyce i technice akceleratorowej. Te obszary obejmują magnesy o wielkich natężeniach pola, nadprzewodnictwo oraz zderzacze liniowe. Kontynuując z poprzedniego projektu CARE, partnerzy EuCARD gromadzą łącznie znaczną wiedzę ekspercką aby podjąć się rozwoju Europejskiej infrastruktury akceleratorowej.

Badania i Rozwój

Fundamentalnymi składnikami techniki akceleratorowej są umiejętności prowadzenia, skupiania i przyspieszania cząsteczek. Gdy taki fundament jest znany, kolejną warstwą jest rozwiązanie techniczne. Obecnie te rozwiązania są ograniczone przez istniejące technologie materiałów, elementów i urządzeń. Istotą projektu międzynarodowego jest znaczne przesunięcie barier technologicznych.

Prowadzenie i skupianie wiązek cząsteczkowych jest możliwe dzięki, zbudowanych z nadprzewodników, magnesom o wielkich natężeniach pola magnetycznego. Obecna technologia nadprzewodników pozwala na budowę magnesów o polu do 10 Tesli. Projekt EuCARD będzie testował nowy materiał Nb3Sn, dzięki któremu pole może wzrosnąć do 13-15 Tesli. Takie magnesy, wyposażone we wkładki z tzw. wysokotemperaturowych materiałów nadprzewodzących, powinny dać pole o natężeniu 20 Tesli. Takie nadprzewodniki są bardzo kruche i stanowią obecnie prawdziwe wyzwanie technologiczne inżynierii materiałowej. Materiały muszą wytrzymać wielkie siły działające na nie w silnych polach magnetycznych.

Rozwój akceleratorów powoduje wzrost mocy i natężenia wiązek cząsteczek. Kolimatory odpowiedzialne za zabezpieczenie maszyny muszą wykazywać się dużą sprawnością i odpornością na trudne warunki pracy. Projekt EuCARD będzie rozwijał prototypy nowych urządzeń kolimacyjnych oraz szereg materiałów dla tych celów.

Ogólnie panuje opinia, że następną generacją akceleratorów cząsteczkowych będą liniaki elektronowe. W akceleratorach liniowych redukowane są straty energii związane z zakrzywieniem toru cząstek naładowanych, występujące w akceleratorach kołowych. W liniakach nadprzewodzących i normalnie przewodzących badane są takie zagadnienia jak akceleracja i stabilizacja wiązki. Projekt EuCARD uczestniczy w tych badaniach, czerpiąc korzyści z działania w ogólnoświatowej sieci ekspertów w tym zakresie.

Projekt EuCARD bada także nowe metody akceleracji cząstek, a w szczególności plazmowe i laserowe.

Sieci i dostęp ponad-narodowy

Akceleratory są urządzeniami wielkimi i skomplikowanymi. Opanowanie tak skomplikowanej techniki gwarantuje dopiero połączenie wiedzy i umiejętności wielu specjalistów. Sieci naukowe projektu EuCARD oferują wspólną platformę, gdzie naukowcy i inżynierowie z różnych dziedzin mogą wymieniać swoje doświadczenia, konfrontować rezultaty badań, eksperymentować z nowymi pomysłami oraz organizować wzajemną współpracę. Sieci są skupione na fizyce neutrino oraz poprawie parametrów akceleratorów i zderzaczy, technologii RF, a także edukacji, rozpowszechnianiu wyników prac naukowych i popularyzacji nauki.

Taka sama idea wymiany przyświeca otwarciu, w ramach projektu, dwóch nowych urządzeń akceleratorowych dla naukowych i technicznych społeczności Unii Europejskiej. Są to MICE, mionowy pierścień akumulacyjny oraz HiRadMat, stacja testowa dla impulsowej wiązki cząsteczkowej.

Inne projekty

EuCARD jest związany z innymi projektami Europejskimi akceleratorowymi: (http://cern.ch/EuCARD/about/related_projects/)

Zobacz też

• Akcelerator cząstek
• Badawcze Programy Ramowe Unii Europejskiej
• Super LHC
• Międzynarodowy Zderzacz Liniowy
• Muon Ionization Cooling Experiment
• Laser na Swobodnych Elektronach
• Akcelerator EMMA

Linki zewnętrzne

• Strona internetowa EuCRD
• Strona internetowa CARE