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Laboratori nazionali di Frascati

elia samore'

Created on September 8, 2024

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LABORATORI NAZIONALI DI FRASCATI

Elia SaMORE' CLASSE 5CS LICEO SCIENTIFICO GREGORIO RICCI CURBASTRo A.s. 2024/2025

proprieta' del campo magnetico

Le cariche elettriche in movimento generano campi magnetici e sono soggette a forze quando si trovano in un campo magnetico. Tale proprietà spiega infatti che correnti di particelle cariche in un campo magnetico sono soggette a particolari forze e di conseguenza possono essere direzionate e variate di traiettoria.

Il collisore daΦne

DAΦNE, è un acceleratore di particelle sito presso i Laboratori Nazionali di Frascati, composto da 2 anelli lunghi circa 100 m, in cui circolano fasci ad alta intensità di elettroni e positroni in condizioni di alto vuoto che si incrociano in due possibili punti d’interazione.

Il campo magnetico nel collisore

In DAΦNE, si usano potenti campi magnetici per tenere i fasci di particelle su una traiettoria precisa, generati da massicci magneti detti dipoli che si differenziano per le due traiettorie di elettroni e positroni. Essi sottopongono la corrente di particelle a una forza diretta verso il centro del collisore

I Risultati del collisore

Attualmente DAΦNE sta fornendo dati all’esperimento KLOE-2, che ha un programma di ricerca di primo piano riguardante lo studio delle simmetrie fondamentali delle particelle elementari. Nonostante il limitato successo di DAΦNE il contributo scientifico di KLOE alla fisica delle particelle elementari negli anni 2002-2008 è stato di grandissima importanza.

BIBLIOGRAFIA

https://w3.lnf.infn.it/acceleratori/dafne/ https://www.lnf.infn.it/edu/materiale/Dafne_ita.pdf https://asimmetrie.it/tags/laboratori-di-frascati https://w3.lnf.infn.it/ricerca/fisica-degli-acceleratori/ https://it.wikipedia.org/wiki/DAFNE https://static.sif.it/SIF/resources/public/files/congr21/ri/Iarocci.pdf https://edu.lnf.infn.it/wp-content/uploads/2016/06/01-Poster-DAFNE.pdf https://www.youtube.com/watch?v=RfDMMbO-gJY

Lo studio dei decadimenti dei mesoni Φ e K ha dimostrato l’unitarietà della matrice di CKM con accuratezza migliore dell’uno per mille e l’universalità degli accoppiamenti di leptoni e quark. Nuovi valori di masse e vite medie sono stati ottenuti. KLOE ha fatto la misura migliore della sezione d’urto adronica ed ha raccolto i campioni più grandi di mesoni scalari. Questo esperimento ha portato, per la prima volta, un progetto scientifico interamente “made in Italy” e i LNF ad una posizione di leadership internazionale nella fisica delle particelle elementari.

Le cariche elettriche in movimento generano campi magnetici e sono soggette a forze quando si trovano in un campo magnetico. Questa è la caratteristica fondamentale del campo magnetico che si prende in considerazione rispetto a questo preciso argomento. Tale proprietà spiega infatti che correnti di particelle cariche in un campo magnetico sono soggette a forze e di conseguenza possono essere direzionate e variate di traiettoria. La forza di Lorentz è la forza esercitata da un campo magnetico su qualsiasi carica elettrica in movimento nel campo. Essa viene esercitata sulle particelle cariche indipendentemente che siano positive o negative quando si muovono ad una determinata velocità in uno spazio in cui è presente un campo magnetico. La forza con cui la particella carica in movimento interagisce con il campo magnetico non compie lavoro, lascia inalterata la velocità, il raggio di curvatura e il periodo del moto, ma ha effetto solamente sulla direzione del moto.

Presso i Laboratori Nazionali di Frascati si sono concentrate le competenze italiane di fisica degli acceleratori segnando l’inizio di una nuova fase di ricerche che è stata e rimane una delle più fruttuose per ampliare e consolidare la nostra conoscenza delle strutture ultime della natura: le ricerche basate sugli urti di materia e antimateria. DAΦNE, è un acceleratore di particelle sito presso i Laboratori nazionali di Frascati. DAΦNE è composto da 2 anelli lunghi circa 100 m, in cui circolano fasci ad alta intensità di elettroni e positroni in condizioni di alto vuoto che si incrociano in due possibili punti d’interazione, di cui uno attualmente utilizzato intorno al quale è installato il rivelatore dell’esperimento KLOE. Il principale proposito di DAΦNE e del suo esperimento KLOE è lo studio della violazione della simmetria fondamentale delle particelle fondamentali, provenienti dal decadimento di mesoni Φ. L'acceleratore DAΦNE è entrato in funzione nel 1999 e nel 2000 ha iniziato a raccogliere i primi dati con l'esperimento KLOE. All'epoca fu il primo di un'importante serie di acceleratori, chiamati "Factory" (fabbriche di particelle dedicati allo studio accurato di eventi parzialmente noti), ad entrare in funzione nel mondo.

I metodi per accelerare le particelle sono basati sull'uso congiunto di campi elettrici e magnetici, di cui i primi forniscono energia alle particelle cariche accelerandole, mentre i secondi servono eventualmente a curvarne la traiettoria sfruttando la forza di Lorentz o a correggere dispersioni spaziali e di impulso dei fasci accelerati. In DAΦNE, si usano potenti campi magnetici per tenere i fasci di particelle su una traiettoria precisa, generati da magneti detti dipoli che si differenziano per le due traiettorie di elettroni e positroni. Essi sottopongono la corrente di particelle a una forza diretta verso il centro del collisore. Inoltre quando le particelle viaggiano lungo la propria orbita, la repulsione elettrica ha l’effetto di allargarle così vengono ricompattate da forza magnetiche generate da magneti quadrupoli, quindi vengono riassimilate a pacchetti di particelle.