خاطرات روزانه

When Going Gets Tough, Tough Gets Going....

خاطرات روزانه

When Going Gets Tough, Tough Gets Going....

نویز و زمین الکتریکی در شتابدهنده های ذرات

اصولا نویزها پدیده ای کاملا چالش برانگیز در شتابدهنده های ذرات هستند. این بخصوص در مواقعی که بخواهید سیگنالهای بسیار کوچک و دقیق را بررسی کنید میتواند بصورت جدی دردسر ساز شود. در غالب شتابدهنده ها انبوهی از تجهیزات با جریانها و هارمونیکها و سطح انتشار امواج الکترومغناطیسی متفاوت مشغول کارند. تا موقعیکه نیاز به دقت بالا برای اندازه گیری سیگنالها نباشد، این مشکل بالایی ایجاد نمیکند. ولی برای برخی ازمایشات نیاز به اندازه گیری سیگنالهای بسیار کوچک است و در نبود یک زمین الکتریکی خوب در تاسیسات شتابدهنده، مشکل فراوانی ایجاد میشود. مثلا سیگنالهای پالسی یک کاپ فاراده، یا اندازه گیری امیتانس باریکه و یا حتی یک آ.سی سی تی از جمله این موارد هستند.

نویزها در فرکانسهای بالای آر.اف برخلاف انتظار، راحتتر قابل بهبودند. در این موارد یک فیلتر باند بالا یا پایین معمولا خوب جواب میدهد. دلیلش انست که معمولا فرکانس کار در این موارد مشخص است و میتوان با قرار دادن فیلتر ، نویز را از بین برد. ولی در سیگنالهای پالسی که دارای اسپکتروم گسترده فرکانسی هستند، رفع نویز پیچیده تر است.

مدتی پیش بعد از اینکه تجهیزی را برای «سرن» طراحی کردیم و در آزمایشگاه ساختیم. قرار شد که انرا با باریکه پروتون انرژی پایین در مرکز خودمان ازمایش کنیم. پس آنرا در شتابدهنده کم انرژی  نصب کردیم. هنگام تست ان در شتابگر، متوجه شدیم که بدلیل دامنه بالای نویز، سیگنال خروجی تجهیز بسیار معوج و غیر دقیق شده بود. تقریبا دامنه سیگنال پالسی اصلی از دامنه نویز کوچکتر بود و قابل تشخیص نبود. مدت زیادی زمان صرف کردیم و با مجموعه ای از امپلی فایر و فیلتر و تغییر زمین الکتریکی ، سرانجام مشکل حل شد. به همین دلیل است که برای شتابدهنده های جدید توصیه میشود که طراحان سیستم برق، در هنگام طراحی سازه اولیه، طراحی یک زمین الکتریکی خوب را مدنظر قرار دهند تا در آینده با مشکلات کمتری مواجه شوند.

برخی شتابدهنده های ذرات البته در تونلهایی در عمق زمین ساخته میشوند که ربطی به نویز الکتریکی و الکترومغناطیسی ندارد، و دلیل ان کاهش انتشار و دریافت تشعشعات نوترونی و نظیر آن در برخی آزمایشات خاص است. 

.....

معمولا سوالی که غالبا در سفر به ایران، از من پرسیده میشود اینست که ایا مهاجرت به خارج از کشور خوب است یا نه؟ جواب من البته از دو دهه پیش تا الان با تجربه بیشتر زندگی در خارج کشور تغییر کرده است.تقریبا پاسخ من بخصوص وقتی صادقانه باشد اینست که مهاجرت را بصورت کلی پیشنهاد نمیکنم. پدیده مهاجرت برخلاف ظاهر ساده و جذاب آن، ولی پیچیده و سخت است. من غالبا این شباهت را مطرح میکنم. یک درخت نخل را از جنوب ایران از ریشه در اورید و در ساحل دریای خزر بکارید، در آنجا ممکن است رشد کند ولی میوه ای نخواهد داد. مهاجرت از ایران هم تقریبا شبیه همین است و با گذشت زمان بیشتر واقعیت پیدا میکند.