Beam Diagnostics

هر چند که کارهای زیادی از پیش-شتابگر مایکروترون مانده تا همه چیز را برای به اصطلاح آغاز به کار اولیه مرکز شتابدهنده در اوایل ماه نوامبر آماده کنیم که سفرای اغلب کشورها و نیز بالاترین شخص دولت این کشور و آقای «ماتسورا» دبیر کل یونسکو نیز در آن شرکت میکنند, ولی سفر چند روزه ام در اکتبر برای شرکت در کارگاه علمی "پروسسورهای مکان یابی ذرات در شتابدهنده ها" Beam Diagnostics BPM for Acceleratorsدر کشور اسلوونی حتمی شده است. این پروسسورها به خصوص از چند سال اخیر در اغلب لابراتوارهای شتاب دهنده الکترون در فرانسه, اسپانیا, آلمان, ایتالیا, چین, ژاپن و امریکا رشد فراوانی داشته اند. تا قبل از این پروسسورهای آنالوگ شرکت Bergoz اغلب در شتابدهنده ها استفاده میشد ولی امروزه به دلیل آسانی استفاده و نیز قابلیت پروگرام کردن و اتصال به سایر سیستمهای الکترونیکی, پروسسورهای شرکت I-Tech استفاده میشود. این پروسسورها تقریبا در تمام شتابدهنده ها هر وقت که لازم باشد مکان ذرات را تعیین کنند, قابل استفاده هستند. البته سنسورهای مکان یابی ذرات (به شکل آنتن) در چمبر خلا شتابدهنده قرار میگیرند و سیگنالهای خروجی این سنسورها توسط پروسسورهای مکان یابی قابل تفسیر و استفاده است. 

قصد داشتم که به همراه خودم یکی از چمبرهای مربوط به سنسورها را به آنجا ببرم تا کار تیونینگ و کالیبره کردنش را انجام دهم, ولی محدودیتهای فرودگاهی و مسایل گمرک و ...از بردنش صرفنظر کردم.

------------------------------ 

شاه شمشاد قدان خسرو شیرین دهنان ____که به مژگان شکند قلب همه صف شکنان 

مست بگذشت و نظر بر من درویش انداخت___گفت ای چشم و چراغ همه شیرین سخنان 

بر جهان تکیه مکن ور قدحی می داری____شادی زهره جبینان خور و نازک بدنان 

با صبا در چمن لاله سحر میگفتم____که شهیدان که اند این همه خونین کفنان .....

گفت حافظ من و تو محرم این راز نه ایم____از می لعل حکایت کن و شیرین دهنان 

این ابیات رو «حافظ» گفته, سو تفاهم نشه.

الکترون سورس

هفته گذشته سفارت اتریش رفتم تا برای ویزای سفر چند روزه ماه آینده به کشور اسلوونی اپلای کنم. سه هفته پیش هم نامه ای نوشته بودم به <> در مورد شتاب دادن به مطالعاتشان برای اجرای طرح شتابدهنده سینکروترون ملی در کشور. اگر خبرهای تولیدات و نوآوریهای فنی و صنعتی که از ایران به گوش میرسد درست باشد, در این مورد بسیار خوشبین هستم که زیرساختهای فنی این کشور به حدی باشد که بتواند در مدت ۱۰ سال طرح سینکروترونی ۳ میلیارد الکترون ولتی و محیط استوریج رینگ خلا ۲۵۰ تا 300 متری را طراحی کند و بسازد. ماه آینده به مرکز اینسترومنتیشن در مرز ایتالیا و اسلوونی میروم تا در کارگاه علمی محصول دیاگنوستیکشان که در اکثر شتابدهنده های اروپا؛ ایالات متحده و آسیایی استفاده شده است شرکت کنم. دلیل استفاده از این محصول جدید قابلیت آسان استفاده از آن است. براحتی به شبکه کامپیوتری و کنترل وصل میشود و برای کاربردهای فیدبک سریع در اغلب شتابدهنده های به خصوص الکترون کاراییش را ارایه داده است.  

------------------------------

هفته گذشته که خبرهای زیادی در مورد آزمایش شتابدهنده ال.اچ.سی در سرن بود سوالاتی برای خیلی افراد پیش آمد که منبع تولید یونها و الکترونها در این تجهیزات غول پیکر که میتواند همانند ال.اچ.سی به ۲۷ کیلومتر طول برسد چقدر بزرگ است؟ در عکس پایین چشمه تولید الکترونی را عکس گرفتم که چند ماه پیش از شتابدهنده اولیه مایکروترون خارج کرده ایم بدلیل اینکه طول عمرش را از دست داده است.  

 

همین چشمه LaB6 تولید الکترون منبع شتابدهنده ای است که ابعادش میتواند از 100 تا کیلومترها باشد!! منبع پیش برنده پروژه های بزرگ جهانی که میتواند جهان را از دید بعضیها در خودش قورت دهد! شاید از لحاظ کارایی شبیه ضرب المثل فارسی باشد که میگوید: فلفل نبی چه ریزه, بشکن ببین چه تیزه!

آزمایش LHC CERN

آیا آزمایش شتابدهنده ال.اچ.سی در سرن کاملا امن است؟

در آزمایش شبیه سازی بیگ بنگ LHC  همچون سایر اتفاقات بزرگ هر گروهی به دنبال یافتن و اثبات ادعای خود از نتایج تجربی آن است. دانشمندان معتقد به مدل استاندارد, دنبال کنندگان نظریات ریسمان ُString Theory و ابعاد بالاتر , پیروان نظریه نسبیت در همه چیز و ....و از همه جالبتر گروهی از افراد که بدنبال ذره هیگز بوسون در فرم مشخص "ذره الهی" God Particle و نیز برخی فرقه های مذهبی که در انتظار پایان جهان و ظهور آخرالزمان در حین این آزمایش هستند نیز بر جذابیت این بزرگترین آزمایش بشری افزوده است. ماههای آینده و با افزایش انرژی در این ماشین و آزمایش پایانی به تمام این منازعات پایان میدهد و احتمالا(؟) درک بشری از ابعاد هستی را وارد مرحله جدیدی میکند.

با شروع به آزمایش اولیه زیر سیستمهای بزرگترین شتابدهنده جهان با نام LHC سرن در تونل 27 کیلومتری زیرزمینی در مرز سوییس و فرانسه برخی احتمال وجود خطراتی را پیش بینی میکنند؟ جواب سوال مثل تمام دیگر آزمایشات و پدیده های ناشناخته و جدید فیزیکی که برای اولین بار رخ میدهند هم نه و هم آری است. از نظر سیستمهای الکتریکی و مکانیکی نظیر سیستمهای الکترومگنت, سیستمهای فرکانس رادیویی پر قدرت برای شتاب پروتونها,  سیستمهای خلا اصلا مشکلی غیر قابل پیش بینی وجود ندارد. چون به اندازه کافی سیستم کنترل موجود میتواند از بروز حوادث جلوگیری کند و در صورت بروز حادثه میتوان آنرا مهار کرد. در بدترین حالت برخورد مستقیم ذرات پر انرژی به دیواره تیوب خلا و سپس برخورد به دیواره های بتونی شیلدینگ است. اما ضخامت این دیواره بگونه ای محاسبه شده است که حتی ذرات پروتون با انرژی 20 درصد بیشتر هم بصورت مطمئنی قابل مهار شدن هستند و تشعشعات رادیواکتیو ایجاد شده نیز قابل کنترلند. از دیگر احتمالات انفجار گرمایی یا الکتریکی در منابع تغدیه, گازهای نیتروژن و هلیم سرد کننده, منابع مولد امواج فرکانس رادیویی و نظیر آن باشد, که در همه این موارد عمق حادثه از شعاعی در حد 100 متر فراتر نمیرود و کاملا قابل مهار شدن است. در نتیجه حوادث و اتفاقات سنتی conventional  که تاکنون در شتابگرهای ذرات کم انرژی و یا با انرژی متوسط رخ داده در این شتابگر کلایدر پر انرژی قابل کنترل است.

مسئله غیر قابل پیش بینی فرضی سیاهچاله های بلعنده و فعالیت ابعاد بالاتر:

 اما از آنجاییکه احتمال بروز پدیده هایی غیر قابل پیش بینی در تئوری های فعلی فیزیک در این زمینه وجود دارد نمیتوان به صورت 100 درصد امن بودن این آزمایشات را توجیه کرد. درک فعلی ما از پدیده ها بر مبنای تئوریهای فیزیک است که تاکنون بصورت تجربی آزمایش شده اند. اما در صورت ایجاد و فعال شدن ابعاد دیگر در این برخورد و نیز رفتار غیر قابل پیش بینی ذره هیگز بوسون یا اصطلاحا "ذره الهی" God Particle  در حین این برخورد و یا ایجاد سیاهچاله ها بصورت cascade نمیتوان مطمئن بود که همه چیز امن است. در واقع هر چه به ذرات زیر اتمی و انرژیهای بالا نزدیک شویم با تغییرات مصنوعی در آنها به عبارتی "شعور هستی" و درکمان از قوانین موجود در جهان هستی را دستکاری کرده ایم و یا شاید قوانین درستتر را کشف کرده ایم. اصولا مهندسی کنترل و مهار در این آزمایش منحصر به حوادثی است که از انها شناخت کافی علمی داریم و در مواردی که برای اولین بار رخ خواهند داد کاملا ضربه پذیر هستیم. سیستم کنترل سخت افزاری و نرم افزاری در این پروژه کاملا بر مبنای دریافت اطلاعات از سنسورهاییست که مواردی مثل تغییرات دما, تغییرات جریان, ولتاژ, فشار هوا, مکان ذرات پر انرژی, فاز و...میباشد و سنسورهایی برای دریافت پدیده ای نوظهور  که امکان ایجادشان در این آزمایش با احتمال کم ممکن است بوجود آید تعبیه نشده است, در نتیجه کنترلی هم روی این پدیده های احتمالی وجود ندارد. همه این موارد گفته شده احتمالات ریسکی بسیار کوچکی است که البته برای رسیدن به یک نگرش جدید و بنیادی از جهان هستی و توسعه مرزهای علمی و تکنولوژیک لازم است که چنین ریسکی انجام شود و البته 5.8 میلیارد دلار نیز هزینه شود.

Booster Power Supplies

آگهی خرید Call for tender  «ساخت منابع تغذیه الکتریکی با پایداری و کیفیت خروجی بالا برای بوستر سینکروترون» را که دو ماه پیش فرستادیم تا دو هفته دیگر شروع به بررسی فنی میکنیم تا یکی از آنها به عنوان برنده انتخاب شود. هر چند که این آگهی را 4 ماه پیش برای نماینده ایران هم فرستادم ولی دریافتی از این کشور نداشتیم. البته این منطقی است چون که شاید نتوان چنین منابع تغذیه ای را به راحتی در ایران ساخت, هر چند که دور از دسترس هم نیست. 6 کمپانی در مرحله نهایی انتخاب شدند که 5 کمپانی از کشورهای آلمان ؛فرانسه, ایتالیا و  دانمارک هستند و یک کمپانی از کشور چین, به همین دلیل واحد پولی را به جای دلار از همان اول یورو انتخاب کردیم. قیمت کل این منابع تغذیه که شامل یک منبع تغذیه برای الکترومگنتهای دایپلDipole  و دو منبع تغذیه برای الکترومگنتهای کوادروپل Quadrupole هست حدود 200 هزار یورو است. این منابع برای ایجاد فلوی مغناطیسی لازم در الکترومگنتهایی بکار میروند که وظیفه شان انحراف Bend و یا تمرکز Focussing مجموعه الکترونهای پر انرژی در خلا است.

-------------------------------------

هم خویش را بیگانه کن, هم خانه را ویرانه کن...وانگه بیا با عاشقان هم خانه شو هم خانه شو...(مولانا) 

 با کمی تغییر شاید بتوان کار کردن در ایران را هم شبیه همین مضمون شعر دانست. آیا چنین شباهتی واقعا وجود دارد؟

دیشب تلویزیون جام جم برنامه ای نشان داد که یک لحظه یاد شخصی افتادم در زمانهای قدیم که کلی خاطره انگیز بود, اسمش «شلالی» Shelali بود!

یک مطلب جالب در خاورمیانه و تا حدی برخی کشورهای آسیایی, اینکه در مکاتبات اداریشان زیاد از عناوین و واژه های دکتر, مهندس و ...استفاده میکنند. و حال آنکه تجربه شخصیم در اغلب ارتباطات با متخصصین و دانشگاهیان در کشورهای اروپایی و ایالات متحده اغلب (به جز بار اول برای معرفی) با اسم کوچک و بدون عناوینی مثل دکتر, مهندس و .... مکاتبه میکنند.

Pulsed Electromagnets و ترین های تجربیاتم

قرار است که اگر همه چیز درست پیش رود طی یک تا دوسال آینده بوستر شتابگر سینکروترون «بسی یک» اسمبل شود که البته این مرحله بعد از گرفتن خروجی از مایکروترون میسر است که هنوز معلوم نیست! این بوستر سینکروترون برای ورود ذرات و نیز خروج آنها بعد از افزایش انرژیشان نیاز به سیستمهای انحراف سریع ذرات دارد که الکترومگنتهای پالسی نامیده میشوند. در بررسی ها چیزی که برایم جالب بود استفاده از روشها و طراحیهای جالبی است که مهندسین آلمانی در حدود ۳۰ سال پیش برای این تجهیزات استفاده کرده اند. هر چند که همه طرحها در آلمان انجام نشده و بسیاری از انها هم در مرکز سوئدی اسکندیترونیکس Scanditronix که در سالهای 1980-1990 از جمله شرکتهای بسیار فعال در زمینه شتابگرها بود ساخته شدند. اکنون شرکتهایی نظیر Danfysik جایگزین شرکتهای قدیمی شده اند. مثلا برای انحراف موضعی سریع الکترومگنتهایی kicker طراحی شده است که بر اساس روابط ساده جریان زیاد از یک هادی بلند Transmission Line میدان مغناطیسی لازم جهت انحراف ذرات را فراهم میکند. هرچند که این روشها هم اکنون هم جزو روشهای رایج در سیستمهای انحراف سریع است. البته خودم در طراحی که برای الکترومگنتهای پالسی برای حلقه انبارنده شتابدهنده با همکاری مرکز سینکروترون سولیل انجام داده ام از سیستم اصطلاحا Transmission Line استفاده نکرده ایم و بدلیل میدانهای بالای مورد نیاز از مدل الکترومگنتهای اصطلاحا Window Frame با حلقه سرامیکی و روکش 2 میکرونی تیتانیوم استفاده کرده ایم. این روش معمولا برای میدانهای الکترومغناطیسی بالا به خصوص در حلقه های انبارنده استفاده میشود.

--------------------------------------

...ترین های تجربیاتم:

-عمیقترین مکانی که تا کنون پیاده رفته ام, غارهای زیرزمینی «گروتا گیجانتی» در تریست ایتالیا بود که در سال 2006 رفتم. این غارهای طبیعی حدود 200 متر تا زیر زمین عمق داشتند.

-طولانیترین روزی که تا کنون دیده ام, روزی در شهر ادینبورا اسکاتلند بود که از ساعت 2.45 بامداد آفتاب طلوع کرد و در ساعت 10.30 شب غروب کرد. آن روز تابستانی حدود 20 ساعت بود.

-طولانیترین مسیری که بطور مستمر سوار ماشین بوده ام, مسیر مسجدسلیمان تا تهران بود که حدود 17 ساعت طول کشید.

-طولانیترین زمانیکه تنها برای مطالعه بیدار بودم, ساعت 1.15 شب بود که در زمان مطالعات کنکور دانشگاه بیدار ماندم.

-طولانیترین مدتی که بطور مستمر خوابیده بودم, در وارینگتون در بریتانیا بود که از ساعت 11 شب تا 1 بعد از ظهر روز بعد طول کشید. این خواب طولانی ۱۴ ساعت طول کشید.

-بزرگترین ساختمان یکپارچه ای که تاکنون دیده ام, ساختمان کلیسیای مونت موخ در نزدیکی پاریس بود.

-بلندترین برج مخابراتی که تاکنون دیده ام, برج میلاد امسال در تهران بود. این برج حدود 435 متر طول دارد.

-طولانیترین مسیر هواپیمایی که داشتم سفر به ایندور هندوستان بود که حدود 41 ساعت طول کشید.

پایداری ساختمان شتابدهنده

یک لایه 8-12 سانتیمتری بتون (اصطلاحا اسلب Slab) در کف ساختمان سینکروترون از سال گذشته قرار بود ریخته شود. این برای پایداری بیشتر کف ساختمان است که تجهیزات سنگین ماشین از جمله مایکروترون 10 تنی, الکترومگنتهای 6 تنی و نیز قطعه های چندین تنی بتون(Shielding blocks) برای محافظت در مقابل تشعشات مخرب روی آن قرار میگیرد. قرار دادن این همه بار که چندین هزار تن روی همرفته وزن دارند معمولا سبب فرورفتگیهای موضعی یا تنشهایی در کف ساختمان میشود که در عمل شرایط لازم برای پایداری تجهیزات در حد چندین میکرون را دچار خلل میکند.... متاسفانه آزمایشات فنی با تکنیک اولترا-سوند Ultrasound نشان داده است که نوع بتون ریخته شده پایداری لازم را ندارد و در عمل نمیتواند فشار بیشتر از چندین تن در متر مکعب را بدون تغییر شکل تحمل کند. ایده جداسازی فونداسیون ساختمان از کف داخلی آن که محل قرار گرفتن ماشین سینکروترون است تنها بدلایل پایداری بیشتر و از بین بردن لرزه های احتمالی است. این ناپایداری و یا لرزه های خفیف معمولا بدلایلی نظیر سردی و گرمی هوا؛ کار تجهیزات مکانیکی نظیر چیلرها؛ موتورها و یا کرین(جرثقیل) داخلی ساختمان است. خروجی نور سینکروترون در بدترین شرایط معمولا بایستی پایداری در حد 1 میکرون داشته باشد. وقتی قرار است کار بر روی سمپلهایی با ابعاد زیر میکرون و نانومتر(مثلا در X-ray Microscopy) انجام شود دقت 1 میکرون منطقی به نظر میرسد...

------------------------------------

اگر تا حالا خوابهایتان را تعبیر نکرده اید حتما سری به کتابهای تعبیر خواب یا وب سایتهای موجود در اینترنت بزنید! در اینجا چند تا تعبیر جالب برای مثلا خواب دیدن کفش, دیوار و چشم مینویسم :

برای کفش: کفش در خواب ما زن است و همسر. اگر همسری دارید و در خواب کفش ببینید, خواب شما به همسرتان برمیگردد و نویی و کهنگی و رنج و راحت ان اشاره ایست به روابط شما و همسرتان! اگر مردی در خواب ببیند کفش لنگه به لنگه پوشیده از همسرش جدا میشود و چنانچه مرد مجردی این را ببیند زنی کج خو و بدخلق نصیبش میشود....اگر زنی ببیند کفش مردانه پوشیده صاحب پسر میشود....

برای چشم: اگر ببینید که یک چشم دارید سخن زشت میشنوید, اگر دیدید که چندین چشم دارید فریب دنیا را میخورید. اگر در خواب به چشم خود سرمه بکشید در نزد مردم محترم و عزیز میشوید. اگر ببینید چشم قشنگتر از زمان بیداری دارید با زنی انیس میشوید که خردمند و با دانش است یا صاحب فرزندی میشوید. اگر کسی در خواب کور بود کافر میشود....!

برای دیوار: اگر دیدید که چشمتان دیوار شهر گشته است, به پادشاهی آن شهر میرسید!

مثلا این آخری را نتوانستم تجسم کنم که چطور کسی خواب ببیند چشمش دیوار شهر گشته است.

طرحهای منطقه ای شتابگر

سال ۱۳۸۵ وقتی به کنفرانس تجهیزات شتابگرها در لیون فرانسه رفته بودم؛ یکی از سخنرانان دعوت شده خاطره جالبی را بیان کرد. او سالها تجربه کار در زمینه شتابگرها را داشت و اکنون حدود ۱۰ سال بود که بازنشسته شده بود. در قسمتی از صحبتهایش به موضوع تلاشها و سختیهایی که او و همکارانش معمولا در اوایل برای تصویب پروژه های شتابدهنده در کنگره دولت ایالات متحده متحمل میشدند اشاره کرد. گفت «که در دهه ۸۰ وقتی همکارش برای دفاع از پروژه شتابدهنده-کلایدر سوپرهادی به کنگره رفته بود؛ آخرین سوالی که یکی از نمایندگان کنگره از او پرسیده بود اینبود که «آیا دولت ما میتواند توسط این تجهیزات ثابت کند که خدا وجود دارد؟!» این سوال نشاندهنده تفکرات عمیق دولت ایالات متحده در استفاده از تکنولوژی برای اهداف استراتژیکش در زمان جنگ سرد بود...او به نماینده کنگره جواب داده بود که این تجهیز تا حد امکان بشری ما را به این هدف نزدیکتر میکند.»

---------------------------------------------

اغلب کشورهای متنفذ علمی خاورمیانه از جمله ترکیه؛ عربستان ؛ اسراییل و پاکستان در سالهای اخیر برنامه هایی برای سرمایه گذاری در تجهیزات فیزیک انرژی بالا از جمله طرح های شتابدهنده آغاز کرده اند. برنامه ریزیهای بلند مدت کشوری و مسایل فنی مربوط به تکنولوژی آن که کاربردهای دوگانه در مقاصد صلح آمیز و یا کاربردهای امنیتی و نظامی از طرف دیگر و نیز دیدگاههای رقابتی در ورود تکنولوژیهای مدرن باعث شده است که این کشورها اقداماتی در این زمینه انجام دهند. هر چند که طرحهای ساخت شتابدهنده های ملی در این کشورها کاملا متفاوت پایه گذاری شده است. در کشور عربستان برنامه ریزی برای ساخت یک شتابدهنده نسل چهارم در مدت ده سال بصورت ترن-کی (کلید-به-دست) ارایه شده است. بدین معنی که شرکتهای مشاور خارجی بطور کامل کار طراحی؛ ساخت و نصب آنرا در مدت ده سال انجام خواهند داد.

کشور پاکستان برنامه ای ۱۵ ساله دارد که در ابتدا تمرکز کار بر آموزش نیروی انسانی و طراحی گام به گام و ساخت و نصب آن توسط متخصصین داخلی و خارجی در دوره ای ۱۵ ساله انجام میشود. کشور ترکیه نیز برنامه ای ۸ ساله برای طراحی و ساخت مشارکتی در نظر گرفته است. معمولا سرمایه گذاریهای چند صد میلیون دلاری در پروژه های تحقیقاتی-صنعتی به آسانی توسط دولتها تصویب نمیشود. سیاستمداران معمولا نیاز به دلایل قانع کننده در این زمینه دارند. حال چه دلایلی مسئولین علمی این کشورها را به سرمایه گذاریهای طولانی مدت در این زمینه تشویق کرده است خود موضوع جالبی است....

مکان یابی مراکز شتابگر سینکروترون

مکان یابی مراکز شتابگر (سینکروترون) معمولا اولین اقدامی است که بعد از تایید دولتها در دستور کار قرار میگیرد. برای مکان یابی اصولا اهداف استراتژیک ایجاد یک مرکز شتابگر از آن جهت مهم است که کارکرد آن به عنوان مرکز ملی یا بین المللی تعیین میشود. مراکز بین المللی معمولا در نزدیکی مرزهای کشورها ساخته میشوند. نظیر آن مرکز اروپایی فیزیک ذرات سرن است که در مرز فرانسه و سوییس ساخته شده است. مثال دیگر مرکز بسی-۱ در برلین است که در زمان جدایی آلمان غربی و شرقی در نزدیکی مرز آندو کشور ساخته شد. مرکز ای.اس.آر.اف در گرینوبل فرانسه نیز مرکز بین المللی سینکروترون در اروپا است که در نزدیکی مرز سوییس؛ فرانسه وایتالیا ساخته شده است.

بعد از مکان یابی اولیه عمومی که معمولا با نظارت مستقیم دولت انجام میشود؛ مسایل مهمی همچون زلزله خیز بودن؛ پایداری زمین و نوع خاک؛ نزدیکی به فرودگاه یا ایستگاههای قطار؛ نزدیکی به مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی مهندسی و علوم پایه؛ جذابیت و زیبایی محیط انتخابی همچون آب و هوا؛جاده های دسترسی؛ وجود زیرساختهای فنی نظیر آب برق و مراکز خرید.... به عنوان اولویتهای بعدی مدنظر قرار میگیرند. بعنوان مثال مرکز سینکروترون الترا در ایتالیا و دایموند در انگلستان و یا اسپرینگ در ژاپن و سولیل در فرانسه هر کدام در مراکز بسیار جذاب محیطی در نزذیکی محیطهای دانشگاهی ساخته شده اند... از همه اینها که بگذریم در عمل نفوذ مسئولین دولتی نیز تاثیر شگرفی در انتخاب مکان دارد. این مسئله را در مورد مرکز شتابگر سینکروترون دایموند در بریتانیا به وضوح دیدم. در سال ۲۰۰۱ زمانی که در مرکز دارزبوری بودم قرار بود که مرکز دایموند در منطقه وارینگتون که جزو محدوده نورت-وست بریتانیا محسوب میشود و مردمانش تا حدی تمایلات اسکاتلندی دارند نصب شود ولی در آنزمان مسئولین دست اندرکار غالبا از جنوب بریتانیا یا به عبارتی انگلیسی بودند. آنها از ساخت دایموند در وارینگتون جلوگیری کردند و مکان آن را به منطقه آکسفورد در جنوب انگلستان منتقل کردند؛ البته شاید اینگونه اعمال تنها به سیاستمداران انگلستان محدود نشود...

به عنوان مثال در کشور ایران؛ برای ساخت یک مرکز بین المللی شتابگر مکانهایی نظیر مشهد؛ رشت و اهواز گزینه های مناسبی برای مکان یابی هستند و حال آنکه برای مرکز ملی گزینه های شیراز و اصفهان برتری دارند. مکان یابی دقیق بر مبنای اصول شناخته شده علمی کار آسانی است.

LHC Project and the physics after Big-Bang !

ماه آگوست یعنی (مرداد-شهریور امسال) برای بسیاری فیزیکدانان و دانشمندان اروپا؛ ایالات متحده و آسیا ماه سرنوشت است. پروژه ال.اچ.سی LHC که در مرکز تحقیقات هسته ای اروپا (سرن) CERN از دهه قبل آغاز شده بود سرانجام روشن میشود. دو شتابدهنده بزرگ در مسیری حلقوی به طول ۲۷ کیلومتر در تونلی زیرزمینی در مرز فرانسه و سوییس؛ دو بیم پروتون را با سرعت نزدیک به نور به هم برخورد میدهند. این شبیه سازی تئوری بیگ-بنگ یا آغاز جهان را انجام میدهد.

این شتابگر کلایدر بزرگترین ساخته فنی بشر در طول تاریخ بوده است و حدود ۵.۸ میلیارد دلار هزینه داشته است. ۳۷ کشور عضو این پروژه بوده اند و کشور ایران نیز ساخت قطعاتی از قسمت آشکارساز آن را بر عهده داشته است.

از آنجاییکه در حین این برخورد بزرگ؛ بسیاری ذرات بنیادی نظیر ذرات عجیب Strange Particlesو یا ذرات جذاب Charm و یا نظیر آن در این میان تولید میشود و احتمال ایجاد سیاهچاله هایی Blackholes نیز وجود دارد؛ بسیاری از افراد و حتی دانشمندان تئوری فیزیک نظرات ظاهرا خنده داری در مورد جهان بعد از این آزمایش در ماه آگوست ارایه داده اند. بعضی ها از بین رفتن کره زمین در این لحظه توسط ذرات و نیروهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط ال.اچ.سی را پیش بینی میکنند و حتی در دادگاهی در هاوایی در ماه گذشته به روشن نکردن این شتابدهنده کلایدر رای دادند. چون که احتمال میدهند زمین توسط سیاهچاله های تولیدی این ماشین بلعیده شود! آنها چنین استدلال میکنند که تولید مصنوعی ذرات بنیادی که کنترل آنها و حتی رفتار آنها نیز پیش بینی نشده است میتواند سبب تغییرات گسترده در کره زمین شود. برخی گروههای مذهبی به ظهور آخر زمان در این لحظه نوید داده اند. اما همه این پیش بینی ها بعد از ماه آگوست راست آزمایی میشوند.

 من هم امیدوارم که حداقل برای یک هفته در ماه آگوست و سپتامبر در طول آزمایش اولیه در مرکز سرن باشم. اما از همه این نظرات بنیادگرایانه که بگذریم این ماشین میتواند  بسیاری فرضیه های بنیادی فیزیک در قرن ۲۰ را بصورت تجربی راست آزمایی کند...

کنفرانس پک ۲۰۰۸

مقاله ای را که با همکاری دو نفر از همکاران در مرکز سینکروترون سولیل فرانسه نوشته ام را برایشان فرستاده ام تا بعد از نکته پیشنهاداتشان آنرا برای کنفرانس امسال شتابگرهای اروپایی یا اصطلاحا«پک ۲۰۰۸» بفرستیم. امسال این کنفرانس در شهر ژنوا در ایتالیا برگزار میشود و برخلاف سالهای قبل تعداد محققین و دانشمندان آسیایی و امریکای شمالی زیادتر خواهد بود. علت آنست که بر اساس توافق سال گذشته بین سه کنفرانس قاره های اروپا و آسیا و امریکای شمالی هر سه سال یکبار در یکی از قاره ها برگزار میشود. معمولا شرکت کننده ای از خاورمیانه و افریقا در این کنفرانسها وجود ندارد و علت آن هم نبود تحقیقات و صنعت مربوط به علم شتابگرها در این مناطق است.

----------------------

مولانا در کتاب مثنوی معنوی در داستانی به حکمت و قدرت خداوند چنین اشاره میکند: موری بر کاغذ میرفت؛ نوشتن قلم دید. شروع به ستودن کرد. موری دیگر که چشم تیز تر بود گفت ستایش انگشتان را کن که آن هنر از ایشان میبینم. موری دیگر که از این هر دو؛ چشم روشنتر بود گفت من بازو را میستایم که انگشتان فرع بازوانند و الی آخر...

مورکی بر کاغذی دید او قلم...گفت با مور دگر او راز هم

که عجایب نقشها آن کلک کرد...همچو ریحان و چو سوسن زار و ورد

.......بی خبر بود او که آن عقل و وفاد...بی ز تقلیب خدا باشد جماد

یک زمان از وی عنایت برکند...عقل زیرک ابلهیها میکند.

و همینطور ادامه میدهد تا نتیجه میگیرد همه موجودات وسیله اند و منبع همه این قدرتها اراده بی انتهاست. و به شخص معترض توصیه میکند که چون در فهم نشانه های الهی ناتوانید بهتر است حرفم را قبول کنید؛ زندگی را آسان کنی و منتظر دریافت نعمتهای خداوند باشی.

پس تو حیران باش بی لا و بلی...تا ز رحمت پیشت آید محملی

چون ز فهم این عجایب کودنی...گر بلی گویی تکلف میکنی

ور بگویی نی زند نی گردنت...قهر بر بندد بدان نی روزنت

پس همین حیران و واله باش و بس...تا در آید نصر حق از پیش و پس

چونک حیران گشتی و گیج و فنا...با زبان حال گفتی اهدنا

زانک شکل زفت بهر منکرست...چونک عاجز آمدی لطف و برست.

مولانا در پایان میگوید: هر وقت به مرحله تسلیم کامل در مقابل اراده بی انتها رسیدی؛ موفقیت را در آغوش خواهی کشید.

سینکروترون ملی رویا یا واقعیت؟

چند روز گذشته دو مصاحبه تلویزیونی یکی از کانال دولتی اسپانیا و دیگری کانال ۴ از یکی کشورهای استکباری! داشتم. سوالاتی در مورد پروژه سینکروترون خاورمیانه و مسایل مرتبط به آن و نقش فنی ایران در این پروژه پرسیده شد. در چند مورد سوالاتی پرسیده شد که تا حدی میتوانست در مسایل غیر علمی استفاده شود و همانطور که اول مصاحبه به آنها گفتم از جواب دادن به انها خودداری کردم... ولی در جایی گفتم که امیدوارم روزی بتوانیم مرکز سینکروترونی در ایران داشته باشیم؛ که مصاحبه کننده پرسید بخاطر مسایل اتمی ایران؟ گفتم که مراکز سینکروترون اصولا در زیرشاخه های اتمی محسوب نمیشوند.

------------------------------------

از ایران نیز خبردار شدم که وزارت علوم بالاخره ۴ نفر شامل دو نفر مشاور و دو نفر نماینده برای مرکز سینکروترون در خاورمیانه معرفی کرده است. امیدوارم که این افراد برای انتقال تکنولوژی مربوط به شتابگر به کشورشان تلاش کنند. از لحاظ علمی و فنی اصولا امیدی به داشتن بیم الکترون خروجی از مرکز سینکروترون خاورمیانه نیست و کاملا صادقانه مراکز و افراد استفاده کننده از نور سینکروترون (اصطلاحا یوزرهای سینکروترون) در ایران نبایستی امیدی به استفاده از بیم خروجی از این مرکز داشته باشند. مهمترین هدف ایران از مشارکت در این پروژه استفاده و انتقال تکنولوژی مربوطه از طریق اروپا به کشور است و همچنین استفاده از امکانات لابراتوارهای اروپا برای آموزش متخصصین ایرانی در این زمینه. اگر نمایندگان ایرانی در این زمینه برنامه ریزی کنند و بتوانند از پتانسیلهای مربوط استفاده مفید و به موقع را داشته باشند میتوان امید فراوانی به پروژه سینکروترون ملی در ایران داشت؛ ولی در غیر اینصورت مشارکت ایران در این پروژه شاید دلیل منطقی قابل دفاعی نداشته باشد.

من این خطوط نوشتم چنان که غیر ندانست... تو هم ز روی کرامت چنان بخوان که تو دانی.

شتابگر ملی

دیروز ۲۵ می ۲۰۰۸ -۵  خرداد ۸۷ صدمین سال اکتشاف نفت در خاورمیانه در منطقه مسجدسلیمان در جنوب غربی ایران بود. امیدوارم تجربه ۱۰۰ سال استفاده از نفت و کار با صنایع وابسته به آن نتایج مثبتی برای کشور در آینده داشته باشد(؟).

-----------------------

خبرهای خوشی در هفته اخیر در مورد همکاری ژاپن برای کمک به ساخت شتابگر ملی در ایران شنیده ام. پروفسور کوروکاوا مدیر سابق مرکز تحقیقاتی شتابدهنده های پرانرژی KEK ژاپن است که از هفته گذشته به ایران سفر کرده است. او در سفرش ظاهرا با معاونت پژوهش وزارت علوم جلسه ای داشته و قول مساعد کمک فنی در زمینه ساخت شتابگر ملی ایران را داده است. این خبر بسیار خوشی برای من بود. من کوروکاوا را سال گذشته در کنفرانس شتابگرهای آسیا در ایندور هندوستان ملاقات کردم. گفت که حتما به مسئولین پروژه سینکروترون در ایران اطلاع دهم که مرکز KEK در ژاپن بودجه ای را برای کمک به آموزش و ارایه کارگاههای آموزشی در ایران اختصاص داده است. این بودجه در غالب بحث مرکز سینکروترون خاورمیانه مطرح شده بود و در غالب کمکهای ژاپن برای پیشبرد تکنولوژی های مدرن در خاورمیانه ارایه شده است. گفت که بسیار مایل است متخصصین مرکزش را به ایران بفرستد تا برای دوره های کوتاه مدت به ایرانیان کمک کنند. من هم مطلب را به مسئولین مربوطه (نماینده ایران در سینکروترون) در میان گذاشتم و خوشبختانه در اخبار شنیده ام اولین سفر او در همین هفته انجام شده است. استفاده از تجربه ژاپن برای ساخت شتابگر ملی از جمله بهترین کارهاییست که در موقعیت فعلی ممکن است. آنها سازنده بزرگترین و پرانرژی ترین شتابگرهای جهان هستند. آنها دانش کافی تئوری و عملی را در اختیار دارند و برخلاف برخی کشورهای غربی اطلاعات فنی (مربوط به شتابگرها) را آسانتر در اختیار ایرانیان قرار میدهند. امیدوارم دولت ایران از این ارتباط حداکثر استفاده را برای پیشبرد تکنولوژی لازم در کشور ببرد.

ITER Project

امروز به همراه همکاران آخر وقت برای دو ساعت برای تفریح طبیعت رفتیم. هوا خنک بود و فرصت خوبی برای کباب کردن یا اصطلاحا باربی-کیو بود. این به مناسبت ملاقات  دو روزه گیتانو ویگنولا مدیر فنی سابق بوده است که آمده بود به اینجا تا یک سری کارهایش را مرتب کند ...

 کمی در مورد قیمت بالای نفت و بحران انرژی صحبت شد. اینکه کشورش ایتالیا هم بعد از چندین دهه دوری از برق اتمی اکنون دارد به سمت تولید برق از نیروگاههای اتمی گرایش پیدا میکند. صحبت از پروژه بین المللی ITER شد که وزیران خارجه اتحادیه اروپا؛چین؛ ایالات متحده و ژاپن و روسیه سال گذشته تصویب کردند تا به کمک واکنش هسته ای «فیوژن» بتوانند در دهه های آینده در صورت موفقیت این پروژه انرژی کشورهای توسعه یافته را تامین کنند. این تجهیز بزرگ اولین ساخته بشر خواهد بود که توان خروجیش ده برابر توان ورودیش است!! این مرکز بزرگ بین المللی در کاداراشه در نزدیکی مارسی در جنوب فرانسه قرار دارد.

البته قبلا در نه سال پیش ساخت پروژه ای اروپایی بنام «جت» JET در انگلستان اجرا شده بود ولی آنها بدلایل نداشتن دانش و تکنولوژی کافی هرگز نتوانستند به نقطه بحرانی لازم برای توان خروجی بیشتر از ورودی برسند. امروز ویگنولا میگفت در واقع یکی از مسایل گریبانگیر پروژه ITER مسئله مهندسی و تکنولوژی آن نبوده بلکه بیشتر نداشتن «تئوری های کافی فیزیک» در پشت آن است. آنها واقعا نمیدانند که رفتار سیستم بعد از گذشت از نقطه بحرانی چه خواهد بود؛ تنها نتیجه را میدانند... گفتم که با هزینه ۵ میلیارد دلاری که کشورهای عضو برای تحقیقات آی-تر میکنند  تا تامین انرژی آینده شان را تضمین کنند؛ شاید کشورهایی مثل ایران هم حق دارند که حداقل در تحقیقات هسته ای سنتی و رایج سرمایه گذاریهایی انجام دهند.

مایکروترون

قرار است ماه دسامبر طی یک برنامه رسمی با حضور مسئولین کشورهای عضو و نیز دبیر کل یونسکو خروج بیم الکترون از شتابگر مایکروترون افتتاح شود. شاید این مسئله هم تبلیغی برای حضور این کشور در تکنولوژیهای پیشرفته باشد. دیروز و امروز سرگرم نصب و راه اندازی دوباره یک مولد پالس پرقدرت برای مایکروترون بودم. این مولد پالس اصطلاحا مدولاتور نامیده میشود و برای تولید پالسهای مثلا در رنج ۴-۵ مگاوات استفاده میشود. این پالسر تا سال ۱۹۹۹ در مرکز بسی در آلمان بصورت مستمر برای تولید پالس مورد نیاز تفنگ الکترون و مولد فرکانس رادیویی مگنترون استفاده میشد. از آن به بعد که توسط کشتی در یک محموله بزرگ به اینجا منتقل شد تا چند ماه پیش درون جعبه های بزرگ نایلونی نگهداری میشد. خوشبختانه آزمایشات دیروز و امروز بعد از نصب دوباره نشان داد که توانایی کارکرد دوباره را دارد و میتوان از آن برای مدتی جهت تغذیه مورد نیاز شتابگر مایکروترون بهره برد. معمولا بهترین روش تهیه پالسهای انرژی پرقدرت در رادارها؛ شتابدهنده ها و نیز صنایع فضایی و مخابراتی استفاده از مدارات مصنوعی پالسی است که در سیستمی با نام مدولاتور نصب میشود. هر چند که در مدلهای قدیمی از شارژ خازن و ایندوکتورهای بزرگ برای این منظور استفاده میشد ولی امروزه با استفاده از مدارت قدرت سوییچینگ هم این کار انجام میشود. 

---------------------------

چون سرآمد دولت شبهای وصل...بگذرد ایام هجران نیز هم.

 این تعبیریست که در مورد تست مدولاتور برایم اتفاق افتاد. به محض آغاز تست بعد از یک جرقه بزرگ منبع تغذیه شارژ از کار افتاد. در مرحله بعد یکی از فن های خنک کننده با صدا و دودش که منجر به ترکیدنش شد آغاز غم انگیزی را ایجاد کرد. این نشانه مهمی برای من بود در واقع همان موقع به یکی از همکاران گفتم اینها نشانه آنست که ما تست را با موفقیت انجام خواهیم داد و همین هم شد. ضرب المثلی فرنگی ّIf everything is right, some thing is wrong که ترجمه اش اینست :«اگر همه چیز کاملا درست پیش رود به معنی اینست که جایی اشتباهی رخ داده است.» در واقع وجود شکستهای مقطعی راه ناگزیر موفقیتهای دایمی است.