Kosmotron

Cosmotron  je cyklický protonový urychlovač s rekordní energií 3,3 GeV pro polovinu 20. století, první synchrofasotron na světě , postavený v letech 1948-1953 v Brookhaven National Laboratory (BNL), Long Island , USA .

Historie

Po objevení V.I. Wexler v roce 1944 a nezávisle na něm Macmillan (1945) princip autofázování umožnil sestrojit synchrocyklotrony a následně synchrofasotrony a synchrotrony s mnohem vyšší energií, než jaká byla k dispozici v klasickém a tehdy známém cyklotronu . V roce 1948 schválila Komise pro atomovou energii plán na vybudování synchrotronu v laboratoři BNL. Konstrukce stroje byla provedena pod vedením M. Livingstona . V roce 1953 dosáhl Cosmotron konstrukční energie 3,3 GeV, což bylo téměř o řád vyšší než předchozí rekord – 400 MeV částice alfa [1] ve 184palcovém synchrocyklotronu postaveném v roce 1946 E. Lawrencem v Berkeley .

Akcelerátor a experimenty

Kromě rekordní energie se Cosmotron stal prvním urychlovačem na světě, ze kterého byl extrahován paprsek pro experimenty mimo stroj. V počátečním období provozu byla intenzita extrahovaného paprsku asi 10 10 protonů na puls a v roce 1966 dosáhla 10 12 .

Cosmotron byl nízkofokusační stroj sestávající ze 4 magnetických sektorů oddělených prázdnými prostory pro montáž rezonátorů a sacích a výfukových systémů. Každý sektorový magnet je sestaven ze 72 identických rotačních magnetů ve tvaru C s gradientem budícího pole. Průměr urychlovače byl 22,5 m (75 stop), celková hmotnost magnetického systému byla asi 2000 tun. Vstřikování protonu bylo provedeno z předběžného Van de Graaffova urychlovače , cyklus zrychlení v Cosmotronu až na 3 GeV trval 1 sekundu. Urychlený paprsek byl nasměrován na cíl, produkty jaderných srážek byly zaznamenávány pomocí oblačné komory a dalších detektorů.

Cosmotron byl první stroj, na kterém byli fyzici schopni získat všechny mezony známé do té doby z experimentů s kosmickým zářením . Zejména byla odvedena důležitá práce na pozorování -mezonu .

V roce 1966 byl Cosmotron zastaven a v roce 1969 byl demontován. V té době již delší dobu v BNL fungoval silně fokusující protonový synchrotron AGS s energií 33 GeV . Revoluční objev silného zaostřování E. Courantem , H. Snyderem a M. Livingstonem [2] byl vyvolán vlastnostmi optické struktury Cosmotronu [3] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Počáteční výkon 184palcového cyklotronu Kalifornské univerzity , Phys. Rev. 71, 1947, s. 449–450.
  2. ↑ Synchrotron se silným zaostřením – nový vysokoenergetický akcelerátor , ED Courant , MS Livingston , HS Snyder , Phys. Rev. 88, 1190–1196 (1952).
  3. ↑ Milton Stanley Livingston Archivováno 18. února 2011 na Wayback Machine , Biografické paměti Ernesta D. Couranta, str. 275.

Odkazy