Elektronické chlazení

Elektronové chlazení  je metoda chlazení paprsků těžkých nabitých částic v urychlovačích . Metoda byla navržena G. I. Budkerem v roce 1966 [1] a byla poprvé demonstrována při ochlazování protonů v prstenci NAP-M v Ústavu jaderné fyziky, sibiřská pobočka SSSR , v Novosibirsku v roce 1974.

Cyklus prací "Metoda elektronového ochlazování svazků těžkých nabitých částic" byl oceněn Státní cenou v roce 2001, ( V. V. Parkhomchuk , D. V. Pestrikov , R. A. Salimov , A. N. Skrinskij , B. N. ,Suchina , I. N. Meshkov , G. I. Budker (posmrtně)).

Jak to funguje

Na rozdíl od vysokoenergetických lehkých elektronů, u kterých synchrotronové záření automaticky zajišťuje radiační tlumení příčných kmitů v akumulačním prstenci , těžké částice prakticky nevyzařují. Myšlenkou elektronového chlazení je spojit svazek „horkých“ iontů v určité oblasti s intenzivním svazkem velmi „chladných“ elektronů pohybujících se přesně stejnou podélnou rychlostí. Dochází k teplotní výměně, po které je zahřátý elektronový paprsek odkloněn do kolektoru a iontový paprsek interaguje s novým studeným elektronovým paprskem v další otáčce.

Aplikace

V současné době jsou instalace elektronového chlazení instalovány na řadě prstenců pro ukládání iontů [2] [3] :

Úložné zařízení Centrum, město, země Roky práce Chlazené částice Energie elektronů, MeV Proud elektronového paprsku Poznámky
NAP-M INP , Novosibirsk , Rusko 1974-1984 protony .. .. ..
LED CERN 1979-1980 protony .. .. ..
Testovací prsten Fermilab , USA 1979-1980 protony .. .. ..
MOsol INP , Novosibirsk , Rusko 1986-1988 protony .. .. ..
LEAR CERN 1987-1996 antiprotony .. .. ..
chladič IUCF Indiana , USA 1988-2002 .. .. .. ..
TSR MPI , Heidelberg , Německo 1988-2012 .. .. .. ..
TARN II Univerzita v Tokiu , Japonsko 1989-2002 .. .. .. ..
CELSIA Univerzita v Uppsale , Švédsko 1989-2005 .. .. .. ..
ESR GSI , Darmstadt , Německo od roku 1990 vzácných iontů .. .. ..
ASTRID Aarhus University , Dánsko 1992-2005 .. .. .. ..
PLAK Stockholmská univerzita , Švédsko 1992-2009 .. .. .. ..
ÚTULNÝ Jülich , Německo 1993-? .. .. .. ..
SIS18 GSI , Darmstadt , Německo od roku 1998 těžké ionty .. .. ..
INZERÁT CERN od roku 1998 antiprotony .. .. ..
HIMAC Chiba , Japonsko od roku 2000 C 12+ ionty .. .. ..
TSR MPI , Heidelberg , Německo od roku 2004 .. .. .. ..
LEIR CERN od roku 2005 ionty Pb ​​82+ .. .. ..
Recyklátor Fermilab , USA 2005-? antiprotony .. .. ..
S-LSR Kyoto , Japonsko od roku 2005 .. .. .. ..
CSRm IMP , Lanzhou , Čína od roku 2005 .. .. .. ..
CSRe IMP , Lanzhou , Čína od roku 2008 .. .. .. ..
ÚTULNÝ Jülich , Německo od roku 2013 .. .. .. ..
ELENA CERN od roku 2018 antiprotony .. .. ..

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Chlazení elektronů a nové možnosti ve fyzice elementárních částic Archivní kopie z 19. července 2018 na Wayback Machine , G. I. Budker , A. N. Skrinsky , UFN , vol. 124, číslo 4, str. 561-595.
  2. ↑ Stručná historie a současný stav metod chlazení v experimentální fyzice , I.Meshkov , Newsletter Beam Dynamics č.64, s.12.
  3. ↑ Beam Cooling Status and Perspectives , M.Steck, přednáška na konferenci COOL15.

Literatura