Birminghamský synchrotron

Birminghamský synchrotron je 1 GeV cyklický protonový urychlovač , jeden z prvních synchrotronů na světě (ve skutečnosti synchrophasotrony ), postavený na univerzitě v Birminghamu v roce 1953 pod vedením Marka Oliphanta .

Historie

Myšlenka synchrotronu - cyklického urychlovače, ve kterém jsou částice urychlovány malým elektrickým polem a pohybují se po nezměněné uzavřené dráze v magnetickém poli, které při zrychlování roste - Oliphant formulován v roce 1943 [1] . V roce 1945 V.I. Wexler a Macmillan formulovali princip autophasingu , který teoreticky odůvodnil stabilitu částic při zrychlení, a poté si myšlenka synchrotronů rychle získala popularitu. Oliphant připravil fyzický návrh urychlovače do roku 1947, ale bohužel v poválečné Velké Británii, kvůli nedostatku financí, projekt synchrotronu postupoval extrémně pomalu [2] , navíc v roce 1950 hlavní inspirátor projektu, Oliphant , odešel do Austrálie. V důsledku toho se urychlovač 3 GeV Cosmotron v Brookhaven National Laboratory v USA stal v roce 1952 prvním protonovým synchrotronem na světě . První paprsek na Birminghamském synchrotronu byl získán v červnu 1953 [1] .

Popis

Synchrotron byl slabý zaostřovací prstenec o průměru 9 m (30 stop) s pravoúhlou keramickou vakuovou komorou 40×10 cm² [3] . Injekce byla provedena z urychlovače Cockcroft-Walton při energii 430 keV. Cyklus zrychlení trval 1 s, během které se magnetické pole zvýšilo z 217,5 G na 12,5 kg. Frekvence opakování byla 6krát za minutu. Intenzita protonového svazku nepřesáhla 3× 109 částic. Celková hmotnost magnetického systému byla 800 tun [4] .

Jedním z nejsložitějších urychlovacích systémů byl urychlovací RF systém, jehož kmitočet bylo nutné při urychlování paprsku ladit ve velmi širokém rozsahu (od 330 kHz do 9,3 MHz [5] [6] [4] ).

Energie emitovaného paprsku byla nedostatečná pro produkci podivných částic a nízká intenzita paprsku neumožňovala vytvoření sekundárních pionových paprsků užitečných pro fyziku elementárních částic . Několik fyzikálních experimentů provedených na Birminghamském synchrotronu se týkalo rozptylu protonů a protonů, ale nebyly na něm provedeny žádné výjimečné experimenty. V roce 1967 byl synchrotron konečně zastaven.

Viz také

• Synchrotron
• Synchrofasotron
• Kosmotron
• Bevatron
• Synchrofasotron JINR

Poznámky

1. ↑ 1 2 Fifty Years of Synchrotrons Archived 4. března 2016 na Wayback Machine , EJN Wilson, proc. EPAC'1996.
2. ↑ Memoir of the MURA Years Archived 24. března 2011 na Wayback Machine , FT Cole, proc. Cyclotrons'2001, str. 5.
3. ↑ Vakuový systém birminghamského protonového synchrotronu , L. Riddiford, J. Sci. Instrument 28, 1951, str. 47.
4. ↑ 1 2 Early Synchrotrons in Britain Archived 3 March 2022 at Wayback Machine , J,D, Lawson, p.13.
5. ↑ Zrychlení nabitých částic na velmi vysoké energie , ML Oliphant et al., Proc. Phys. soc. 59, 1947, str. 666.
6. ↑ Radiofrekvenční systém birminghamského protonového synchrotronu , L. U. Hibbard, J. Sci. Instrument 31, 1954, str. 363.

Literatura

• Zrychlení nabitých částic na velmi vysoké energie , ML Oliphant et al., Proc. Phys. soc. 59, 1947, str. 666.
• Protonový synchrotron z University of Birmingham , Nature 172, (17. října 1953), str. 704-706.
• Experimentální charakteristiky protonového pyrchrotronu , PBMoon et al., proc. Královská společnost v Londýně. Řada A, Matematické a fyzikální vědy, 1955.