Úložný kroužek

Úložný prstenec , hnací cyklický urychlovač nabitých částic , synchrotron , určený k akumulaci a udržení intenzivního paprsku částic. Zásobní prstence se používají ve fyzikálních experimentech s vysokou energií ( kolidery , experimenty s extrahovaným paprskem nebo vnitřním terčem, boostery, zásobníky sekundárních částicových paprsků, rozpadové prstence, moderátory a lapače), elektronické zásobníky se používají ve zdrojích synchrotronového záření , zásobníky protonů a iontů jsou používané pro radioterapii .

Princip akumulátoru je založen na vstřikování části částic do synchrotronu a následném použití nějaké metody k ochlazení paprsku (snížení emitance ), aby bylo možné zachytit novou část. Při absenci tlumení emitance je zachycení nové části nemožné bez vyřazení předchozí, kvůli Liouvilleově větě o zachování fázového objemu . V elektronických paměťových zařízeních dochází k ochlazování v důsledku radiačního útlumu , v protonových a iontových kruzích se používá stochastické a elektronové chlazení. Vícenásobná injekce je také možná pomocí podélného pohybu sraženiny. Také pro vícenásobné vstřikování iontů se používají metody vstřikování s výměnou náboje s různými metodami stripování elektronů.

Zásadním omezením intenzity paprsku v úložném prstenci je buď intrabunch rozptyl - pro nerelativistické nebo slabě relativistické paprsky těžkých částic (protony, ionty), nebo kolektivní efekty - interakce paprsku s elektromagnetickými poli indukovanými vlastním nábojem na stěny vakuové komory (pro ultrarelativistické elektronové paprsky).

Akumulační prstence navrhl v roce 1956 Gerard O'Neill [1] pro získávání a používání intenzivních paprsků ve fyzice vysokých energií.

Poznámky

  1. Storage Ring Synchrotron: Device for High Energy Physics Research Archivováno 6. března 2012. , GK O'Neill, Physical Review, v. 102, s. 1418–1419 (1956).