Stochastické chlazení je metoda chlazení paprsků nabitých částic v urychlovačích . Metoda byla navržena Van der Meerem v roce 1968 [1] a byla poprvé použita k chlazení protonů v prstenci ISR v Mezinárodním centru CERN v roce 1975. Vynález byl oceněn Nobelovou cenou za fyziku v roce 1984, udělenou Van der Meerovi (spolu s Carlem Rubbiou ).
Základ principu působení je nejsnáze pochopitelný na pohybu jedné částice. Chlazení je snížení složek příčné hybnosti. Pokud má částice nenulovou příčnou hybnost, provádí betatronové oscilace v zaostřovací struktuře synchrotronu . Měřením odchylky částice od rovnovážné dráhy citlivým senzorem (snímačem) je možné zesílením signálu přivést na vstup rychlého impulsního prvku ( kicker ), který bude tlumit oscilace. Je nutné, aby signál dorazil na kicker současně s částicovým paprskem, to znamená, že kvůli zpožděním v zesilovači musí být pro relativistické částice cesta pro signál kratší než dráha po oběžné dráze. Je také nutné, aby se mezi snímač a kicker vešel lichý počet čtvrtin kmitů betatronu [2] [3] .
Skutečný paprsek se skládá ze sady (10 6 −10 13 ) částic. S dostatečně širokopásmovým zesilovačem je však možné sledovat kolísání souřadnic těžiště podél paprsku. Pokud je paprsek rozpojený, dochází k promíchávání částic v podélném směru, díky čemuž je chlazení účinné při mnoha otáčkách. Doposud nebyly pokusy o stochastické chlazení svazkového paprsku úspěšné.
Možné je i podélné chlazení (snížení podélného šíření pulzu). K tomu slouží tzv. Palmerův snímač , tedy snímač umístěný v místě , kde je velká rozptylová funkce . To umožňuje měřit výchylku hybnosti částic a přenášet signál do struktury urychlující nebo zpomalující částice.
V Rusku bylo stochastické chlazení poprvé použito v JINR na urychlovači Nuclotron v roce 2013 [4] [5] .