Elektronisk kylning

Elektronkylning  är en metod för att kyla strålar av tungt laddade partiklar i acceleratorer . Metoden föreslogs av G. I. Budker 1966 [1] och demonstrerades först under nedkylningen av protoner i NAP-M- ringen vid Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of the USSR , i Novosibirsk, 1974.

Arbetscykeln "Metod för elektronkylning av strålar av tunga laddade partiklar" belönades med statspriset 2001, ( V.V. Parkhomchuk , D.V. Pestrikov , R.A. Salimov , A.N. Skrinsky , B.N. ,Sukhina Dikansky , I. G. I. Budker (postum)).

Hur det fungerar

Till skillnad från högenergetiska ljuselektroner, för vilka synkrotronstrålning automatiskt ger strålningsdämpning av transversella svängningar i lagringsringen , strålar tunga partiklar praktiskt taget inte ut. Idén med elektronkylning är att kombinera en stråle av "heta" joner i ett visst område med en intensiv stråle av mycket "kalla" elektroner som rör sig med exakt samma longitudinella hastighet. Temperaturväxling sker, varefter den uppvärmda elektronstrålen avleds till kollektorn, och jonstrålen samverkar med en ny kall elektronstråle i nästa varv.

Applikation

För närvarande är elektronkylningsinstallationer installerade på ett antal jonlagringsringar [2] [3] :

Lagringsenhet Centrum, stad, land År av arbete Kylda partiklar Elektronenergi, MeV Elektronstråleström Anteckningar
NAP-M INP , Novosibirsk , Ryssland 1974-1984 protoner .. .. ..
IS CERN 1979-1980 protoner .. .. ..
Testring Fermilab , USA 1979-1980 protoner .. .. ..
MOsol INP , Novosibirsk , Ryssland 1986-1988 protoner .. .. ..
LEAR CERN 1987-1996 antiprotoner .. .. ..
IUCF kylare Indiana , USA 1988-2002 .. .. .. ..
TSR MPI , Heidelberg , Tyskland 1988-2012 .. .. .. ..
TARN II University of Tokyo , Japan 1989-2002 .. .. .. ..
CELSIUS Uppsala universitet , Sverige 1989-2005 .. .. .. ..
ESR GSI , Darmstadt , Tyskland sedan 1990 sällsynta joner .. .. ..
ASTRID Aarhus Universitet , Danmark 1992-2005 .. .. .. ..
GRÅTER Stockholms universitet , Sverige 1992-2009 .. .. .. ..
MYSIGT Jülich , Tyskland 1993-? .. .. .. ..
SIS18 GSI , Darmstadt , Tyskland sedan 1998 tunga joner .. .. ..
AD CERN sedan 1998 antiprotoner .. .. ..
HIMAC Chiba , Japan sedan 2000 C12 + -joner .. .. ..
TSR MPI , Heidelberg , Tyskland sedan 2004 .. .. .. ..
LEIR CERN sedan 2005 joner Pb 82+ .. .. ..
Återvinnare Fermilab , USA 2005-? antiprotoner .. .. ..
S-LSR Kyoto , Japan sedan 2005 .. .. .. ..
CSRm IMP , Lanzhou , Kina sedan 2005 .. .. .. ..
CSRe IMP , Lanzhou , Kina sedan 2008 .. .. .. ..
MYSIGT Jülich , Tyskland sedan 2013 .. .. .. ..
ELENA CERN sedan 2018 antiprotoner .. .. ..

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Elektronkylning och nya möjligheter inom elementarpartikelfysik Arkivexemplar daterad 19 juli 2018 på Wayback Machine , G. I. Budker , A. N. Skrinsky , UFN , vol. 124, nummer 4, s. 561-595.
  2. ↑ Kort historia och nuvarande status för kylningsmetoder i experimentell fysik , I.Meshkov , Beam Dynamics Newsletter no.64, p.12.
  3. ↑ Beam Cooling Status and Perspectives , M.Steck, föredrag på COOL15-konferensen.

Litteratur