Кольцо с ионами низкой энергии - Low Energy Ion Ring

ЦЕРН ускорительный комплекс
Cern-accelerator-complex.svg
Список текущей частицы
ускорители в ЦЕРНе
Linac 3Ускоряет ионы
ОБЪЯВЛЕНИЕЗамедляется антипротоны
LHCСталкивается протоны или тяжелые ионы
LEIRУскоряет ионы
PSBУскоряет протоны или ионы
PSУскоряет протоны или ионы
СПСУскоряет протоны или ионы
Ускоритель частиц с низкоэнергетическими ионными кольцами в ЦЕРНе

В Кольцо с ионами низкой энергии (LEIR) - ускоритель частиц на ЦЕРН используется для ускорения ионов из LINAC 3 к Протонный синхротрон (PS) предоставить ионы для столкновений внутри Большой адронный коллайдер (БАК).

История

LEIR был преобразован из предыдущей машины Кольцо с антипротонами низкой энергии (ЛИР); средство для замедления и хранения антипротоны[1] и поставить их на эксперименты; последний запуск антипротонов LEAR был проведен в 1996 году. LEIR был впервые предложен в 1993 году.[2] но только в 2003 году была начата работа по преобразованию старого эксперимента в новый ускоритель. Модернизация заняла чуть более двух лет, ввод в эксплуатацию в октябре 2005 г.[3][4] и тестировал 4 месяца. Осенью 2006 года он был использован для повторного ввода в эксплуатацию PS для обработки ионов, а год спустя снова был использован для повторного ввода в эксплуатацию СПС. Однако только в ноябре 2010 года, пять лет спустя, он успешно выполнил свою основную роль по доставке ионов свинца в LHC для его первых столкновений ионов.[5].

В течение 2017 года LEIR работал с ксенон ионы обычно отправляют их в SPS и, в исключительных случаях, они отправляются на LHC [6] за один день физики. В 2018 году машина снова будет работать с ионами свинца и должна была достичь производительности LIU более чем 9×1010 обвинения извлечены. 6 июня 2018 года эта производительность была достигнута, а также новый рекорд добычи 10.35×1010 обвинение было совершено.

Операция

Электронный охладитель (слева) на ЛЭИР. Источник и отвал электронов установлены в верхних металлических цилиндрах.

LEIR требует больших объемов свинец-208 ионы из LINAC 3, и разбивает их на 4 группы. Каждая связка содержит 2.2×108 ионы свинца, которые ускоряются от 4.2 МэВ на нуклон к 72 МэВ на нуклон[7] перед передачей их в PS для хранения.

Самая важная функция LEIR - это не ускорение, а электронное охлаждение уменьшить эмиссия ионного пучка для поддержания высокого яркость последнего пучка LHC. Каждой группе из двух пучков требуется около 2,5 секунд для ускорения и охлаждения, поэтому с LHC, использующим 592 пучка ионов, требуется около 10 минут для полного заполнения LHC для операций.[8]

Рекомендации

  1. ^ http://public.web.cern.ch/public/en/research/Antimatter-en.html
  2. ^ «Кольцо накопления ионов низкой энергии для LHC (технико-экономическое обоснование) - Сервер документов ЦЕРН».
  3. ^ «LEIR отправляет ионы на LHC - CERN Courier».
  4. ^ Белочицкий, П .; и другие. (2006). Ввод в эксплуатацию LEIR в протоколах EPAC 2006, Эдинбург, Шотландия (PDF). JACoW. С. 1876–1878.
  5. ^ https://www.telegraph.co.uk/science/large-hadron-collider/8116226/Large-Hadron-Collider-creates-mini-Big-Bang-with-lead-ions.html
  6. ^ «За один день только LHC сталкивается с лучами ксенона».
  7. ^ А. Бёре; и другие. (Июль 2004 г.). Цепь свинцового инжектора LHC (PDF). Девятая Европейская конференция по ускорителям частиц (EPAC'04). Люцерн, Швейцария.
  8. ^ Шанель, Мишель (сентябрь 2003 г.). "LEIR: Ионное кольцо низкой энергии в ЦЕРНе" (PDF). Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях A. 532 (1–2): 137–143. Bibcode:2004NIMPA.532..137C. Дои:10.1016 / j.nima.2004.06.040. CERN-AB-2003-086. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-03-29.