Електронне охолодження

Електронне охолодження — метод охолодження пучків важких заряджених частинок у прискорювачах. Метод, запропонований Г. І. Будкером 1966 року[1], вперше продемонстровано при охолодженні протонів у кільці НАП-М в ІЯФ СВАН СРСР, у Новосибірську, 1974 року.

Цикл робіт «Метод електронного охолодження пучків важких заряджених частинок» відзначено Державною премією 2001 року (В. В. Пархомчук[ru], Д. В. Пьостриков, Р. А. Салімов, О. М. Сокирянський, Б. Н. Сухина, М. С. Диканський, І. М. Мєшков[ru], Г. І. Будкер (посмертно)).

Принцип дії

[ред. | ред. код]

На відміну від легких електронів високих енергій, для яких синхротронне випромінювання автоматично забезпечує радіаційне загасання поперечних коливань у накопичувальному кільці, важкі частинки практично не випромінюють. Ідея електронного охолодження полягає в тому, щоб на деякій ділянці поєднати пучок «гарячих» іонів з інтенсивним пучком дуже «холодних» електронів, які прямують з такою ж поздовжньою швидкістю. Відбувається обмін температур, після чого розігрітий електронний пучок відводиться в колектор, а іонний пучок взаємодіє на наступному оберті з новим холодним пучком електронів.

Установка електронного охолодження на накопичувачі важких іонів LEIR, ЦЕРН. Побудовано в ІЯФ СО РАН, Росія.
Електронне охолодження на накопичувачі вторинних пучків іонів ESR, в GSI, Німеччина.

Застосування

[ред. | ред. код]

Нині установки електронного охолодження встановлено на низці накопичувачів іонів[2][3]:

Накопичувач Центр, місто, країна Роки роботи Охолоджувані частинки Енергія електронів, МеВ Струм електронного пучка Примітки
НАП-М ІЯФ, Новосибірськ, Росія 1974-1984 протони .. .. ..
ICE ЦЕРН 1979-1980 протони .. .. ..
Test Ring Фермілаб, США 1979-1980 протони .. .. ..
МОСОЛ ІЯФ, Новосибірськ, Росія 1986-1988 протони .. .. ..
LEAR ЦЕРН 1987-1996 антипротони .. .. ..
IUCF cooler Індіана, США 1988-2002 .. .. .. ..
TSR MPI, Гейдельберг, Німеччина 1988-2012 .. .. .. ..
TARN-II Токійський університет, Японія 1989-2002 .. .. .. ..
CELSIUS Уппсальський університет, Швеція 1989-2005 .. .. .. ..
ESR GSI, Дармштадт, Німеччина від 1990 рідкісні іони .. .. ..
ASTRID Орхуський університет, Данія 1992-2005 .. .. .. ..
CRYRING Стокгольмський університет, Швеція 1992-2009 .. .. .. ..
COSY Юліх, Німеччина 1993-? .. .. .. ..
SIS18 GSI, Дармштадт, Німеччина від 1998 важкі іони .. .. ..
AD ЦЕРН від 1998 антипротони .. .. ..
HIMAC Тіба, Японія від 2000 іони C12+ .. .. ..
TSR MPI, Гайдельберг, Німеччина від 2004 .. .. .. ..
LEIR ЦЕРН від 2005 іони Pb82+ .. .. ..
Recycler Фермілаб, США 2005-? антипротони .. .. ..
S-LSR Кіото, Японія від 2005 .. .. .. ..
CSRm IMP, Ланьчжоу, Китай від 2005 .. .. .. ..
CSRe IMP, Ланьчжоу, Китай від 2008 .. .. .. ..
COSY Юліх, Німеччина від 2013 .. .. .. ..
ELENA ЦЕРН від 2018 антипротони .. .. ..

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Электронное охлаждение и новые возможности в физике элементарных частиц [Архівовано 19 липня 2018 у Wayback Machine.], Г. И. Будкер, А. Н. Скринский, УФН, т.124, вып.4, сс.561-595.
  2. ↑ Brief History and Present Status of Cooling Methods in Experimental Physics [Архівовано 28 жовтня 2018 у Wayback Machine.], I.Meshkov[ru], Beam Dynamics Newsletter no.64, p.12.
  3. ↑ Beam Cooling Status and Perspectives [Архівовано 25 листопада 2017 у Wayback Machine.], M.Steck, talk at COOL15 conference.

Література

[ред. | ред. код]