Аргоннская тандемная линейная ускорительная система
 Детектор гамма-излучения GRETINA, установленный на луче ATLAS. | |
| Общие свойства | |
|---|---|
| Тип ускорителя | Линейный ускоритель |
| Тип луча | тяжелые ионы |
| Тип цели | Фиксированная цель |
| Свойства балки | |
| Максимальная энергия | 17 МэВ на нуклон |
| Максимальный ток | 10 частиц мкА |
| Физические свойства | |
| Расположение | Лемонт, Иллинойс |
| Координаты | 41 ° 43'00 "N 87 ° 59'04" W / 41,716645 ° N 87,98440 ° W |
| Учреждение | Чикагский университет , Министерство энергетики США |
| Даты работы | 1978-настоящее время |
Аргоннский тандемный линейный ускоритель ( ATLAS ) является научно-исследовательским объектом Министерства энергетики США в Аргоннской национальной лаборатории . ATLAS — первый сверхпроводящий линейный ускоритель при тяжелых ионов энергиях вблизи кулоновского барьера , открытый для ученых со всего мира.
Ускоритель ATLAS в Аргонне не следует путать с экспериментом ATLAS на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе .
Характеристики
[ редактировать ]Стабильные ионные пучки в ATLAS генерируются из одного из двух источников: электростатического тандемного ускорителя Ван де Граафа мощностью 9 МВ или инжектора положительных ионов, низкоскоростного линейного ускорителя мощностью 12 МВ и источника ионов электронного циклотронного резонанса (ЭЦР). Ионы направляются из одного из этих двух в «бустерный» линейный ускоритель мощностью 20 МВ, а затем в секцию линейного ускорителя «ATLAS» мощностью 20 МВ.
Линейный ускоритель ATLAS состоит из семи различных конструкций сверхпроводящих резонаторов, каждый из которых создает электромагнитную волну с разной скоростью. [1] Ионы в линейном ускорителе ATLAS выстраиваются в луч, который выходит из линейного ускорителя в одну из трех экспериментальных областей. В экспериментальных зонах имеются рассеяния камеры , спектрометры и спектрографы , линии луча , установка гамма-излучения и детекторы частиц .
В 2009 году компания Argonne добавила в ATLAS систему под названием CARIBU (модернизация калифорнийского размножителя редких ионов). Система способна генерировать пучки редких изотопов, которые затем можно будет направить в секции ускорителя.
С тех пор ATLAS получил дополнительные обновления с двумя улучшениями: электронно-лучевую ионную систему (EBIS), которая позволяет радиоактивным лучам соответствовать ускоряющим структурам за счет увеличения положительного заряда ионного пучка, и аргоннский бортовой сепаратор радиоактивных ионов (RAISOR), который помогает улучшить чистоту пучка за счет разделения определенных изотопов. Усовершенствования ATLAS с помощью EBIS и RAISOR помогают ученым исследовать структуры экзотических элементов, изучать природу ядерных сил и лучше понимать образование элементов в звездах и сверхновых. [2]
Ниобий является основным металлом, используемым для изготовления трубок [1] в отдельных линейных резонаторах. Ниобий используется потому, что он относительно дешев, но при этом является сверхпроводником при относительно высоких температурах. Ниобий обладает плохой податливостью, что затрудняет изготовление резонаторов необходимой формы. Машинисты, работающие в ATLAS, — одни из немногих людей в мире, способных работать с ниобием в степени, необходимой для изготовления и ремонта деталей ATLAS. [3]
Исследовать
[ редактировать ]Энергетические уровни ионов, создаваемых ATLAS, идеальны для изучения свойств ядра . В частности, ученые используют ATLAS для понимания реакций между ядрами от очень низких энергий (обычно встречающихся в горящих звездах) до самых высоких энергий (встречающихся вскоре после Большого взрыва). Ядра с определенными свойствами можно изучать, чтобы понять фундаментальные взаимодействия.
Целевые области
[ редактировать ]- Атомная ловушка в ATLAS
- Канадский масс-спектрометр с ловушкой Пеннинга
- Спектрограф Энге с расщепленным полюсом
- Масс-анализатор фрагментов
- Гаммасфера
- Спектрометр спиральной орбиты (ГЕЛИОС)
- Большая Рассеивающая Камера
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Об АТЛАСЕ» . Об АТЛАСЕ . Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 10 ноября 2021 г.
- ^ «Ускорение развития ATLAS» . Аргоннская национальная лаборатория . Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 10 ноября 2021 г.
- ^ Уэст, Дэниел (октябрь 2008 г.). Экскурсия по Аргоннской национальной лаборатории (выступление). Аргонн, Иллинойс.
- «Комплекс АТЛАС» . ATLAS: Аргоннская тандемная система линейного ускорителя . Архивировано из оригинала 17 декабря 2005 года . Проверено 6 октября 2005 г.
- «Исследования в области ядерной физики низких энергий» . ATLAS: Аргоннская тандемная система линейного ускорителя . Архивировано из оригинала 17 декабря 2005 года . Проверено 6 октября 2005 г.