Синхротрон переменного градиента
 Схематический вид комплекса AGS в Брукхейвенской национальной лаборатории . | |
| Общие свойства | |
|---|---|
| Тип ускорителя | синхротрон |
| Тип луча | протон , тяжелый ион |
| Тип цели | Инжектор для RHIC |
| Свойства балки | |
| Максимальная энергия | 33 ГэВ |
| Максимальный ток | 5 × 10 13 протонов на импульс |
| Физические свойства | |
| Окружность | 2650 футов (810 м) |
| Расположение | Аптон, Нью-Йорк |
| Координаты | 40 ° 52'27 "N 72 ° 52'49" W / 40,87430103 ° N 72,880168 ° W |
| учреждение | Брукхейвенская национальная лаборатория |
| Даты работы | 1960-настоящее время |
Синхротрон переменного градиента ( AGS ) — ускоритель частиц, расположенный в Брукхейвенской национальной лаборатории на Лонг-Айленде , Нью-Йорк , США.
Синхротрон переменного градиента был построен на инновационной концепции переменного градиента, или принципе сильной фокусировки , разработанной физиками из Брукхейвена. Эта новая концепция конструкции ускорителей позволила ученым ускорять протоны до ранее недостижимых энергий. AGS стал лучшим в мире ускорителем, когда 29 июля 1960 года он достиг проектной энергии в 33 миллиарда электрон-вольт (ГэВ).
До 1968 года AGS был ускорителем с самой высокой энергией в мире, немного выше, чем его родственная машина с энергией 28 ГэВ, Протонный синхротрон в ЦЕРН , европейской лаборатории физики высоких энергий. В то время как ускорители XXI века могут достигать энергий в триллион электронвольт, AGS принес исследователям три Нобелевские премии и сегодня служит инжектором для релятивистского коллайдера тяжелых ионов в Брукхейвене ; он остается самым мощным в мире ускорителем протонов высокой энергии.
Ускоритель AGS , построенный в 1991 году, еще больше расширяет возможности AGS, позволяя ему ускорять более интенсивные пучки протонов и тяжелые ионы, такие как золото . Брукхейвена Линейный ускоритель частиц (LINAC) подает 200 миллионов электрон-вольт (МэВ) протонов в ускоритель AGS, а источник электронно-лучевых ионов (EBIS) и тандемные ускорители Ван де Граафа поставляют другие ионы в ускоритель AGS. Затем усилитель AGS ускоряет эти частицы для впрыска в AGS. Ускоритель AGS также обеспечивает пучками частиц Лабораторию космической радиации НАСА .
Важность фокусировки альтернативным с градиентом
Становилось все более очевидным, что для дальнейшего прогресса в ядерной физике высоких энергий путем экспериментов с использованием искусственно ускоренных частиц необходимо найти какой-то новый принцип, который удешевил бы стоимость одного ГэВ. ЦЕРНу повезло, что как раз в то время, когда рассматривалась возможность создания европейской машины, этот новый принцип был открыт. Проблема была достаточно простой. Более дешевую машину можно было бы построить, если бы удалось каким-либо образом уменьшить амплитуды свободных и вынужденных колебаний ускоряющихся частиц, чтобы уменьшить размер вакуумной камеры и сечение магнитного кольца. Самый простой способ уменьшить амплитуду свободных колебаний — увеличить частоту за счет увеличения возвращающей силы, и хотя этого легко добиться в вертикальном направлении за счет увеличения градиента магнитного поля, условие горизонтальной устойчивости нарушается, если n превышает единство.
Новый принцип, открытый Христофилом и Курантом , Ливингстоном и Снайдером, увеличивает частоту бетатронных колебаний за счет изменения знака градиента магнитного поля. Структура магнита больше не является однородной по кольцу с постоянным градиентом, а разбита на сектора, градиент которых попеременно положительный и отрицательный. [1]- Дж. Б. Адамс, «Протонный синхротрон с переменным градиентом»
Нобелевские премии [ править ]
Работы, выполненные на ускорителе, привели к трем Нобелевским премиям по физике :
- 1976: Сэмюэл С.С. Тинг открыл J- часть J /ψ и очаровательный кварк .
- 1980: Джеймс Кронин и Вэл Фитч обнаружили нарушение CP , экспериментируя с Каонами .
- 1988: Леон Ледерман , Мелвин Шварц и Джек Стейнбергер открыли мюонное нейтрино .
См. также [ править ]
- Сильная фокусировка (также известная как фокусировка с переменным градиентом — идея, впервые реализованная в этом ускорителе)
Ссылки [ править ]
- ^ Адамс, Дж. Б. (1955). «Протонный синхротрон с переменным градиентом» (PDF) . Новый вызов . 2 : 355–374. дои : 10.1007/BF02746095 . S2CID 121596010 , №1 Дополнения к Тому 2, Серия.
{{cite journal}}:CS1 maint:postscript ( ссылка ) (цитата со стр.359)
- Авраам Паис (1988). Внутренняя граница: материи и сил в физическом мире . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-851997-3 .
Внешние ссылки [ править ]
- Брукхейвенская национальная лаборатория: веб-страница синхротрона переменного градиента
- Бет, РА; Ласки, К. (1958). «Синхротрон переменного градиента в Брукхейвене: строительство огромной ядерной исследовательской машины требует идей, людей и методов из многих областей». Наука . 128 (3336): 1393–1401. дои : 10.1126/science.128.3336.1393 . ПМИД 17797589 .
 | Эта физике элементарных частиц статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |