Антипротонное кольцо низкой энергии
| Антипротонное кольцо низкой энергии (1982–1996) | |
|---|---|
| Антипротонный аккумулятор | антипротонов Производство |
| Коллектор антипротонов | Замедленные и запасенные антипротоны |
| Фабрика антиматерии (2000 – настоящее время) | |
| Антипротонный замедлитель (АД) | Замедляет антипротоны |
| Антипротонное кольцо сверхнизкой энергии (ЕЛЕНА) | Тормозит антипротоны, полученные от АД. |
( Антипротонное кольцо низкой энергии LEAR ) — ускоритель частиц в ЦЕРН , работавший с 1982 по 1996 год. [1] Кольцо было создано для замедления и хранения антипротонов , для изучения свойств антивещества и создания атомов антиводорода . [2] Антипротоны для кольца были созданы протонным синхротроном ЦЕРН с помощью коллектора антипротонов и аккумулятора антипротонов (АА). Создание как минимум девяти атомов антиводорода было подтверждено экспериментом PS210 в 1995 году.
Экспериментальная установка
[ редактировать ]ЛИР — многоцелевой накопитель, расположенный в Южном зале Протонного синхротрона (ПС), окружностью 78,5 м. [3] [4] Четыре прямые секции чередуются с компактными магнитами, изгибающимися на 90° , а также с восемью квадрупольными дублетами. Каждый прямой участок состоит из участка длиной 8 м, где такое оборудование, как устройства для внутренних пучков и электронного охлаждения , и двух коротких участков по 1 м. может храниться [4] Используемые магниты C-типа (изгибающие) открыты снаружи кольца для впрыска и выброса. [5] Вакуумная система , используемая для LEAR, рассчитана на выпекание при температуре 300 °C. [3]
Пучки обычно несколько 10 9 антипротоны отрываются от AA и затем тормозятся ПС от 3,5 ГэВ/c до 0,6 ГэВ/c. [5] [6] Сгусток был переведен в LEAR, где его можно было замедлить минимум до 100 МэВ/с или ускорить вообще до 1000 МэВ/с. [5] Для большинства экспериментов использовался «режим растяжения пучка», при котором сверхмедленная экстракция обеспечивала высокое ( непрерывное) количество антипротонов. [5] Другой режим, «внутренняя мишень», поддерживал циркуляцию луча в течение нескольких часов или даже дней, пока большая часть частиц не была поглощена газоструйной мишенью. [7] [5]
Стохастическое охлаждение реализуется на нескольких этапах экспериментальной установки LEAR при разных импульсах. [5] Цель стохастического охлаждения — ограничить движение частиц в пучке и контролировать их энергию, близкую к определенному значению. С 1987 года установка включала электронное охлаждение с использованием электронного охладителя из эксперимента по начальному охлаждению (ICE) в дополнение к стохастическому охлаждению. [8] [9] Используя охлаждение, можно получить высококачественные лучи с низкой энергией и низким эмиттансом. [5]
Результаты
[ редактировать ]Всего за 14 лет работы LEAR было проведено 27 экспериментов. [10] В LEAR было проведено несколько экспериментов по мезонной спектроскопии для анализа редких мезонных резонансов, возникающих при аннигиляции нуклонов и антипротонов. [11] К ним относятся эксперименты Crystal Barrel, OBELIX и JETSET. [10] Кроме того, симметрия материи-антиматерии была исследована путем изучения специфических протон-антипротонных взаимодействий, что привело к детальным измерениям CP-нарушения. [12] Разность масс протона и антипротона также изучалась в LEAR с точностью до 1 части из 10. 10 . [13] [10]
Конвертация в LEIR
[ редактировать ]В 1996 году LEAR был преобразован в кольцо ионов низкой энергии , которое с тех пор используется в свинца процессе инъекции ионов для Большого адронного коллайдера . [1] [14] В ЦЕРНе продолжаются исследования антипротонов низкой энергии с использованием антипротонного замедлителя . Он был построен как преемник LEAR и начал работу в 2000 году. [15]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Антипротонное кольцо низкой энергии» . ЦЕРН . Проверено 17 августа 2021 г.
- ^ «История антиматерии – эра ускорителей» . 22 февраля 2001 г. Архивировано из оригинала 22 февраля 2001 г. Проверено 17 августа 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Пласс, Гюнтер (16 мая 1980 г.). «Проектирование установки для экспериментов с антипротонами низких энергий (LEAR)» (PDF) . ЦЕРН/Пс/Дл 80-7 .
- ^ Jump up to: а б Лефевр, П.; Мёль, Д.; Пласс, Г. (1980), Ньюман, В.С. (редактор), «Проект ЦЕРН по низкоэнергетическому антипротонному кольцу (LEAR)» , 11-я Международная конференция по ускорителям высоких энергий: Женева, Швейцария, 7–11 июля 1980 г. , Experientia Дополнение, том. 40, Базель: Биркхойзер, стр. 819–824, doi : 10.1007/978-3-0348-5540-2_119 , ISBN. 978-3-0348-5540-2 , получено 7 августа 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Козиол, Х.; Мёль, Д. (1 декабря 2004 г.). «Программа ЦЕРН по низкоэнергетическим антипротонам: синхротроны» . Отчеты по физике . 403–404: 271–280. doi : 10.1016/j.physrep.2004.09.003 . ISSN 0370-1573 .
- ^ Клапиш, Р. (1 января 1983 г.). «Проект LEAR и физика антипротонов низкой энергии в ЦЕРН (Краткое содержание)» . Физика Скрипта . Т5 : 140–142. дои : 10.1088/0031-8949/1983/T5/023 . ISSN 0031-8949 . S2CID 250785310 .
- ^ Килиан, К.; Мёль, Д.; Гспанн, Дж.; Пот, Х. (1984), Гастальди, Уго; Клапиш, Роберт (ред.), «Внутренние мишени для LEAR» , Физика в LEAR с низкоэнергетическими охлаждаемыми антипротонами , Международная научная серия Этторе Майорана, Бостон, Массачусетс: Springer New York, стр. 677–690, doi : 10.1007/978 -1-4684-8727-5_64 , ISBN 978-1-4684-8727-5 , получено 7 августа 2023 г.
- ^ Пот, Х.; Шваб, В.; Селигманн, Б.; Вёртге, М.; Вольф, А.; Бэрд, С.; Боссер, Дж.; Шанель, М.; Хасерот, Х.; Хилл, CE; Лей, Р.; Манглунки, Д.; Мёль, Д.; Транквилл, Г.; Валлет, Дж.Л. (1 февраля 1990 г.). «Дальнейшие результаты и оценка экспериментов по электронному охлаждению в LEAR» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 287 (1): 328–332. дои : 10.1016/0168-9002(90)91818-В . ISSN 0168-9002 .
- ^ Кринен, Ф. (1980), Ньюман, В.С. (редактор), «Эксперименты по начальному охлаждению (ICE) в ЦЕРН» , 11-я Международная конференция по ускорителям высоких энергий: Женева, Швейцария, 7–11 июля 1980 г. , Experientia Supplementum, том. 40, Базель: Биркхойзер, стр. 781–793, номер документа : 10.1007/978-3-0348-5540-2_115 , ISBN. 978-3-0348-5540-2 , получено 7 августа 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с Блох, Филипп (11 июня 2012 г.). «НАСЛЕДИЕ ФИЗИКИ ЛИРА» . Бюллетень ЦЕРН .
- ^ Джанотти, П. (2005). «От LEAR до HESR: прошлое, настоящее и будущее мезонной спектроскопии с антипротонами» . Материалы конференции AIP . 768 . АИП: 204–208. дои : 10.1063/1.1932911 .
- ^ Куннас, К.; Лаханас, AB; Павлопулос, П. (4 августа 1983 г.). «Ограничения на эффекты, нарушающие CP, при распаде странных частиц» . Буквы по физике Б. 127 (5): 381–383. дои : 10.1016/0370-2693(83)91022-5 . ISSN 0370-2693 .
- ^ Габриэль, Г.; Фей, X.; Ороско, Л.; Тьёлкер, Р.; Хаас, Дж.; Калиновский, Х.; Трейнор, Т.; Келлс, В. (сентябрь 1990 г.). «Тысячекратное улучшение измеренной массы антипротона» . Письма о физических отзывах . 65 (11): 1317–1320. дои : 10.1103/PhysRevLett.65.1317 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 10042233 .
- ^ Катарина Энтони (2012). «ЛИР: машина, опередившая свое время» . Бюллетень ЦЕРН .
- ^ «Антипротонный замедлитель» . ЦЕРН . Проверено 17 августа 2021 г.
| Большой адронный коллайдер (БАК) | |
|---|---|
| Большой электрон-позитронный коллайдер (LEP) | |
| Суперпротонный синхротрон (СПС) | |
| Протонный синхротрон (ПС) | |
| Линейные ускорители | |
| Другие ускорители | |
| ИЗОЛЬДЕ объект | |
| Неускорительные эксперименты | |
| Будущие проекты | |
| Похожие статьи |
|
 | Эта физике элементарных частиц статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |