Cosmotron

Cosmotronen  er en cyklisk protonaccelerator med en rekordenergi på 3,3 GeV i midten af ​​det 20. århundrede, verdens første synchrophasotron , bygget i 1948-1953 ved Brookhaven National Laboratory (BNL), Long Island , USA .

Historie

Efter opdagelsen af ​​V.I. Wexler i 1944 og, uafhængigt af ham, Macmillan (1945), gjorde autophasing-princippet det muligt at bygge synkrocyklotroner , og derefter synkrofasotroner og synkrotroner med en meget højere energi, end der var tilgængelig i den klassiske og velkendte på det tidspunkt cyklotron . I 1948 godkendte Atomic Energy Commission en plan om at bygge en synkrotron på BNL-laboratoriet. Designet af maskinen blev udført under ledelse af M. Livingston . I 1953 nåede Cosmotron en designenergi på 3,3 GeV, hvilket var næsten en størrelsesorden højere end den tidligere rekord - 400 MeV af en alfapartikel [1] i en 184-tommer synkrocyklotron bygget i 1946 af E. Lawrence i Berkeley .

Accelerator og eksperimenter

Ud over rekordenergien blev Cosmotron den første accelerator i verden, hvorfra en stråle blev udtrukket til eksperimenter uden for maskinen. I den indledende driftsperiode var intensiteten af ​​den ekstraherede stråle omkring 10 10 protoner pr. impuls, og i 1966 var den nået op på 10 12 .

Cosmotron var en lavfokuserende maskine , bestående af 4 magnetiske sektorer adskilt af tomme rum til montering af resonatorer og indsugnings-udstødningssystemer. Hver sektormagnet er samlet af 72 identiske C-formede roterende magneter med en drivende feltgradient. Diameteren af ​​acceleratoren var 22,5 m (75 fod), den samlede vægt af det magnetiske system var omkring 2000 tons. Protoninjektion blev udført fra den foreløbige Van de Graaff accelerator , accelerationscyklussen i Cosmotron op til 3 GeV tog 1 sekund. Den accelererede stråle blev rettet mod målet, produkterne fra nukleare kollisioner blev registreret ved hjælp af et skykammer og andre detektorer.

Cosmotronen var den første maskine, hvorpå fysikere var i stand til at opnå alle de mesoner , som dengang kendte fra eksperimenter med kosmiske stråler . Især blev der udført et vigtigt arbejde med observationen af ​​-mesonen .

I 1966 blev Cosmotron stoppet, og i 1969 blev den demonteret. På det tidspunkt havde den stærkt fokuserende protonsynkrotron AGS med en energi på 33 GeV været i drift hos BNL i lang tid . Den revolutionære opdagelse af stærk fokusering af E. Courant , H. Snyder og M. Livingston [2] blev foranlediget af funktionerne i den optiske struktur af Cosmotron [3] .

Se også

Noter

  1. ↑ Indledende præstation af 184-tommer cyklotron fra University of California , Phys. Rev. 71, 1947, s. 449–450.
  2. ↑ The Strong-Focusing Synchrotron - A New High-Energy Accelerator , ED Courant , MS Livingston , HS Snyder , Phys. Rev. 88, 1190-1196 (1952).
  3. ↑ Milton Stanley Livingston Arkiveret 18. februar 2011 på Wayback Machine , En biografisk erindringsbog af Ernest D. Courant, s.275.

Links