Elektronisk køling

Elektronkøling  er en metode til at køle stråler af tungt ladede partikler i acceleratorer . Metoden blev foreslået af G. I. Budker i 1966 [1] og blev første gang demonstreret under afkøling af protoner i NAP-M- ringen på Instituttet for Kernefysik, Siberian Branch of the USSR , i Novosibirsk, i 1974.

Arbejdets cyklus "Metode til elektronkøling af stråler af tungt ladede partikler" blev tildelt statsprisen i 2001 ( V.V. Parkhomchuk , D.V. Pestrikov , R.A. Salimov , A.N. Skrinsky , B.N. Sukhina , Dikansky , I. G. I. Budker (posthum)).

Sådan virker det

I modsætning til højenergi-lyselektroner, for hvilke synkrotronstråling automatisk giver strålingsdæmpning af tværgående svingninger i lagerringen , udstråler tunge partikler praktisk talt ikke. Ideen med elektronkøling er at kombinere en stråle af "varme" ioner i et bestemt område med en intens stråle af meget "kolde" elektroner, der bevæger sig med nøjagtig den samme langsgående hastighed. Der sker temperaturudveksling, hvorefter den opvarmede elektronstråle afledes til solfangeren, og ionstrålen vekselvirker med en ny kold elektronstråle i næste omdrejning.

Ansøgning

I øjeblikket er elektronkølingsinstallationer installeret på en række ionlagerringe [2] [3] :

Lagerenhed Centrum, by, land Års arbejde Afkølede partikler Elektronenergi, MeV Elektronstrålestrøm Noter
NAP-M INP , Novosibirsk , Rusland 1974-1984 protoner .. .. ..
IS CERN 1979-1980 protoner .. .. ..
Test Ring Fermilab , USA 1979-1980 protoner .. .. ..
MOsol INP , Novosibirsk , Rusland 1986-1988 protoner .. .. ..
LEAR CERN 1987-1996 antiprotoner .. .. ..
IUCF køler Indiana , USA 1988-2002 .. .. .. ..
TSR MPI , Heidelberg , Tyskland 1988-2012 .. .. .. ..
TARN II Tokyo Universitet , Japan 1989-2002 .. .. .. ..
CELSIUS Uppsala Universitet , Sverige 1989-2005 .. .. .. ..
ESR GSI , Darmstadt , Tyskland siden 1990 sjældne ioner .. .. ..
ASTRID Aarhus Universitet , Danmark 1992-2005 .. .. .. ..
GRÆDER Stockholm Universitet , Sverige 1992-2009 .. .. .. ..
HYGGELIG Jülich , Tyskland 1993-? .. .. .. ..
SIS18 GSI , Darmstadt , Tyskland siden 1998 tunge ioner .. .. ..
AD CERN siden 1998 antiprotoner .. .. ..
HIMAC Chiba , Japan siden 2000 C12 + ioner .. .. ..
TSR MPI , Heidelberg , Tyskland siden 2004 .. .. .. ..
LEIR CERN siden 2005 ioner Pb 82+ .. .. ..
Genbruger Fermilab , USA 2005-? antiprotoner .. .. ..
S-LSR Kyoto , Japan siden 2005 .. .. .. ..
CSRm IMP , Lanzhou , Kina siden 2005 .. .. .. ..
CSRe IMP , Lanzhou , Kina siden 2008 .. .. .. ..
HYGGELIG Jülich , Tyskland siden 2013 .. .. .. ..
ELENA CERN siden 2018 antiprotoner .. .. ..

Se også

Noter

  1. ↑ Elektronafkøling og nye muligheder i elementær partikelfysik Arkivkopi dateret 19. juli 2018 på Wayback Machine , G. I. Budker , A. N. Skrinsky , UFN , bind 124, udgave 4, s. 561-595.
  2. ↑ Kort historie og nuværende status for kølemetoder i eksperimentel fysik , I.Meshkov , Beam Dynamics Newsletter no.64, s.12.
  3. ↑ Beam Cooling Status and Perspectives , M.Steck, foredrag på COOL15-konferencen.

Litteratur