Birmingham Synchrotron

Birmingham Synchrotron er en 1 GeV cyklisk protonaccelerator , en af ​​verdens første synkrotroner (faktisk synkrofasotroner ), bygget ved University of Birmingham i 1953 under ledelse af Mark Oliphant .

Historie

Ideen om en synkrotron - en cyklisk accelerator, hvor partikler accelereres af et lille elektrisk felt og bevæger sig langs en uændret lukket bane i et magnetfelt, der vokser under acceleration - formulerede Oliphant i 1943 [1] . I 1945 blev V.I. Wexler og Macmillan formulerede princippet om autophasing , som teoretisk retfærdiggjorde stabiliteten af ​​partikler under acceleration, og derefter vandt ideen om synkrotroner hurtigt popularitet. Oliphant forberedte det fysiske design af acceleratoren i 1947, men desværre, i efterkrigstidens Storbritannien, på grund af knappe midler, skred synkrotronprojektet ekstremt langsomt frem [2] , derudover i 1950 var projektets hovedinspirator, Oliphant , rejste til Australien. Som et resultat blev 3 GeV Cosmotron- acceleratoren ved Brookhaven National Laboratory i USA verdens første protonsynkrotron i 1952 . Den første stråle ved Birmingham Synchrotron blev opnået i juni 1953 [1] .

Beskrivelse

Synkrotronen var en svag fokuseringsring med en diameter på 9 m (30 fod) med et rektangulært keramisk vakuumkammer 40×10 cm² [3] . Indsprøjtningen blev udført fra Cockcroft-Walton acceleratoren ved en energi på 430 keV. Accelerationscyklussen tog 1 s, hvor magnetfeltet steg fra 217,5 G til 12,5 kG. Gentagelseshastigheden var 6 gange pr. minut. Intensiteten af ​​protonstrålen oversteg ikke 3× 109 partikler. Den samlede vægt af det magnetiske system var 800 tons [4] .

Et af de mest komplekse acceleratorsystemer var det accelererende RF-system, hvis frekvens skulle indstilles over et meget bredt område (fra 330 kHz til 9,3 MHz [5] [6] [4] ) under stråleacceleration.

Energien af ​​den udsendte stråle var utilstrækkelig til produktion af mærkelige partikler , og den lave intensitet af strålen tillod ikke skabelsen af ​​sekundære pionstråler , der var nyttige til elementær partikelfysik . De få fysiske eksperimenter udført ved Birmingham Synchrotron har været relateret til proton-proton spredning, men der er ikke udført fremragende eksperimenter på det. I 1967 blev synkrotronen endelig stoppet.

Se også

• Synkrotron
• Synkrophasotron
• Cosmotron
• Bevatron
• Synkrophasotron JINR

Noter

1. ↑ 1 2 Fifty Years of Synchrotrons Arkiveret 4. marts 2016 på Wayback Machine , EJN Wilson, proc. EPAC'1996.
2. ↑ A Memoir of the MURA Years Arkiveret 24. marts 2011 på Wayback Machine , FT Cole, proc. Cyclotrons'2001, s.5.
3. ↑ Vakuumsystemet af Birmingham-protonsynkrotronen , L. Riddiford, J. Sci. Instrument 28, 1951, s. 47.
4. ↑ 1 2 Tidlige synkrotroner i Storbritannien Arkiveret 3. marts 2022 på Wayback Machine , J,D, Lawson, s.13.
5. ↑ Accelerationen af ​​ladede partikler til meget høje energier , ML Oliphant et al., Proc. Phys. soc. 59, 1947, s. 666.
6. ↑ Radiofrekvenssystemet i Birmingham protonsynkrotron , L.U. Hibbard, J. Sci. Instrument 31, 1954, s. 363.

Litteratur

• Accelerationen af ​​ladede partikler til meget høje energier , ML Oliphant et al., Proc. Phys. soc. 59, 1947, s. 666.
• Proton Synchrotron fra University of Birmingham , Nature 172, (17. oktober 1953), s. 704-706.
• Eksperimentelle karakteristika af protonen pyrchrotron , PBMoon et al., proc. Royal Society of London. Serie A, Matematiske og Fysiske Videnskaber, 1955.