Електронне охолодження — метод охолодження пучків важких заряджених частинок у прискорювачах. Метод, запропонований Г. І. Будкером 1966 року, вперше продемонстровано при охолодженні протонів у кільці в , у Новосибірську, 1974 року.
Цикл робіт «Метод електронного охолодження пучків важких заряджених частинок» відзначено Державною премією 2001 року ([ru], , , О. М. Сокирянський, , М. С. Диканський, [ru], Г. І. Будкер (посмертно)).
Принцип дії
На відміну від легких електронів високих енергій, для яких синхротронне випромінювання автоматично забезпечує радіаційне загасання поперечних коливань у накопичувальному кільці, важкі частинки практично не випромінюють. Ідея електронного охолодження полягає в тому, щоб на деякій ділянці поєднати пучок «гарячих» іонів з інтенсивним пучком дуже «холодних» електронів, які прямують з такою ж поздовжньою швидкістю. Відбувається обмін температур, після чого розігрітий електронний пучок відводиться в колектор, а іонний пучок взаємодіє на наступному оберті з новим холодним пучком електронів.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWhMMkZpTDB4RlNWSmZhVzFuWHpFd01ERXVhbkJuTHpJMU1IQjRMVXhGU1ZKZmFXMW5YekV3TURFdWFuQm4uanBn.jpg)
Застосування
Нині установки електронного охолодження встановлено на низці накопичувачів іонів:
Накопичувач | Центр, місто, країна | Роки роботи | Охолоджувані частинки | Енергія електронів, МеВ | Струм електронного пучка | Примітки |
---|---|---|---|---|---|---|
, Новосибірськ, Росія | 1974-1984 | протони | .. | .. | .. | |
ICE | ЦЕРН | 1979-1980 | протони | .. | .. | .. |
Test Ring | Фермілаб, США | 1979-1980 | протони | .. | .. | .. |
, Новосибірськ, Росія | 1986-1988 | протони | .. | .. | .. | |
ЦЕРН | 1987-1996 | антипротони | .. | .. | .. | |
IUCF cooler | , США | 1988-2002 | .. | .. | .. | .. |
TSR | , Гейдельберг, Німеччина | 1988-2012 | .. | .. | .. | .. |
TARN-II | Токійський університет, Японія | 1989-2002 | .. | .. | .. | .. |
Уппсальський університет, Швеція | 1989-2005 | .. | .. | .. | .. | |
ESR | GSI, Дармштадт, Німеччина | від 1990 | рідкісні іони | .. | .. | .. |
Орхуський університет, Данія | 1992-2005 | .. | .. | .. | .. | |
Стокгольмський університет, Швеція | 1992-2009 | .. | .. | .. | .. | |
Юліх, Німеччина | 1993-? | .. | .. | .. | .. | |
GSI, Дармштадт, Німеччина | від 1998 | важкі іони | .. | .. | .. | |
ЦЕРН | від 1998 | антипротони | .. | .. | .. | |
Тіба, Японія | від 2000 | іони C12+ | .. | .. | .. | |
TSR | , Гайдельберг, Німеччина | від 2004 | .. | .. | .. | .. |
ЦЕРН | від 2005 | іони Pb82+ | .. | .. | .. | |
Recycler | Фермілаб, США | 2005-? | антипротони | .. | .. | .. |
Кіото, Японія | від 2005 | .. | .. | .. | .. | |
, Ланьчжоу, Китай | від 2005 | .. | .. | .. | .. | |
, Ланьчжоу, Китай | від 2008 | .. | .. | .. | .. | |
Юліх, Німеччина | від 2013 | .. | .. | .. | .. | |
ЦЕРН | від 2018 | антипротони | .. | .. | .. |
Див. також
Примітки
- Электронное охлаждение и новые возможности в физике элементарных частиц [ 19 липня 2018 у Wayback Machine.], Г. И. Будкер, А. Н. Скринский, УФН, т.124, вып.4, сс.561-595.
- Brief History and Present Status of Cooling Methods in Experimental Physics [ 28 жовтня 2018 у Wayback Machine.], [ru], Beam Dynamics Newsletter no.64, p.12.
- Beam Cooling Status and Perspectives [ 25 листопада 2017 у Wayback Machine.], M.Steck, talk at COOL15 conference.
Література
- История создания электронного охлаждения [ 2 вересня 2021 у Wayback Machine.], В. В. Пархомчук, «Наука из первых рук», т. 46, № 4, 08.11.2012.
- An effective method of damping particle oscillations in proton and antiproton storage rings [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.], G.I. Budker, Soviet Atomic Energy. 22 (5): 438—440.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Elektronne oholodzhennya metod oholodzhennya puchkiv vazhkih zaryadzhenih chastinok u priskoryuvachah Metod zaproponovanij G I Budkerom 1966 roku vpershe prodemonstrovano pri oholodzhenni protoniv u kilci v u Novosibirsku 1974 roku Cikl robit Metod elektronnogo oholodzhennya puchkiv vazhkih zaryadzhenih chastinok vidznacheno Derzhavnoyu premiyeyu 2001 roku ru O M Sokiryanskij M S Dikanskij ru G I Budker posmertno Princip diyiNa vidminu vid legkih elektroniv visokih energij dlya yakih sinhrotronne viprominyuvannya avtomatichno zabezpechuye radiacijne zagasannya poperechnih kolivan u nakopichuvalnomu kilci vazhki chastinki praktichno ne viprominyuyut Ideya elektronnogo oholodzhennya polyagaye v tomu shob na deyakij dilyanci poyednati puchok garyachih ioniv z intensivnim puchkom duzhe holodnih elektroniv yaki pryamuyut z takoyu zh pozdovzhnoyu shvidkistyu Vidbuvayetsya obmin temperatur pislya chogo rozigritij elektronnij puchok vidvoditsya v kolektor a ionnij puchok vzayemodiye na nastupnomu oberti z novim holodnim puchkom elektroniv Ustanovka elektronnogo oholodzhennya na nakopichuvachi vazhkih ioniv CERN Pobudovano v Rosiya Elektronne oholodzhennya na nakopichuvachi vtorinnih puchkiv ioniv v GSI Nimechchina ZastosuvannyaNini ustanovki elektronnogo oholodzhennya vstanovleno na nizci nakopichuvachiv ioniv Nakopichuvach Centr misto krayina Roki roboti Oholodzhuvani chastinki Energiya elektroniv MeV Strum elektronnogo puchka Primitki Novosibirsk Rosiya 1974 1984 protoni ICE CERN 1979 1980 protoni Test Ring Fermilab SShA 1979 1980 protoni Novosibirsk Rosiya 1986 1988 protoni CERN 1987 1996 antiprotoni IUCF cooler SShA 1988 2002 TSR Gejdelberg Nimechchina 1988 2012 TARN II Tokijskij universitet Yaponiya 1989 2002 Uppsalskij universitet Shveciya 1989 2005 ESR GSI Darmshtadt Nimechchina vid 1990 ridkisni ioni Orhuskij universitet Daniya 1992 2005 Stokgolmskij universitet Shveciya 1992 2009 Yulih Nimechchina 1993 GSI Darmshtadt Nimechchina vid 1998 vazhki ioni CERN vid 1998 antiprotoni Tiba Yaponiya vid 2000 ioni C12 TSR Gajdelberg Nimechchina vid 2004 CERN vid 2005 ioni Pb82 Recycler Fermilab SShA 2005 antiprotoni Kioto Yaponiya vid 2005 Lanchzhou Kitaj vid 2005 Lanchzhou Kitaj vid 2008 Yulih Nimechchina vid 2013 CERN vid 2018 antiprotoni i jogo buster OIYaD Dubna Rosiya buduyetsya u Darmshtadt Nimechchina buduyetsyaDiv takozhStohastichne oholodzhennya Radiacijne zagasannyaPrimitkiElektronnoe ohlazhdenie i novye vozmozhnosti v fizike elementarnyh chastic 19 lipnya 2018 u Wayback Machine G I Budker A N Skrinskij UFN t 124 vyp 4 ss 561 595 Brief History and Present Status of Cooling Methods in Experimental Physics 28 zhovtnya 2018 u Wayback Machine ru Beam Dynamics Newsletter no 64 p 12 Beam Cooling Status and Perspectives 25 listopada 2017 u Wayback Machine M Steck talk at COOL15 conference LiteraturaIstoriya sozdaniya elektronnogo ohlazhdeniya 2 veresnya 2021 u Wayback Machine V V Parhomchuk Nauka iz pervyh ruk t 46 4 08 11 2012 An effective method of damping particle oscillations in proton and antiproton storage rings 4 bereznya 2016 u Wayback Machine G I Budker Soviet Atomic Energy 22 5 438 440