CEA (коллайдер)

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Cambridge Electron Accelerator
Типсинхротрон
Назначение эксперименты по ядерной физике, ФЭЧ, коллайдер
СтранаСоединённые Штаты Америки США
ЛабораторияГарвард/MIT
Годы работы 1962-1973
Технические параметры
Частицы электроны, позитроны
Энергия 6 ГэВ, 3.5×3.5 ГэВ
Периметр/длина 226.8 м
Частота обращения 1.32176 МГц
Бетатронные частоты 6.4
Число сгустков 120
Светимость 1×1031см-2с-1

CEA (англ. Cambridge Electron Accelerator) — ускоритель электронов, один из первых синхротронов, на энергию до 6 ГэВ, работавший для экспериментов по физике высоких энергий в 1962-1973 годах в городе Кембридж (штат Массачусетс), США.

История

Вскоре после открытия принципа жёсткой фокусировки в 1952 году, совместными усилиями Гарвардского университета и MIT было начато проектирование электронного синхротрона на энергию 6 ГэВ. Проектирование началось в 1956 году, проект оценивался в 6.5 M$[1]. Строительство развёрнуто в 1957 году[2], руководил проектом М. Ливингстон[3]. Синхротрон заработал в 1962 году, пучок электронов использовался для экспериментов с неподвижной мишенью.

На CEA в 1963 году впервые был применён медленный резонансный вывод пучка[4]. Подводя пучок искажением равновесной орбиты к специальной полоске с током, создающей нелинейное магнитное поле, удавалось добиться надвигания горизонтальной бетатронной частоты со стандартной рабочей точки νx=6.4 к полуцелому резонансу νx=6.5, вблизи которого частицы с большей амплитудой начинали совершать неустойчивые колебания, и, быстро набирая амплитуду, попадали в апертуру выпускного магнита.

С 1964 года на накопителе изучалось обратное комптоновское рассеяние лазерного излучения на пучке электронов[5].

В 1966 году впервые на ускоритель был установлен затухательный вигглер, с его помощью было усилено радиационное затухание пучка, что позволило улучшить накопление частиц[6]. Впоследствии вигглеры получили широкое распространение для генерации синхротронного излучения.

Коллайдер

C 1971 года, после модификации, накопитель стал работать как электрон-позитронный коллайдер на энергию до 3.5×3.5 ГэВ. При энергии 2 ГэВ и 120 сгустках в каждом пучке проектная светимость составляла 1×1031см-2с-1[7]. Встречные пучки циркулировали в одной вакуумной камере, с электростатическим разведением в паразитных местах встречи.

Одновременно с переориентацией на встречные пучки, на CEA была развёрнута программа по использованию синхротронного излучения[8]. Однако уже в начале 1970-х финансирование работ на CEA стало резко сокращаться, проект по преобразованию накопителя в специализированный источник СИ не был поддержан.

В 1973 году CEA был окончательно остановлен[9].

Взрыв 5 июля 1965 года

В 03:32 ночью 05.07.1965 в экспериментальном зале произошёл мощный взрыв, при котором пострадали 8 человек, один из которых позже умер в больнице[10][11]. Взорвался водород вследствие утечки из водородной пузырьковой камеры. Взрыв произошёл в самом конце процедуры заполнения пузырьковой камеры объёмом около 500 литров жидким водородом. Вероятной причиной стали лопнувшие из-за температурного расширения биметаллические соединения пузырьковой камеры с вакуумной камерой пучка. Ущерб от взрыва оценивался в 1 миллион долларов.

См. также

Примечания

  1. ↑ M.S. Livingston. The Cambridge Electron Accelerator // Proc. HEACC'1956. — 1956. — С. 439-446a.
  2. ↑ M.S. Livingston. The Cambridge Electron Accelerator // Proc. HEACC'1959. — 1959. — С. 335-338.
  3. ↑ An MIT-Harvard Project: The Electron Accelerator Архивная копия от 28 марта 2013 на Wayback Machine, P.J.Rothenberg, 1958.
  4. ↑ The External Electron Beam Facility at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, J.M. Paterson, Proc. PAC'1965, p.931.
  5. ↑ A Laser-Induced Compton Back-Scattered Photon Beam at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, Proc. PAC'1969, p.1069.
  6. ↑ History of Synchrotron Radiation Архивная копия от 5 августа 2020 на Wayback Machine, A.L. Robinson.
  7. ↑ Performance of the CEA Colliding Beam Facility Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, J.M. Paterson, Proc. PAC'1971, p.196.
  8. ↑ Synchrotron Radiation at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, H.Winick, Proc. PAC'1973, p.984.
  9. ↑ Reutilization Potential of Accelerator Components: A Decomissioning Perspective Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, Proc. PAC'1979, p.4286.
  10. ↑ The explosion at the Cambridge Electron Accelerator on July 5 Архивная копия от 8 декабря 2013 на Wayback Machine, Bob Horvitz.
  11. ↑ Experimenta and Traget-gas Storage at the CEA at the Time of July 5, 1965 Accident and Fire Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine, R.D. Biron.