Sincrotronul Birmingham

Sincrotronul Birmingham este un accelerator de protoni ciclic de 1 GeV , unul dintre primii sincrotroni din lume (de fapt sincrofazotroni ), construit la Universitatea din Birmingham în 1953 sub conducerea lui Mark Oliphant .

Istorie

Ideea unui sincrotron - un accelerator ciclic în care particulele sunt accelerate de un câmp electric mic și se mișcă de-a lungul unei orbite închise neschimbate într-un câmp magnetic care crește în timpul accelerației - Oliphant a formulat în 1943 [1] . În 1945 V.I. Wexler și Macmillan au formulat principiul autofazării , care a justificat teoretic stabilitatea particulelor sub accelerație, iar apoi ideea sincrotronilor a câștigat rapid popularitate. Oliphant a pregătit proiectarea fizică a acceleratorului până în 1947, dar, din păcate, în Marea Britanie postbelică, din cauza finanțării limitate, proiectul sincrotronului a progresat extrem de lent [2] , în plus, în 1950 principalul inspirator al proiectului, Oliphant , a plecat în Australia. Drept urmare, acceleratorul Cosmotron de 3 GeV de la Brookhaven National Laboratory din SUA a devenit primul sincrotron cu protoni din lume în 1952 . Primul fascicul de la Sincrotronul Birmingham a fost obținut în iunie 1953 [1] .

Descriere

Sincrotronul era un inel de focalizare slab cu un diametru de 9 m (30 picioare) cu o cameră de vid ceramică dreptunghiulară de 40×10 cm² [3] . Injecția a fost efectuată de la acceleratorul Cockcroft-Walton la o energie de 430 keV. Ciclul de accelerație a durat 1 s, timp în care câmpul magnetic a crescut de la 217,5 G la 12,5 kG. Rata de repetare a fost de 6 ori pe minut. Intensitatea fasciculului de protoni nu a depăşit 3x109 particule . Greutatea totală a sistemului magnetic a fost de 800 de tone [4] .

Unul dintre cele mai complexe sisteme de accelerare a fost sistemul de accelerare RF, a cărui frecvență trebuia reglată pe o gamă foarte largă (de la 330 kHz la 9,3 MHz [5] [6] [4] ) în timpul accelerației fasciculului.

Energia fasciculului emis a fost insuficientă pentru producerea de particule ciudate , iar intensitatea scăzută a fasciculului nu a permis crearea de fascicule de pioni secundare utile pentru fizica particulelor elementare . Puținele experimente fizice efectuate la Sincrotronul Birmingham au fost legate de împrăștierea proton-proton, dar nu s-au făcut experimente remarcabile pe aceasta. În 1967, sincrotronul a fost în sfârșit oprit.

Vezi și

• Sincrotron
• Sincrofazotron
• Cosmotron
• Bevatron
• Sincrofazotron JINR

Note

1. ↑ 1 2 Fifty Years of Synchrotrons Arhivat 4 martie 2016 la Wayback Machine , EJN Wilson, proc. EPAC'1996.
2. ↑ A Memoir of the MURA Years Arhivat 24 martie 2011 la Wayback Machine , FT Cole, proc. Cyclotrons'2001, p.5.
3. ↑ Sistemul de vid al sincrotronului de protoni Birmingham , L. Riddiford, J. Sci. Instrum. 28, 1951, p. 47.
4. ↑ 1 2 Early Synchrotrons in Britain Arhivat la 3 martie 2022 la Wayback Machine , J,D, Lawson, p.13.
5. ↑ Accelerația particulelor încărcate la energii foarte mari , ML Oliphant și colab., Proc. Fiz. soc. 59, 1947, p.666.
6. ↑ Sistemul de radiofrecvență al sincrotronului de protoni din Birmingham , L.U. Hibbard, J. Sci. Instrum. 31, 1954, p. 363.

Literatură

• Accelerația particulelor încărcate la energii foarte mari , ML Oliphant și colab., Proc. Fiz. soc. 59, 1947, p.666.
• Sincrotronul proton al Universității din Birmingham , Nature 172, (17 octombrie 1953), p.704-706.
• Caracteristicile experimentale ale pircrotronului de proton , PBMoon et al., proc. Societatea Regală din Londra. Seria A, Științe matematice și fizice, 1955.