Răcirea stocastică este o metodă de răcire a fasciculelor de particule încărcate în acceleratoare . Metoda a fost propusă de Van der Meer în 1968 [1] și a fost folosită pentru prima dată pentru a răci protonii din inelul ISR la Centrul Internațional CERN în 1975. Invenția a fost distinsă cu Premiul Nobel pentru Fizică în 1984, acordat lui Van der Meer (împreună cu Carlo Rubbia ).
Baza principiului de acțiune este cel mai ușor de înțeles pe mișcarea unei singure particule. Răcirea este reducerea componentelor impulsului transversal. Dacă particula are un impuls transversal diferit de zero, ea efectuează oscilații betatron în structura de focalizare a sincrotronului . Măsurând deviația particulei de la orbita de echilibru cu un senzor sensibil (pickup), este posibil, prin amplificarea semnalului, să-l aplice la intrarea unui element de impuls rapid ( kicker ), care va atenua oscilațiile. Este necesar ca semnalul să ajungă la kicker simultan cu fasciculul de particule, adică din cauza întârzierilor din amplificator, pentru particulele relativiste, calea semnalului trebuie să fie mai scurtă decât calea de-a lungul orbitei. De asemenea, este necesar ca un număr impar de sferturi de oscilații betatron să se potrivească între pickup și kicker [2] [3] .
Fasciculul real constă dintr-o mulțime (10 6 −10 13 ) de particule. Cu toate acestea, având un amplificator de bandă suficient de largă, este posibil să urmăriți fluctuațiile în coordonatele centrului de greutate de-a lungul fasciculului. Dacă fasciculul este negrupat, există o amestecare a particulelor în direcția longitudinală, ceea ce face ca răcirea să fie eficientă pe mai multe rotații. Până în prezent, încercările de răcire stocastică a unui fascicul grupat nu au avut succes.
De asemenea, este posibilă răcirea longitudinală (reducerea răspândirii impulsului longitudinal). Pentru aceasta, așa-numitul. Pickupul lui Palmer , adică senzorul situat în punctul în care funcția de dispersie este mare . Acest lucru face posibilă măsurarea deflexiei de impuls a particulelor și transmiterea unui semnal către o structură care accelerează sau decelerează particulele.
În Rusia, răcirea stocastică a fost folosită pentru prima dată la JINR la acceleratorul Nuclotron în 2013 [4] [5] .