저에너지 이온 링

Low Energy Ion Ring
CERN 복합체
CERN accelerator complex (cropped 2).jpeg
현재 입자 및 핵 시설
LHC양성자 및 중이온 가속
리르가속 이온
SPS양성자와 이온 가속
PSB양성자 가속
PS양성자 또는 이온 가속
리낙 3LEIR에 중이온 주입
리낙4가속 이온
AD안티프로톤을 감속
엘레나안티프로톤을 감속
이졸데방사성 이온 빔 생성
CERN의 저에너지 이온 링 입자 가속기

LEIR(Low Energy Ion Ring)은 LHC(Large Hadron Collider) 내에서 충돌에 대한 이온을 제공하기 위해 LINAC 3에서 프로토온 싱크로트론(PS)으로 이온을 가속하는 데 사용되는 CERN의 입자 가속기다.

역사

LEIR는 이전 기계인 Low Energy Antiantroton Ring(LEAR)에서 변환되었는데, 이는 안티트로톤을[1] 감속, 저장하여 실험에 전달하는 설비였다. 마지막 REAR 안티트로톤 실행은 1996년에 이루어졌다. LEIR는 1993년에[2] 처음 제안되었지만 2003년에야 구식 실험을 새로운 가속기로 전환하기 위한 작업이 시작되었다. 업그레이드에는[3][4] 2005년 10월에 의뢰되어 4개월 동안 테스트를 거쳐 2년이 조금 넘게 걸렸다. 2006년 가을에는 이온을 처리하기 위해 PS를 재조립하는 데 사용되었고 1년 후에 다시 SPS를 재조립하는 데 사용되었다. 그러나 5년 뒤인 2010년 11월에야 첫 이온 충돌에 대해 LHC에 납 이온을 공급하는 1차적 역할을 성공적으로 수행했다.[5]

2017년 동안 LEIR는 제논 이온이 정상적으로 SPS로 전송되고 있었으며 예외적으로 하루 동안 LHC로 전송되었다. 2018년에는 납 이온으로 다시 가동되며, 9×1010 이상 전하를 추출한 LUI 성능에 도달하는 것을 목표로 했다. 2018년 6월 6일, 성능이 달성되었고 10.35×1010 충전량의 새로운 추출 기록이 달성되었다.

작전

LEIR의 전자 냉각기(왼쪽). 전자원과 덤프는 상부 금속 실린더에 설치된다.

LEIR는 LINAC 3에서 208개의 이온의 긴 묶음을 가져와 4개의 묶음으로 분할한다. 각 묶음에는 2.2×10개의8 납 이온이 들어 있는데, 이를 저장하기 위해 PS로 전달하기 전에 핵당 4.2 MeV에서 핵당[7] 72 MeV로 가속된다.

LEIR의 가장 중요한 기능은 가속도가 아니라 최종 LHC 빔의 높은 광도를 유지하기 위해 이온 빔의 유격을 줄이는 전자 냉각이다. 각 2개 군단별로 가속과 냉각에 약 2.5초가 소요되기 때문에 LHC가 592개의 이온 묶음을 사용해 LHC를 완전히 채우는 데 약 10분이 소요된다.[8]

참조

  1. ^ "The matter-antimatter asymmetry problem".
  2. ^ "A low energy accumulation ring of ions for LHC (a feasibility study) - CERN Document Server".
  3. ^ "LEIR gets ions on course for the LHC – CERN Courier". 25 November 2005.
  4. ^ Belochitskii, P.; et al. (2006). LEIR commissioning in Proceedings of EPAC 2006, Edinburgh, Scotland (PDF). JACoW. pp. 1876–1878.
  5. ^ 데일리 텔레그래프
  6. ^ "For one day only LHC collides xenon beams".
  7. ^ A. Beuret; et al. (July 2004). The LHC Lead Injector Chain (PDF). Ninth European Particle Accelerator Conference (EPAC'04). Lucerne, Switzerland.
  8. ^ Chanel, Michel (September 2003). "LEIR: The Low Energy Ion Ring at CERN" (PDF). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 532 (1–2): 137–143. Bibcode:2004NIMPA.532..137C. doi:10.1016/j.nima.2004.06.040. CERN-AB-2003-086. Archived from the original (PDF) on 2012-03-29.

외부 링크


Stub icon

이 가속기 물리학 관련 기사는 단조롭다. 위키피디아를 확장하여 도울 수 있다.