53°20′35″N 02°38′26″O / 53.34306°N 2.64056°W / 53.34306; -2.64056
Aceleradores y láseres en experimentos combinados ( ALICE ), o prototipo Linac de recuperación de energía ( ERLP ), es una instalación de prueba linac de recuperación de energía de 35 MeV en el Laboratorio Daresbury en Cheshire, Inglaterra. El proyecto fue concebido originalmente como un banco de pruebas para la fuente de luz de cuarta generación (4GLS) y consta de:
El acelerador ALICE es un Linac de Recuperación de Energía (ERL) que incorpora todas las características de la fuente de luz de cuarta generación, aunque a menor escala. Un ERL no está restringido por las propiedades dinámicas de los anillos de almacenamiento y, por lo tanto, puede alcanzar un brillo del haz de electrones sin precedentes, limitado únicamente por el cañón de electrones. La recuperación de energía permite también un aumento significativo de la potencia media de las fuentes de luz (¡sin construir una central eléctrica específica cerca!).
La capacidad de producir haces de electrones ultracortos muy por debajo de 1 ps y la disponibilidad de varias fuentes de luz de diferentes "colores" abren numerosas posibilidades para realizar investigaciones de procesos rápidos en una escala de femtosegundos en física molecular y del estado sólido, por nombrar sólo algunas.
El proyecto ALICE se amplió con la adición de un anillo FFAG sin escala con aceleración de 19 cavidades , conocido como proyecto EMMA . La construcción de la máquina EMMA comenzó en septiembre de 2009. El 31 de marzo de 2011, se completó la circunnavegación completa para establecer una prueba de principio .
Un cañón de fotoelectrones de CC genera haces cortos de electrones de baja emitancia con una longitud de varios picosegundos (ps) y los acelera a unos modestos 350 keV. La carga nominal del grupo en ALICE es de 80 picoculombio (pC). Los racimos se producen en trenes que duran entre ~10 ns y 100 ms y la frecuencia de repetición del tren puede variar de 1 a 20 Hz. Dentro del tren, los haces están separados por 12,3 ns, lo que corresponde a la frecuencia de repetición del pulso láser de 81,25 MHz.
Luego, el haz de electrones se inyecta en el linac superconductor (refuerzo), se acelera hasta una energía de 8,35 MeV y se transporta al linac principal, que aumenta la energía del haz a 35 MeV. Ambos linacs superconductores se enfrían a aproximadamente 20 K con helio líquido. La fase de aceleración del linac principal se elige de manera que se introduzca un chirrido de energía específico a lo largo del grupo para que luego pueda comprimirse longitudinalmente en una chicana magnética (compresor de grupo). El haz llega a la chicane después de haber girado 180° en la primera triple curva acromática ARC1.
Después de la compresión, el haz, que ahora consta de haces de subpicosegundos, ingresa al ondulador magnético que constituye la mayor parte del láser de electrones libres (FEL) del IR medio. Este láser genera luz IR con una longitud de onda de ~5 mm.
El haz de electrones gastado regresa a la entrada del linac principal a través del segundo ARC2 en un momento preciso cuando la fase de RF es exactamente opuesta a la fase de aceleración inicial. Esta condición requiere un ajuste preciso de la longitud de la trayectoria del haz de electrones que se logra moviendo el ARC1 en su totalidad. El haz ahora se desacelera, devolviendo así su energía al campo electromagnético dentro de las cavidades de RF del linac (recuperación de energía) y emerge del linac con la energía original de 8,35 MeV. Esta energía recuperada de la viga es desviada al vertedero de vigas finalizando su corta pero útil vida.