El Sincrotrón de gradiente alterno ( AGS ) es un acelerador de partículas ubicado en el Laboratorio Nacional Brookhaven en Long Island , Nueva York , Estados Unidos.
El sincrotrón de gradiente alterno se construyó sobre el concepto innovador de gradiente alterno, o principio de enfoque fuerte , desarrollado por los físicos de Brookhaven. Este nuevo concepto en el diseño de aceleradores permitió a los científicos acelerar protones a energías que antes eran inalcanzables. El AGS se convirtió en el primer acelerador del mundo cuando alcanzó su energía de diseño de 33 mil millones de electronvoltios (GeV) el 29 de julio de 1960.
Hasta 1968, el AGS era el acelerador de mayor energía del mundo, ligeramente superior a su máquina hermana de 28 GeV, el Sincrotrón de Protones del CERN , el laboratorio europeo de física de altas energías. Si bien los aceleradores del siglo XXI pueden alcanzar energías en la región del billón de electronvoltios, el AGS le valió a los investigadores tres Premios Nobel y hoy sirve como inyector para el Colisionador Relativista de Iones Pesados de Brookhaven ; sigue siendo el acelerador de protones de alta energía de mayor intensidad del mundo.
El AGS Booster , construido en 1991, aumenta aún más las capacidades del AGS, permitiéndole acelerar haces de protones más intensos e iones pesados como el oro . El acelerador lineal de partículas de Brookhaven (LINAC) proporciona 200 millones de protones de electronvoltios (MeV) al AGS Booster, y la fuente de iones de haz de electrones (EBIS) y los aceleradores tándem Van de Graaff proporcionan otros iones al AGS Booster. Luego, el AGS Booster acelera estas partículas para inyectarlas en el AGS. El AGS Booster también proporciona haces de partículas al Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA .
Se hizo cada vez más claro que si se querían lograr mayores avances en la física nuclear de alta energía mediante experimentos utilizando partículas aceleradas artificialmente, debía encontrarse algún nuevo principio que abaratara el costo por GeV. Fue una suerte para el CERN que justo en el momento en que se estaba considerando una máquina europea se descubriera este nuevo principio. El problema era bastante simple. Se podría construir una máquina más barata si las amplitudes de las oscilaciones libres y forzadas de las partículas aceleradas pudieran reducirse de alguna manera, de modo que se pudiera reducir el tamaño de la cámara de vacío y la sección transversal del anillo magnético. La forma más sencilla de reducir la amplitud de las oscilaciones libres es aumentar la frecuencia aumentando la fuerza restauradora, y aunque esto es fácil de lograr en la dirección vertical aumentando el gradiente del campo magnético, la condición de estabilidad horizontal se viola si n excede unidad.
El nuevo principio descubierto por Christofilos y Courant , Livingston y Snyder aumenta la frecuencia de las oscilaciones del betatrón alternando el signo del gradiente del campo magnético. La estructura del imán ya no es uniforme alrededor del anillo con un gradiente constante, sino que se divide en sectores cuyo gradiente es alternativamente positivo y negativo. [1]— JB Adams, "El sincrotrón de protones de gradiente alterno"
El trabajo realizado en el acelerador dio lugar a tres premios Nobel de Física :
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: posdata ( enlace )(cita de la pág. 359)