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 Alternado se construyó sobre el concepto innovador del gradiente alternado, 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 acelerador más importante del mundo cuando alcanzó su energía de diseño de 33 mil millones de electrón-voltios (GeV) el 29 de julio de 1960.
Hasta 1968, el AGS fue 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 alta energía. Si bien los aceleradores del siglo XXI pueden alcanzar energías en la región de los billones de electronvoltios, el AGS le valió a los investigadores tres Premios Nobel y hoy sirve como inyector para el Colisionador de Iones Pesados Relativistas 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, lo que le permite 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 electrón-voltio (MeV) al AGS Booster, y la fuente de iones de haz de electrones (EBIS) y los aceleradores Tandem Van de Graaff proporcionan otros iones al AGS Booster. A continuación, 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 .
Cada vez era más evidente que, si se quería seguir avanzando en la física nuclear de alta energía mediante experimentos con partículas aceleradas artificialmente, era necesario encontrar algún nuevo principio que abaratara el coste por GeV. Por suerte para el CERN, justo cuando se estaba considerando la posibilidad de construir una máquina europea, se descubrió este nuevo principio. El problema era bastante sencillo: se podría construir una máquina más barata si se pudieran reducir de algún modo las amplitudes de las oscilaciones libres y forzadas de las partículas aceleradas, de modo que se pudieran 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 incrementando la fuerza de recuperación y, aunque esto es fácil de conseguir en la dirección vertical incrementando el gradiente del campo magnético, la condición de estabilidad horizontal se viola si n supera la 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 está dividida en sectores cuyo gradiente es alternativamente positivo y negativo. [1]— JB Adams, "El sincrotrón de protones de gradiente alterno"
Los trabajos realizados en el acelerador dieron lugar a tres premios Nobel de Física :
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