CTF3 ( CLIC Test Facility 3 ) fue un acelerador de electrones construido en el CERN con el objetivo de demostrar los conceptos clave del acelerador Compact Linear Collider . [1] La instalación constaba de dos líneas de luz de electrones para imitar las funcionalidades del haz principal y el haz principal del CLIC . La instalación dejó de funcionar en diciembre de 2016, [2] y una de sus líneas de luz se ha convertido en la nueva instalación del acelerador lineal de electrones para investigación del CERN (CLEAR). [3] [4]
La instalación utilizó los antiguos activos del complejo acelerador LEP Pre-Injector (LPI). LPI se utilizó principalmente para inyectar electrones y positrones en el complejo acelerador del CERN, para ser entregados finalmente al Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP). Después del cierre del LEP en 2000, LPI dejó de proporcionar haces a los experimentos (LPI proporcionó haces directamente a algunos experimentos independientes del LEP) en abril de 2001. Luego comenzaron los trabajos para convertir la instalación LPI para que se utilizara para el CTF3. La conversión se realizó en etapas, y la primera etapa (la llamada fase preliminar) comenzó la puesta en servicio del acelerador en septiembre de 2001. [5] En los años siguientes, LPI se transformó en CTF3.
En esta página se ofrece una descripción general de la instalación con referencias a su principal programa experimental. Se puede encontrar información más detallada en el Informe de diseño de la instalación. [1]
La instalación implementó y demostró la viabilidad de una versión a escala del CLIC Drive Beam: se generó un haz de electrones de 1,2 μs de longitud (agrupado a 1,5 GHz y con una corriente media de 4 A) y se aceleró hasta ~135 MeV en un LINAC de ~80 m de longitud utilizando estructuras de aceleración completamente cargadas alimentadas por pulsos de RF de ~40 MW y 3 GHz. [6] Luego, el haz pasaba por una versión simplificada del complejo de recombinación del haz de accionamiento (DBRC): un sistema compuesto por un bucle de retardo y un anillo combinador que permite recombinar diferentes partes del haz entrante para producir finalmente un tren de racimos de 140 ns de longitud a 12 GHz y con una corriente media de hasta 28 A.
Se generó un segundo haz de electrones de menor intensidad (unos pocos haces de aproximadamente 100 pC/haz), llamado Probe Beam, y se aceleró hasta 200 MeV en el inyector denominado "Concept d'Accélerateur Linéaire pour Faisceau d'Electrons Sonde" (CALIFES). [7] El objetivo principal del Probe Beam era emular el haz principal, en colisión, de CLIC.
Los dos haces de electrones producidos en CTF3 se utilizaron para demostrar el concepto de aceleración de dos haces en el módulo de dos haces instalado en el área experimental CLEX: el haz impulsor se desaceleró en estructuras especiales de extracción y transferencia de potencia (PETS), y la potencia producida se utilizó para acelerar el haz de sonda con gradientes de hasta ~145 MeV/m. [8]
La instalación sirvió como banco de pruebas para otras actividades de I+D relacionadas con CLIC , por ejemplo:
En diciembre de 2016, cuando el CTF3 estaba terminando su funcionamiento, se decidió transformar el Probe Beam en una nueva instalación de I+D de propósito general bajo el nombre de CERN Linear Electron Accelerator for Research, o CLEAR. [3] [4] La instalación se inauguró en agosto de 2017 [12] y funcionará al menos hasta 2025. [13]
Gracias a su facilidad de uso y versatilidad, el Probe Beam se utilizó también para actividades no directamente relacionadas con CLIC . Esto despertó el interés de varias comunidades y se organizó un taller para debatir la posible reutilización de una línea de luz de este tipo . [14] [4]
CLEAR sigue ofreciendo capacidades de prueba para la tecnología de aceleradores de banda X , incluido CLIC , pero también permite explorar conceptos novedosos como la aceleración de plasma y la producción de radiación THz . Además, proporciona capacidades de irradiación de electrones a las comunidades médicas y espaciales. [15]
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