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Anillo de iones de baja energía

El acelerador de partículas de anillo iónico de baja energía del CERN

El Anillo de Iones de Baja Energía ( LEIR ) es un acelerador de partículas del CERN que se utiliza para acelerar iones desde el LINAC 3 al Sincrotrón de Protones (PS) para proporcionar iones para colisiones dentro del Gran Colisionador de Hadrones (LHC).

Historia

LEIR se convirtió a partir de una máquina anterior, el Anillo de Antiprotones de Baja Energía (LEAR), una instalación para desacelerar y almacenar antiprotones [1] y entregarlos a experimentos; El último experimento con antiprotones LEAR tuvo lugar en 1996. LEIR se propuso por primera vez en 1993 [2] , pero no fue hasta 2003 que se inició el trabajo para transformar el antiguo experimento en el nuevo acelerador. La actualización tomó poco más de dos años, se puso en servicio en octubre de 2005 [3] [4] y se probó durante 4 meses. En otoño de 2006 se utilizó para volver a poner en servicio el PS para manejar iones, y luego, un año más tarde, se utilizó para volver a poner en servicio el SPS . Sin embargo, no fue hasta noviembre de 2010, cinco años después, que llevó a cabo con éxito su función principal de proporcionar iones de plomo al LHC para sus primeras colisiones de iones. [5]

Durante 2017, LEIR estuvo funcionando con iones de xenón , enviándolos normalmente al SPS y, excepcionalmente, al LHC [6] para un día de física. En 2018, la máquina volvió a funcionar con iones de plomo y tenía como objetivo alcanzar un rendimiento LIU de más de9 × 10 10 cargas extraídas. El 6 de junio de 2018 se logró ese desempeño y también un nuevo récord de extracción deSe lograron 10,35 × 10 10 cargas.

Operación

Enfriador de electrones (izquierda) en LEIR. La fuente y el descargador de electrones están instalados en los cilindros metálicos superiores.

LEIR toma largos racimos de iones de plomo-208 del LINAC 3 y los divide en 4 racimos. Cada manojo contiene2,2 × 10 8 iones de plomo, que se aceleran desde4,2  MeV por nucleón a72 MeV por nucleón [7] antes de pasarlos al PS para su almacenamiento.

La función más importante de LEIR no es la aceleración, sino el enfriamiento de electrones para reducir la emitancia del haz de iones y mantener una alta luminosidad del haz final del LHC. Cada grupo de dos haces tarda unos 2,5 segundos en acelerarse y enfriarse, por lo que, dado que el LHC utiliza 592 haces de iones, se necesitan unos 10 minutos para llenar completamente el LHC para las operaciones. [8]

Referencias

  1. ^ "El problema de la asimetría materia-antimateria".
  2. ^ "Un anillo de iones de baja acumulación de energía para el LHC (un estudio de viabilidad) - CERN Document Server".
  3. ^ "LEIR pone iones en camino hacia el LHC - CERN Courier". 25 de noviembre de 2005.
  4. ^ Belochitskii, P.; et al. (2006). Puesta en servicio de LEIR en Actas de EPAC 2006, Edimburgo, Escocia (PDF) . JACoW. págs. 1876–1878.
  5. ^ El Telégrafo diario
  6. ^ "Durante un día sólo el LHC choca con haces de xenón".
  7. ^ A. Beuret; et al. (Julio de 2004). La cadena de inyectores principales del LHC (PDF) . Novena Conferencia Europea sobre Aceleradores de Partículas (EPAC'04). Lucerna, Suiza.
  8. ^ Chanel, Michel (septiembre de 2003). "LEIR: El anillo de iones de baja energía en el CERN" (PDF) . Instrumentos y métodos nucleares en la investigación en física A. 532 (1–2): 137–143. Código bibliográfico : 2004NIMPA.532..137C. doi :10.1016/j.nima.2004.06.040. CERN-AB-2003-086. Archivado desde el original (PDF) el 29 de marzo de 2012.

enlaces externos