Anillo de iones de baja energía

Acelerador de partículas en el CERN

El acelerador de partículas de anillo de iones 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 es el resultado de la conversión de una máquina anterior, el Anillo de Antiprotones de Baja Energía (LEAR), una instalación para desacelerar y almacenar antiprotones ^[1] y entregarlos a experimentos; la última ejecución de antiprotones LEAR tuvo lugar en 1996. LEIR se propuso por primera vez en 1993 ^[2] , pero no fue hasta 2003 que se comenzó a trabajar para transformar el antiguo experimento en el nuevo acelerador. La actualización tardó 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 nuevamente un año después 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 los 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 el objetivo de 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 realizaron 10,35 × 10 ^{10 cargas.}

Operación

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

LEIR toma haces largos de iones de plomo-208 del LINAC 3 y los divide en 4 haces. Cada haz contiene2,2 × 10 ⁸ iones de plomo, que se aceleran desde4,2  MeV por nucleón a72 MeV por nucleón ^[7] antes de pasarlos a la fuente de alimentación para su almacenamiento.

La función más importante del LEIR no es la aceleración, sino el enfriamiento de los 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, si el LHC utiliza 592 haces de iones, se necesitan unos 10 minutos para llenar por completo el LHC para su funcionamiento. ^[8]

Referencias

1. "El problema de la asimetría materia-antimateria".
2. "Un anillo de acumulación de iones de baja energía para el LHC (un estudio de viabilidad) - CERN Document Server".
3. "LEIR pone a los iones en camino hacia el LHC – CERN Courier". 25 de noviembre de 2005.
4. Belochitskii, P.; et al. (2006). Puesta en servicio del LEIR en Actas de EPAC 2006, Edimburgo, Escocia (PDF) . JACoW. pp. 1876–1878. Archivado desde el original (PDF) el 8 de noviembre de 2011. Consultado el 14 de octubre de 2011 .
5. El Daily Telegraph
6. "Sólo por un día el LHC colisiona rayos de xenón".
7. A. Beuret; et al. (julio de 2004). La cadena de inyectores de plomo del LHC (PDF) . Novena Conferencia Europea sobre Aceleradores de Partículas (EPAC'04). Lucerna, Suiza.
8. Chanel, Michel (septiembre de 2003). "LEIR: The Low Energy Ion Ring at CERN" (PDF) . Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 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

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