Enfriador de electrones (izquierda) en LEIR/ CERN . La fuente y el descargador de electrones están instalados en los cilindros metálicos superiores.
El enfriamiento de electrones es un método para reducir la emitancia (tamaño, divergencia y distribución de energía) de un haz de partículas cargadas sin eliminar partículas del haz. Dado que el número de partículas permanece sin cambios y las coordenadas espaciales y sus derivadas (ángulos) se reducen, esto significa que el espacio de fase ocupado por las partículas almacenadas se comprime. Equivale a reducir la temperatura de la viga. Véase también enfriamiento estocástico .
El método fue inventado por Gersh Budker en el INP , Novosibirsk, en 1966 con el fin de aumentar la luminosidad de los colisionadores de hadrones . [1] Se probó por primera vez en 1974 con protones de 68 MeV en el anillo de almacenamiento NAP-M en INP.
Básicamente, el enfriamiento de electrones funciona de la siguiente manera:
Se produce un haz de electrones densos casi monoenergéticos y se fusiona con el haz de iones que se va a enfriar.
La velocidad de los electrones se iguala a la velocidad promedio de los iones.
Los iones sufren dispersión de Coulomb en el “gas” de electrones e intercambian impulso con los electrones. El equilibrio termodinámico se alcanza cuando las partículas tienen el mismo momento, lo que requiere que los electrones, mucho más ligeros, tengan velocidades mucho más altas. Así, la energía térmica se transfiere de los iones a los electrones.
Finalmente, el haz de electrones se desvía del haz de iones.
^ Budker, soldado (1967). "Un método eficaz para amortiguar las oscilaciones de partículas en anillos de almacenamiento de protones y antiprotones" (PDF) . Energía atómica soviética . 22 (5): 438–440. doi :10.1007/BF01175204. S2CID 15637953.
El proyecto de refrigeración de electrones Fermilab
