Электронное охлаждение - Electron cooling

Электронный кулер (слева) на ЛЭИР /ЦЕРН. Источник и отвал электронов установлены в верхних металлических цилиндрах.

Электронное охлаждение это метод уменьшения эмиссия (размер, расхождение, и энергетический разброс) пучок заряженных частиц без удаления частиц с луча. Поскольку количество частиц остается неизменным, а пространственные координаты и их производные (углы) уменьшаются, это означает, что фазовое пространство занятые хранящимися частицами сжимается. Это эквивалентно снижению температуры луча. Смотрите также стохастическое охлаждение.

Метод был изобретен Герш Будкер в INP, Новосибирск, в 1966 г. с целью увеличения светимости адрон коллайдеры.[1] Впервые он был испытан в 1974 году с 68 МэВ протоны на накопителе НАП-М ИЯФ.

Он используется на обоих действующих ионных коллайдерах: Релятивистский коллайдер тяжелых ионов и в Кольцо с ионами низкой энергии в ЦЕРН.

В основном электронное охлаждение работает следующим образом:

  • Пучок плотных квазимоноэнергетических электронов создается и объединяется с охлаждаемым ионным пучком.
  • В скорость электронов приравнивается к средней скорости ионов.
  • Ионы претерпевают Кулоновское рассеяние в электронном «газе» и обменном импульс с электронами. Термодинамическое равновесие достигается, когда частицы имеют одинаковый импульс, что требует, чтобы гораздо более легкие электроны имели гораздо более высокие скорости. Таким образом, тепловая энергия передается от ионов к электронам.
  • Наконец, электронный пучок отклоняется от ионного пучка.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Будкер, Г.И. (1967). «Эффективный метод гашения колебаний частиц в протонных и антипротонных накопителях» (PDF). Советская атомная энергия. 22 (5): 438–440. Дои:10.1007 / BF01175204.