CEA (коллайдер)

Cambridge Electron Accelerator
Cambridge Electron Accelerator
Тип	синхротрон
Назначение	эксперименты по ядерной физике, ФЭЧ, коллайдер
Страна	США
Лаборатория	Гарвард/MIT
Годы работы	1962-1973
Технические параметры
Частицы	электроны, позитроны
Энергия	6 ГэВ, 3.5×3.5 ГэВ
Бетатронные частоты	6.4
Число сгустков	120
Светимость	1×1031см-2с-1

CEA (англ. Cambridge Electron Accelerator) — ускоритель электронов, один из первых синхротронов, на энергию до 6 ГэВ, работавший для экспериментов по физике высоких энергий в 1962-1973 годах в городе Кембридж (штат Массачусетс), США.

Вскоре после открытия принципа жёсткой фокусировки в 1952 году, совместными усилиями Гарвардского университета и MIT было начато проектирование электронного синхротрона на энергию 6 ГэВ. Строительство началось в 1956 году, руководил проектом М. Ливингстон^[1]. Синхротрон заработал в 1962 году, пучок электронов использовался для экспериментов с неподвижной мишенью.

На CEA в 1963 году впервые был применён медленный резонансный вывод пучка^[2]. Подводя пучок искажением равновесной орбиты к специальной полоске с током, создающей нелинейное магнитное поле, удавалось добиться надвигания горизонтальной бетатронной частоты со стандартной рабочей точки ν_x=6.4 к полуцелому резонансу ν_x=6.5, вблизи которого частицы с большей амплитудой начинали совершать неустойчивые колебания, и, быстро набирая амплитуду, попадали в апертуру выпускного магнита.

С 1964 года на накопителе изучалось обратное комптоновское рассеяние лазерного излучения на пучке электронов^[3].

В 1966 году впервые на ускоритель был установлен затухательный вигглер, с его помощью было усилено радиационное затухание пучка, что позволило улучшить накопление частиц^[4]. Впоследствии вигглеры получили широкое распространение для генерации синхротронного излучения.

C 1971 года, после модификации, накопитель стал работать как электрон-позитронный коллайдер на энергию до 3.5×3.5 ГэВ. При энергии 2 ГэВ и 120 сгустках в каждом пучке проектная светимость составляла 1×10³¹см^-2с^-1^[5]. Встречные пучки циркулировали в одной вакуумной камере, с электростатическим разведением в паразитных местах встречи.

Одновременно с переориентацией на встречные пучки, на CEA была развёрнута программа по использованию синхротронного излучения^[6]. Однако уже в начале 1970-х финансирование работ на CEA стало резко сокращаться, проект по преобразованию накопителя в специализированный источник СИ не был поддержан.

В 1973 году CEA был окончательно остановлен^[7].

Взрыв 5 июля 1965 годаПравить

В 03:32 ночью 05.07.1965 в экспериментальном зале произошёл мощный взрыв, при котором пострадали 8 человек, один из которых позже умер в больнице^[8]^[9]. Взорвался водород вследствие утечки из водородной пузырьковой камеры. Взрыв произошёл в самом конце процедуры заполнения пузырьковой камеры объёмом около 500 литров жидким водородом. Вероятной причиной стали лопнувшие из-за температурного расширения биметаллические соединения пузырьковой камеры с вакуумной камерой пучка. Ущерб от взрыва оценивался в 1 миллион долларов.

ПримечанияПравить

↑ An MIT-Harvard Project: The Electron Accelerator Архивная копия от 28 марта 2013 на Wayback Machine, P.J.Rothenberg, 1958.
↑ The External Electron Beam Facility at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, J.M. Paterson, Proc. PAC'1965, p.931.
↑ A Laser-Induced Compton Back-Scattered Photon Beam at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, Proc. PAC'1969, p.1069.
↑ History of Synchrotron Radiation Архивная копия от 5 августа 2020 на Wayback Machine, A.L. Robinson.
↑ Performance of the CEA Colliding Beam Facility Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, J.M. Paterson, Proc. PAC'1971, p.196.
↑ Synchrotron Radiation at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, H.Winick, Proc. PAC'1973, p.984.
↑ Reutilization Potential of Accelerator Components: A Decomissioning Perspective Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, Proc. PAC'1979, p.4286.
↑ The explosion at the Cambridge Electron Accelerator on July 5 Архивная копия от 8 декабря 2013 на Wayback Machine, Bob Horvitz.
↑ Experimenta and Traget-gas Storage at the CEA at the Time of July 5, 1965 Accident and Fire Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine, R.D. Biron.

[1] An MIT-Harvard Project: The Electron Accelerator Архивная копия от 28 марта 2013 на Wayback Machine, P.J.Rothenberg, 1958.

[2] The External Electron Beam Facility at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, J.M. Paterson, Proc. PAC'1965, p.931.

[3] A Laser-Induced Compton Back-Scattered Photon Beam at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, Proc. PAC'1969, p.1069.

[4] History of Synchrotron Radiation Архивная копия от 5 августа 2020 на Wayback Machine, A.L. Robinson.

[5] Performance of the CEA Colliding Beam Facility Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, J.M. Paterson, Proc. PAC'1971, p.196.

[6] Synchrotron Radiation at the Cambridge Electron Accelerator Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, H.Winick, Proc. PAC'1973, p.984.

[7] Reutilization Potential of Accelerator Components: A Decomissioning Perspective Архивная копия от 21 июля 2012 на Wayback Machine, Proc. PAC'1979, p.4286.

[8] The explosion at the Cambridge Electron Accelerator on July 5 Архивная копия от 8 декабря 2013 на Wayback Machine, Bob Horvitz.

[9] Experimenta and Traget-gas Storage at the CEA at the Time of July 5, 1965 Accident and Fire Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine, R.D. Biron.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]