低エネルギーイオンリング

CERN複雑な
現在の粒子および核施設
LHC	陽子と重イオンを加速する
レイル	イオンを加速する
スペクトラム	陽子とイオンを加速する
プレス	陽子を加速する
追伸	陽子またはイオンを加速する
リニアック3	LEIRに重イオンを注入する
リナック4	イオンを加速する
広告	反陽子を減速する
エレナ	反陽子を減速する
イゾルデ	放射性イオンビームを生成する
メディシス	医療目的の同位元素を生産する

低エネルギーイオンリング( LEIR )は、 CERNの粒子加速器であり、LINAC 3から陽子シンクロトロン(PS)までイオンを加速し、大型ハドロン衝突型加速器(LHC)内での衝突のためのイオンを供給するために使用されます。

歴史

LEIR は、反陽子を減速して貯蔵し^[1]、実験に供給する施設である以前の装置、低エネルギー反陽子リング(LEAR) から改造されたものであり、最後の LEAR 反陽子実験は 1996 年に行われました。LEIR は 1993 年に初めて提案されましたが^[2]、古い実験を新しい加速器に変換する作業が開始されたのは 2003 年になってからでした。アップグレードには 2 年強かかり、2005 年 10 月に稼働し^[3]^[4]、4 か月間テストされました。2006 年秋には、イオンを処理するために PS を再稼働するために使用され、さらに 1 年後にはSPS を再稼働するために使用されました。しかし、5 年後の 2010 年 11 月になって初めて、LHC の最初のイオン衝突に鉛イオンを供給するという主な役割を正常に果たしました^{[5] 。}

2017年、LEIRはキセノンイオンで稼働し、通常はSPSに、例外的に1日間の物理実験のためにLHC ^{[6]に送った。2018年には、この装置は再び}鉛イオンで稼働し、LIU性能を100万トン以上達成することを目標としていた。9 × 10 ¹⁰の電荷を抽出しました。2018年6月6日にこのパフォーマンスが達成され、また新たな抽出記録も樹立しました。10.35 × 10 ^{10 回}の充電が達成されました。

手術

LEIRはLINAC 3から鉛208イオンの長い束を取り出し、それを4つの束に分割します。各束には2.2 × 10 ^{8 の}鉛イオンは、核子あたり4.2MeV 核子あたり72MeV ^[7]まで加速した後、PSに送って貯蔵する。

LEIRの最も重要な機能は加速ではなく、最終的なLHCビームの高輝度を維持するためにイオンビームのエミッタンスを下げる電子冷却です。2つのバンチの各グループは加速と冷却に約2.5秒かかります。そのため、592のイオンバンチを使用するLHCでは、操作のためにLHCを完全に満たすのに約10分かかります。^[8]

参考文献

^ 「物質-反物質非対称性問題」。
^ 「LHC 用低エネルギーイオン蓄積リング (実現可能性調査) - CERN ドキュメントサーバー」。
^ 「LEIR がイオンを LHC に向けて軌道に乗せる – CERN Courier」2005 年 11 月 25 日。
^ Belochitskii, P.; et al. (2006). LEIRの委託、Proceedings of EPAC 2006、エディンバラ、スコットランド(PDF)。JACoW。pp. 1876–1878。2011年11月8日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2011年10月14日閲覧。
^ デイリー・テレグラフ
^ 「LHC がキセノンビームを衝突させるのは 1 日だけ」。
^ A. Beuret; et al. (2004 年 7 月). LHC リードインジェクターチェーン(PDF) . 第 9 回欧州粒子加速器会議 (EPAC'04). ルツェルン、スイス。
^ Chanel, Michel (2003年9月). 「LEIR: CERNの低エネルギーイオンリング」(PDF) . Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A . 532 (1–2): 137–143. Bibcode :2004NIMPA.532..137C. doi :10.1016/j.nima.2004.06.040. CERN-AB-2003-086. 2012年3月29日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。

外部リンク

ウィキメディア・コモンズの低エネルギーイオンリングに関連するメディア

[1] 「物質-反物質非対称性問題」。

[2] 「LHC 用低エネルギーイオン蓄積リング (実現可能性調査) - CERN ドキュメントサーバー」。

[3] 「LEIR がイオンを LHC に向けて軌道に乗せる – CERN Courier」2005 年 11 月 25 日。

[4] Belochitskii, P.; et al. (2006). LEIRの委託、Proceedings of EPAC 2006、エディンバラ、スコットランド(PDF)。JACoW。pp. 1876–1878。2011年11月8日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2011年10月14日閲覧。

[5] デイリー・テレグラフ

[6] 「LHC がキセノンビームを衝突させるのは 1 日だけ」。

[7] A. Beuret; et al. (2004 年 7 月). LHC リードインジェクターチェーン(PDF) . 第 9 回欧州粒子加速器会議 (EPAC'04). ルツェルン、スイス。

[8] Chanel, Michel (2003年9月). 「LEIR: CERNの低エネルギーイオンリング」(PDF) . Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A . 532 (1–2): 137–143. Bibcode :2004NIMPA.532..137C. doi :10.1016/j.nima.2004.06.040. CERN-AB-2003-086. 2012年3月29日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。