Войти
Предварительный инжектор LEP (LPI) был исходным источником, который поставлял электроны и позитронов - ускорительный комплекс ЦЕРН для Большого электронно-позитронного коллайдера (LEP) с 1989 по 2000 год.
LPI состоит из линейного ускорителя инжектора LEP (LIL) и электронно-позитронного аккумулятора (EPA) .
линейного ускорителя инжектора LEP
LIL-W с электронно-позитронным преобразователем
электрон-позитронным аккумулятором
Строительство бывшего линейного ускорителя инжектора LEP (LIL) в ЦЕРНе, в котором впоследствии размещается испытательная установка CLIC. Зеленый знак LIL все еще виден на левой стороне здания 2001. После того, как в сентябре 1983 года был произведен фундамент для коллайдера LEP, была разработана схема его впрыска, предварительный инжектор LEP ( LPI), был завершен в 1984 году. Строительство было спланировано и реализовано в тесном сотрудничестве с Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL) в Орсе, Франция. Поскольку раньше в ЦЕРНе не было ускорителей электронов / позитронов, LAL была ценным источником знаний и опыта в этом отношении.
Первый электронный пучок с энергией 80 кэВ был получен 23 мая 1985 года. LIL инжектировал электроны с энергией 500 МэВ в EPA с июля 1986 года и вскоре после этого EPA достигло своей проектной интенсивности. То же самое было достигнуто для позитронов в апреле 1987 года, поэтому комплекс LPI был полностью введен в эксплуатацию в 1987 году. В течение следующих двух лет ускоряющая система была дополнительно введена в эксплуатацию, пропуская электронные и позитронные пучки через LIL, EPA, протон . Синхротрон (PS), суперпротонный синхротрон (SPS), пока, наконец, не достигнет LEP. Первая инъекция в кольцо LEP была сделана 14 июля 1989 г., на день раньше, чем первоначально планировалось. Первые столкновения были выполнены 13 августа, а первый физический прогон, позволивший экспериментам LEP получить данные, состоялся 20 сентября.
LPI служил источником электронов и позитронов для LEP С 1989 г. по 7 ноября 2000 г., когда на ЛЭП были доставлены последние балки. Тем не менее, источник продолжал работать для других экспериментов до апреля 2001 г. (см. Раздел ниже). После этого были начаты работы по преобразованию установки LPI для использования в CLIC Test Facility 3 (CTF3), где проводились предварительные исследования и разработки для будущего Compact Linear Collider (CLIC). Переоборудование происходило поэтапно, с первого этапа (так называемого предварительного этапа) пуск ускорителя в эксплуатацию в сентябре 2001 года. В конце 2016 года CTF3 прекратил работу. С 2017 года он был преобразован в Линейный ускоритель электронов ЦЕРН для исследований (CLEAR).
LPI включала LEP Injector Linac (LIL), который имел две части (LIL V и LIL W ), а также электронно-позитронный аккумулятор (EPA) .
LIL, состоящий из двух линейных ускорителей в тандеме общей длиной около 100 метров. Во-первых, в начальной точке НИЛ V электроны с энергией 80 кэВ были созданы термоэлектронной пушкой. Затем LIL V ускорял электроны при высоких токах до энергии около 200 МэВ. Их либо ускоряли, либо использовали для создания позитронов, их античастиц. В начале LIL W, который следовал непосредственно за LIL V, электроны были выпущены на мишень из вольфрама , где образовывались позитроны. В LIL W и электроны, и позитроны затем могут быть ускорены до 500 МэВ при меньших токах, чем в LIL V. В первоначальных отчетах LIL был разработан для достижения энергии пучка 600 МэВ. Однако в течение первых месяцев эксплуатации стало ясно, что выходная энергия 500 МэВ позволяет более надежно работать с машиной.
LIL состоял из так называемых S-диапазона линейных ускорителей.. В этих линейных ускорителях использовался импульсный клистрон мощностью 35 МВт, который управлял микроволновыми резонаторами с частотой 3 ГГц, что ускоряло электроны и позитроны.
После прохождения через LIL, частицы были введены в EPA, электроны вращались по часовой стрелке, а позитроны - против часовой стрелки. Там оба типа частиц накапливались для достижения достаточной интенсивности луча и для согласования высокочастотного выхода LIL (100 Гц) с частотой, на которой работал PS (приблизительно 0,8 Гц). После прохождения EPA частицы были доставлены в PS и SPS для дальнейшего ускорения, прежде чем они достигли своего конечного пункта назначения, LEP. EPA имело окружность 125,7 м, что соответствовало ровно одной пятой окружности PS.
LPI не только поставлял электроны и позитроны в LEP, но и питал различные эксперименты и испытательные установки, расположенные непосредственно в инфраструктуре LPI.
Первым из них был эксперимент Hippodrome Single Electron (HSE) . Необычный запрос на одиночные электроны был сделан в марте 1988 г. коллаборацией L3. К концу 1988 года установка была запущена, что позволило провести точную калибровку детектора L3, который вскоре должен был быть установлен на LEP.
Те частицы, которые не отклонялись в EPA при выходе из LIL, направлялись прямо в «линию сброса». Там, в середине кольца EPA, была создана LIL Experimental Area (LEA) . Поступающие туда электроны использовались для множества различных приложений на протяжении всей работы LIL, тестирования и подготовки детекторов LEP, а затем и LHC. Наиболее известно то, что оптические волокна для одного из калориметров CMS были протестированы здесь в 2001 году во время подготовки LHC.
Кроме того, два Synchrotron Light Facilities SLF 92 и SLF 42 использовали синхротронное излучение, испускаемое электронами, которые вращались вокруг EPA. До начала 2001 г. влияние синхротронного излучения на вакуумные камеры LHC исследовалось на SLF 92 с помощью эксперимента COLDEX. SLF 42 использовался для исследования стрипов геттер, которые готовились к использованию в вакуумных камерах LHC.
Окончательным успехом LPI стал эксперимент PARRNe : электроны дается с помощью генерируемых LPI гамма-лучей, которые использовались для создания богатых нейтронами радиоактивных атомов криптона и ксенона.
