Супер протонный синхротрон

ЦЕРН Комплекс

Список текущих ядерных и ядерных установок в ЦЕРНе
LHC	Ускоряет отрицательные ионы водорода
LEIR	Сталкивается протоны или тяжелые ионы
СПС	Ускоряет ионы
PSB	Ускоряет протоны или ионы
PS	Ускоряет протоны или ионы
Linac	Ускоряет протоны или ионы
Линак-2	Инжектирует протоны в PS
Линак-3	Инжектирует протоны в PS
Linac4	Ускоряет ионы
ОБЪЯВЛЕНИЕ	Замедляет антипротоны
ЕЛЕНА	Замедляет антипротоны
ИЗОЛЬДА	Создает радиоактивные ионные пучки

Адронные коллайдеры

Пересекающиеся кольца для хранения	ЦЕРН, 1971–1984 гг.
Протонно-антипротонный коллайдер ( SPS )	ЦЕРН, 1981–1991 гг.
ИЗАБЕЛЬ	BNL, отменен в 1983 г.
Теватрон	Фермилаб, 1987–2011 гг.
Сверхпроводящий суперколлайдер	Отменено в 1993 г.
Релятивистский коллайдер тяжелых ионов	БНЛ, 2000 – настоящее время
Большой адронный коллайдер	ЦЕРН, 2009 – настоящее время
Круговой коллайдер будущего	Предложил

Протонный суперсинхротрон ( СПС) представляет собой ускоритель частиц от синхротронного типа в ЦЕРН. Он расположен в круглом туннеле, окружность которого составляет 6,9 км (4,3 мили), на границе Франции и Швейцарии недалеко от Женевы, Швейцария.

• 1 История
• 2 Текущие операции
• 3 главных открытия
• 4 Обновление для LHC высокой яркости
• 5 Примечания и ссылки
• 6 Внешние ссылки

Протон - антипротон столкновений из эксперимента UA5 на SPS в 1982 году

SPS был разработан командой под руководством Джона Адамса, генерального директора того, что тогда называлось Лабораторией II. Первоначально указанный как ускоритель на 300 ГэВ, SPS был фактически построен с расчетом на 400 ГэВ, рабочую энергию, которую он получил на официальную дату ввода в эксплуатацию 17 июня 1976 года. Однако к тому времени эта энергия была превышена Фермилабом, который достигла энергии 500 ГэВ 14 мая того же года.

Испытательный пучок доставлен с СПС. На фото позитроны с энергией 20 ГэВ используются для калибровки альфа-магнитного спектрометра.

SPS использовался для ускорения протонов и антипротонов, электронов и позитронов (для использования в качестве инжектора для Большого электрон-позитронного коллайдера (LEP)) и тяжелых ионов.

С 1981 по 1991 год SPS работал как адронный (точнее, протон-антипротонный) коллайдер (как таковой он назывался Sp p S), когда его лучи предоставляли данные для экспериментов UA1 и UA2, что привело к открытию то W и Z бозоны. Эти открытия и новый метод для охлаждения частиц привели к Нобелевской премии по Карло Руббиа и Симон ван дер Меер в 1984 году.

С 2006 по 2012 год SPS использовался в эксперименте CNGS для создания потока нейтрино, который должен был быть обнаружен в лаборатории Гран-Сассо в Италии, в 730 км от ЦЕРН.

Смотрите также: Список экспериментов суперпротонного синхротрона

В настоящее время SPS используется в качестве последнего инжектора для пучков протонов высокой интенсивности для Большого адронного коллайдера (LHC), предварительная эксплуатация которого началась 10 сентября 2008 г. и на котором он ускоряет протоны с 26 ГэВ до 450 ГэВ. Затем сам LHC ускоряет их до нескольких тераэлектронвольт (ТэВ).

Работа в качестве инжектора по-прежнему позволяет продолжить текущую программу исследований с фиксированной целью, в которой SPS используется для обеспечения пучков протонов с энергией 400 ГэВ для ряда активных экспериментов с фиксированной целью, в частности, COMPASS, NA61 / SHINE и NA62.

SPS служил и продолжает использоваться в качестве испытательного стенда для новых концепций в физике ускорителей. В 1999 году он служил обсерваторией для изучения явления электронного облака. В 2003 году SPS была первой машиной, в которой непосредственно измерялись составляющие гамильтонова резонанса. А в 2004 году были проведены эксперименты по устранению пагубных эффектов столкновения пучков (как в LHC).

ВЧ-резонаторы SPS работают на центральной частоте 200,2 МГц.

Основные научные открытия, сделанные в результате экспериментов, которые проводились на SPS, включают следующее.

• 1983: Открытие W- и Z-бозонов в экспериментах UA1 и UA2. Нобелевская премия по физике 1984 года была присуждена Карло Руббиа и Симону ван дер Мееру за разработки, которые привели к этому открытию.
• 1999: Открытие прямого CP-нарушения в эксперименте NA48.

Большой адронный коллайдер потребуется обновление значительно увеличить свою светимость в течение 2020 - х годов. Это потребует модернизации всей цепочки линейного ускорителя / предварительного инжектора / инжектора, включая SPS.

В рамках этого SPS должен будет иметь возможность обрабатывать луч гораздо более высокой интенсивности. Одно из усовершенствований, которое рассматривалось в прошлом, заключалось в увеличении энергии извлечения до 1 ТэВ. Однако энергия извлечения будет сохранена на уровне 450 ГэВ, в то время как другие системы будут модернизированы. Система ускорения будет модифицирована для работы с более высокими напряжениями, необходимыми для ускорения пучка с более высокой интенсивностью. Система сброса луча также будет модернизирована, чтобы она могла принимать луч более высокой интенсивности без значительных повреждений.

• СМИ, связанные с суперпротонным синхротроном на Викискладе?

Координаты : 46 ° 14′06 ″ с.ш., 6 ° 02′33 ″ в.д. / 46,23500 ° с. Ш. 6,04250 ° в. / 46.23500; 6,04250