Linac 3

A Linac 3 vagy Nehézion lineáris gyorsító (Heavy Ion Linac) a CERN 1994 óta működő lineáris gyorsítója, amely nehézionokat szolgáltat a PSB-n keresztül az LHC-nak. A tervek szerint legalább 2022-ig használatban lesz.^[1]

Felépítése

A Linac 1 sikeres gyorsító volt, de lehetetlen volt továbbfejleszteni egy nehézion-gyorsítóvá, ezért egy teljesen új nehézion-gyorsítóra volt szükség az ugyancsak a Linac 1-et helyettesító Linac 2 protongyorsító mellett. A Linac 3 építése 1992. októberében kezdődött és az első nyalábot 1994 májusában hozta létre, amelyet június 15-én juttattak először a PSB-be.^[2]

Egy 14,5 GHz-es ECR ionforrás szolgáltat ²⁰⁸Pb²⁷⁺ ionokat 2,5 keV/u energiával.^[3] Kéthetente mintegy 500 mg ólom fogy.^[1] Az eredmény 10 Hz-es gyakorisággal egy-egy 50 ms hosszúságú ólomion-impulzus.^[2]

Az ionforrásból kapott ionokat egy rádiófrekvenciás kvadrupól (RFQ) gyorsítja tovább a Linac 3 számára.^[3] Az RFQ 2,66 m hosszú és 101,28 MHz frekvenciával üzemel.^[2]

A Linac 3 egy háromtartályos IH (Interdigital H) lineáris gyorsító.^[3] A 4,2 Mev/u energi eléréséhez 30 MV gyorsítófeszültségre van szükség. Az első tartály frekvenciája ugyanakkora, mint az RFQ-é, 101,28 MHz, a másodiké és harmadiké viszont ennek a kétszerese, 202,56 MHz. A tartályok összhossza 8,13 m. A nyalábot 4 kvadrupól triplett fókuszálja, kettő az első tartályban, egy-egy a tartályok között.^[2]

Az ekkori felépítéssel a későbbi LHC által megkívánt nyalábintenzitásnak azonban csak az 1/30-a lett volna elérhető. Ezért 2004-ben új ionforrást építettek be és 2005-től először a LEIR-be küldi a nehézionnyalábokat.^[2]

Alkalmazása

A Linac 3 4,2 Mev/u Pb²⁷⁺ ionjait 1μm-os szénfólián lövik át, amely levetkőzteti őket ²⁰⁸Pb⁵³⁺ ionokká, amelyeket a PSB-be vezetnek.^[3]

1994–2002-ig ólomnyalábot, 2003-ban indiumnyalábot szolgáltatott.^[2]

1994–2003-ig az SPS állócéltárgyas kísérletei számára dolgozott.^[2]

Az LHC első nehézion-ütköztetésére 2010-ben került sor.^[2]

A jövőben sugárbiológiai és űrfizikai kísérletek kiszlgálására is sor kerülhet.^[2]

Jegyzetek

↑ ^a ^b CERN home Linac 3
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ CERN PS50 Linac 3
↑ ^a ^b ^c ^d CERN Hadron Linacs – Linac 3

Források

↑ CERN home Linac 3: Linear accelerator 3. home.web.cern.ch
↑ CERN PS50 Linac 3: Linac 3. project-ps50.web.cern.ch
↑ CERN Hadron Linacs – Linac 3: CERN Hadron Linacs – The 4.2 MeV/u Heavy Ion Linac. linac2.web.cern.ch (Hozzáférés: 2013. november 5.) arch

Fizikaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[CERN_home_Linac_3_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_--1] CERN home Linac 3

[CERN_PS50_Linac_3_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_--2] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ CERN PS50 Linac 3

[CERN_Hadron_Linacs_–_Linac_3_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_--3] CERN Hadron Linacs – Linac 3

[1]

[2]

[3]