AGS (синхротрон)
Alternating Gradient Synchrotron (AGS) — протонный синхротрон в Брукхейвенской национальной лаборатории. Один из первых синхротронов, использовавших новый принцип жёсткой фокусировки, и достигший рекордной энергии 33 ГэВ вскоре после запуска в 1960 году.
.jpg.webp)
| Alternating Gradient Synchrotron | |
|---|---|
 Схема ускорительного комплекса AGS | |
| Тип | Синхротрон |
| Назначение | Эксперименты по физике элементарных частиц, Бустер |
| Страна |
 США |
| Лаборатория | Брукхейвенская национальная лаборатория |
| Годы работы | с 1960 |
| Технические параметры | |
| Частицы | протоны, ионы |
| Энергия | 33 ГэВ |
| Периметр/длина | 807.12 м |
| Бетатронные частоты | 8.7/8.8 |
| Прочая информация | |
| Географические координаты | 40°52′27″ с. ш. 72°52′48″ з. д. |
| Сайт | bnl.gov/rhic/AGS.asp |
 Медиафайлы на Викискладе | |
История
С 1953-го года в Брукхейвенской национальной лаборатории работал протонный синхротрон Космотрон на энергию 3.3 ГэВ. Изучая динамику частиц в нём Курант, Снайдер и Ливингстон разработали новую концепцию фокусировки частиц в ускорителях — жёсткую знакопеременную фокусировку, которая позволяла сохранять размер пучка с ростом энергии, что, в свою очередь, снимало ограничения на размеры магнитов, и получение пучков сверхвысоких энергий[1]. Вскоре после их публикаций появились несколько проектов жёсткофокусирующих синхротронов, в т.ч. Протонный синхротрон (PS) в ЦЕРНе, и AGS в Брукхейвене. Первым был запущен PS, достигший рекордной энергии 29 ГэВ в 1959 году, однако уже в 1960 году AGS была получена энергия 33 ГэВ, что было рекордом до 1967 года, когда заработал 70 ГэВ протонный синхротрон У-70 в Протвино.
Проектирование AGS началось в 1952 году, в 1954 году создан макет с электронным пучком, в 1956 году начато строительство. Стоимость составила 29.6 миллионов долларов[2].
В результате применения принципа жёсткой фокусировки магнитная система AGS имела вес 4000 тонн, что можно сравнить с 36000 тонн советского слабофокусирующего синхрофазотрона ОИЯИ с энергией всего 10 ГэВ[3].
С 1991 года инжекция в AGS происходит из бустерного синхротрона, что позволило существенно нарастить интенсивность ускоряемых пучков, до 7×1013 протонов за импульс[4].
После запуска коллайдера тяжёлых ионов RHIC синхротрон AGS стал работать бустером для коллайдера, ускоряя пучки протонов и различных ионов, вплоть до золота.
Достижения
Эксперименты, проведённые на AGS трижды удостаивались Нобелевской премии:
- 1976: Сэмюэл Тинг за открытие J/ψ-мезона.
- 1980: Джеймс Кронин и Вал Фитч за нарушение CP-инвариантности в распадах K-мезонов.
- 1988: Леон Ледерман, Мелвин Шварц и Джек Стейнбергер за открытие мюонного нейтрино.
См. также
Примечания
- The Strong-Focusing Synchrotron — A New High-Energy Accelerator, E.D. Courant, M.S. Livingston, H.S. Snyder, Phys. Rev. 88, 1190–1196 (1952).
- Brookhaven Alternating Gradient Synchrotron, Proc. HEACC'1959, p.347.
- The Brookhaven Alternating Gradient Synchrotron, Science, 5 Dec 1958, Vol.128, No.3363.
- Performance and Measurements of the AGS and Booster Beams, W.T.Weng, Proc. ICFA Beam Dynamics Workshop, 1995.
Источники
- Alternating Gradient Synchrotron
- Five Major Proton Synchrotrons, R.Gourian, Philips Technical Review, Vol.30, p.330.
- Machine Operation at the Brookhaven Alternating Gradient Synchrotron, R.R.Adams, W.F.Gefers, J.Spiro, Proc. PAC'1965, p.439.