Бирмингемский синхротрон — циклический ускоритель протонов на энергию 1 ГэВ, один из первых в мире синхротронов (реально — синхрофазотронов ), построенный в Бирмингемском университете в 1953 году под руководством Марка Олифанта .

История

Идею синхротрона — циклического ускорителя, в котором частицы ускоряются малым электрическим полем и движутся по неизменной замкнутой орбите в магнитном поле, которое растёт в процессе ускорения — Олифант сформулировал в 1943 году . В 1945 году В.И. Векслер и Макмиллан сформулировали принцип автофазировки , который теоретически обосновал устойчивость частиц при ускорении, и тогда идея синхротронов быстро приобрела популярность. Физический проект ускорителя Олифант подготовил уже к 1947 году, но к сожалению, в послевоенной Великобритании из-за скудного финансирования проект синхротрона продвигался крайне медленно , кроме того, в 1950 году уехал в Австралию главный вдохновитель проекта — Олифант. В результате в 1952 году первым в мире протонным синхротроном стал 3 ГэВ ускоритель Космотрон в Брукхейвенской национальной лаборатории в США . Первый пучок в Бирмингемском синхротроне был получен в июне 1953 года .

Описание

Синхротрон представлял собой слабофокусирующее кольцо диаметром 9 м (30 футов) с керамической вакуумной камерой прямоугольного сечения 40×10 см² . Инжекция осуществлялась из ускорителя Кокрофта-Уолтона на энергии 430 КэВ. Цикл ускорения занимал 1 с, в течение которой магнитное поле поднималось с 217.5 Гс до 12.5 кГс. Частота повторения составляла 6 раз в минуту. Интенсивность протонного пучка не превышала 3×10 ⁹ частиц. Общий вес магнитной системы составил 800 тонн .

Одной из самых сложных систем ускорителя стала ускоряющая ВЧ-система, частота которой должна была перестраиваться в очень широких пределах (от 330 кГц до 9.3 МГц ) в процессе ускорения пучка.

Энергии выпущенного пучка было недостаточно для рождения странных частиц , а малая интенсивность пучка не позволяла создавать полезные для физики элементарных частиц вторичные пучки пионов . Немногочисленные физические эксперименты, проведённые на Бирмингемском синхротроне, были связаны с протон-протонными рассеяниями, однако никаких выдающихся экспериментов на нём сделано не было. В 1967 году синхротрон был окончательно остановлен.

См. также

• Синхротрон
• Синхрофазотрон
• Космотрон
• Беватрон
• Синхрофазотрон ОИЯИ

Примечания

Литература

• , M.L. Oliphant et al., Proc. Phys. Soc. 59, 1947, p.666.
• , Nature 172, (17 October 1953), p.704-706.
• , P.B.Moon et al., proc. Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, 1955.