Однако этот тип измерения очень сложен для традиционной диагностики тока пучка, когда речь идет о пучках с низкой энергией и малой интенсивностью из-за очень низких уровней сигнала. Эксперты по ускорителям элементарных частиц из Ливерпульского университета экспериментально продемонстрировали новый тип монитора в сотрудничестве с ЦЕРН, Центром исследований тяжелых ионов GSI им. Гельмгольца, Университетом Фридриха Шиллера и Институтом Гельмгольца в Йене.
В статье, только что опубликованной в журнале IOP Superconducting Science and Thechnology, сообщается о проблемах реализации и первых измерениях пучка. Это первые в истории измерения такого типа, выполненные в синхротроне с использованием как накатных, так и коротких пучков пучков.Антипротонный замедлитель (AD) — это синхротрон, который обеспечивает низкоэнергетические антипротоны для изучения антивещества.
Эти исследования основаны на создании атомов антивещества (например, антиводорода) и использовании их в качестве зондов для наиболее фундаментальных симметрий в природе, таких как инвариантность CPT или гравитационного ускорения на материи и антивеществе.Точное измерение интенсивности луча в AD необходимо для отслеживания любых потерь во время фаз замедления и охлаждения цикла AD, а также для калибровки абсолютного количества частиц, доставленных в эксперименты. Однако это очень сложно с традиционной диагностикой тока пучка из-за низкой интенсивности антипротонного пучка, который составляет всего лишь 10 миллионов частиц, что соответствует току пучка всего в несколько сотен наноампер. Чтобы справиться с этим, в сотрудничестве между экспертами по ускорителям из Ливерпульского университета и ЦЕРН, GSI Helmholtz Center for Heavy, был разработан и установлен в AD Криогенный компаратор тока (CCC) на основе сверхпроводящего устройства квантовых помех (SQUID) Ion Research, Университет Фридриха Шиллера и Институт Гельмгольца, Йена.
Предыдущие версии CCC для ускорителей страдали от проблем, связанных с чувствительностью к механическим колебаниям и электромагнитным возмущениям. Кроме того, эти установки использовались для измерения медленных лучей, обычно от передающих линий ускорителей, и не могли измерять короткие пучки пучков, представляющих быстрые изменения тока.
Чтобы измерить ток и интенсивность пучка на протяжении всего цикла синхротронной машины, такой как AD, CCC необходимо было адаптировать для работы с быстрыми сигналами сгруппированных пучков.В статье в открытом доступе, только что опубликованной в журнале IOP Superconducting Science and Thechnology, Мигель Фернандес и соавторы описывают проблемы реализации и измерения первого пучка. Это первые в истории измерения тока пучка CCC, выполненные в синхротроне с использованием как накатных, так и коротко сгруппированных пучков.
В статье показаны захватывающие перспективы этого нового типа устройства диагностики пучка.