전자 냉각

Electron cooling
LEIR/CERN의 전자 냉각기(왼쪽).전자원과 덤프는 상부 금속 실린더에 설치된다.

전자 냉각은 빔의 입자를 제거하지 않고 충전된 입자 빔에미턴스(크기, 발산, 에너지 확산)를 줄이는 방법이다.입자의 수는 변하지 않고 공간 좌표와 그 유도체(angle)가 줄어들기 때문에 저장된 입자가 차지하는 위상공간이 압축된다는 뜻이다.그것은 빔의 온도를 낮추는 것과 같다.확률적 냉각을 참조하십시오.

이 방법은 1966년 노보시비르스크 INP거쉬 버드커에 의해 하드론 충돌기의 광도를 높이기 위한 목적으로 발명되었다.[1]1974년 INP의 NAP-M 저장 링에서 68 MeV 양성자로 처음 테스트되었다.

그것은 상대적 이온 충돌기와 CERN의 Low Energy Ion Ring에서 모두 사용된다.

기본적으로 전자 냉각은 다음과 같이 작용한다.

  • 촘촘한 준모노에너게틱 전자의 빔이 생성되어 이온 빔과 병합되어 냉각된다.
  • 전자의 속도는 이온의 평균 속도와 같다.
  • 이온들은 전자 "가스"에서 쿨롱 산란을 겪으며 전자와 탄력을 교환한다.열역학적 평형은 입자가 같은 운동량을 가질 때 도달하는데, 이것은 훨씬 가벼운 전자가 훨씬 더 높은 속도를 가질 것을 요구한다.따라서 열 에너지는 이온에서 전자로 전달된다.
  • 전자빔은 마침내 이온빔으로부터 떨어져 구부러진다.

참고 항목

참조

  1. ^ Budker, G. I. (1967). "An effective method of damping particle oscillations in proton and antiproton storage rings" (PDF). Soviet Atomic Energy. 22 (5): 438–440. doi:10.1007/BF01175204.