Superproton-Synchrotron - Super Proton Synchrotron
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| Liste der aktuellen Teilchen- und Nuklearanlagen am CERN | |
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| LHC | Beschleunigt negative Wasserstoffionen |
| LEIR | kollidiert mit Protonen oder schweren Ionen |
| SPS | Beschleunigt Ionen |
| PSB | Beschleunigt Protonen oder Ionen |
| PS | Beschleunigt Protonen oder Ionen |
| Linac | Beschleunigt Protonen oder Ionen |
| Linac-2 | Injiziert Protonen in PS |
| Linac-3 | Injiziert Protonen in PS |
| Linac4 | Beschleunigt Ionen |
| ANZEIGE | Verlangsamt Antiprotonen |
| ELENA | Verlangsamt Antiprotonen |
| ISOLDE | Erzeugt radioaktive Ionenstrahlen |
| Sich kreuzende Speicherringe | CERN , 1971–1984 |
|---|---|
| Proton-Antiproton Collider ( SPS ) | CERN , 1981–1991 |
| ISABELLE | BNL , abgesagt 1983 |
| Tevatron | Fermilab , 1987–2011 |
| Supraleitender Super Collider | Abgesagt im Jahr 1993 |
| Relativistischer Schwerionenbeschleuniger | BNL , 2000–heute |
| Large Hadron Collider | CERN , 2009–heute |
| Zukünftiger Circular Collider | Vorgeschlagen |
Das Super Proton Synchrotron ( SPS ) ist ein Teilchenbeschleuniger vom Typ Synchrotron am CERN . Es befindet sich in einem kreisförmigen Tunnel mit einem Umfang von 6,9 Kilometern (4,3 Meilen) an der Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz in der Nähe von Genf in der Schweiz.
Geschichte
Das SPS wurde von einem Team unter der Leitung von John Adams , dem Generaldirektor des damaligen Labors II, entwickelt . Ursprünglich als 300 angegeben GeV Beschleuniger wurde die SPS tatsächlich gebaut Lage , 400 GeV sein, eine Betriebs Energie , die es auf der offiziellen Inbetriebnahme Datum vom 17. Juni, bis zu diesem Zeitpunkt jedoch 1976 erreicht, diese Energie hatte überschritten Fermilab , die erreichte am 14. Mai desselben Jahres eine Energie von 500 GeV.
Das SPS wurde verwendet, um Protonen und Antiprotonen , Elektronen und Positronen (zur Verwendung als Injektor für den Large Electron-Positron Collider (LEP)) und Schwerionen zu beschleunigen .
Von 1981 bis 1991 arbeitete das SPS als Hadronen- (genauer Proton-Antiproton)-Beschleuniger (als solcher wurde es Sp p S genannt) , als seine Strahlen die Daten für die UA1- und UA2-Experimente lieferten , was zur Entdeckung von die W- und Z-Bosonen . Diese Entdeckungen und eine neue Technik zur Kühlung von Teilchen führten 1984 zu einem Nobelpreis für Carlo Rubbia und Simon van der Meer .
Von 2006 bis 2012 wurde die SPS durch das verwendete CNGS Experiment ein produzieren Neutrino Strom an dem zu erfassende Gran Sasso Labor in Italien, 730 km von CERN.
Aktuelle Operationen
Die SPS dient nun als finaler Injektor für hochintensive Protonenstrahlen für den Large Hadron Collider (LHC), der am 10. September 2008 in den Vorbetrieb ging und Protonen von 26 GeV auf 450 GeV beschleunigt. Der LHC selbst beschleunigt sie dann auf mehrere Teraelektronenvolt (TeV).
Der Betrieb als Injektor ermöglicht nach wie vor die Fortsetzung des laufenden Forschungsprogramms mit festen Zielen , bei dem die SPS verwendet wird, um 400 GeV-Protonenstrahlen für eine Reihe von aktiven Experimenten mit festen Zielen bereitzustellen, insbesondere COMPASS , NA61/SHINE und NA62 .
Das SPS diente und wird weiterhin als Prüfstand für neue Konzepte der Beschleunigerphysik genutzt. 1999 diente es als Observatorium für das Elektronenwolkenphänomen . Im Jahr 2003 war SPS die erste Maschine, bei der die Hamilton-Resonanz- Antriebsterme direkt gemessen wurden. Und im Jahr 2004 wurden Experimente durchgeführt, um die schädlichen Auswirkungen von Strahlbegegnungen (wie im LHC) aufzuheben.
Die SPS- HF-Kavitäten arbeiten mit einer Mittenfrequenz von 200,2 MHz .
Wichtige Entdeckungen
Zu den wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen, die durch Experimente am SPS gemacht wurden, gehören die folgenden.
- 1983: Die Entdeckung von W- und Z-Bosonen in den UA1- und UA2-Experimenten . Für die Entwicklungen, die zu dieser Entdeckung führten, wurde 1984 der Nobelpreis für Physik an Carlo Rubbia und Simon van der Meer verliehen.
- 1999: Die Entdeckung der direkten CP-Verletzung durch das NA48-Experiment .
Upgrade für High Luminosity LHC
Der Large Hadron Collider benötigt ein Upgrade , um seine Leuchtkraft in den 2020er Jahren deutlich zu erhöhen . Dies würde Upgrades der gesamten Linac/Präinjektor/Injektor-Kette einschließlich der SPS erfordern.
Als Teil davon muss das SPS in der Lage sein, einen Strahl mit viel höherer Intensität zu handhaben. Eine in der Vergangenheit in Betracht gezogene Verbesserung war die Erhöhung der Extraktionsenergie auf 1 TeV. Die Extraktionsenergie wird jedoch bei 450 GeV gehalten, während andere Systeme aufgerüstet werden. Das Beschleunigungssystem wird modifiziert, um die höheren Spannungen zu handhaben, die zum Beschleunigen eines Strahls mit höherer Intensität erforderlich sind. Das Beam-Dumping-System wird ebenfalls aufgerüstet, damit es einen Strahl mit höherer Intensität aufnehmen kann, ohne nennenswerten Schaden zu erleiden.
Hinweise und Referenzen
Externe Links
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Medien im Zusammenhang mit Super Proton Synchrotron bei Wikimedia Commons
