Protonų sinchrotronas

Protonų sinchrotrons ( arba PS) – 628,3 m ilgio CERN laboratorijos dalelių greitintuvas (sinchrotronas), greitintuvų komplekso sudedamoji dalis. PS pastatytas praėjusio amžiaus 6-o dešimtmečio pabaigoje, veikti pradėjo 1959 m. rugsėjo 24 d. Gali įgreitinti protonus iki 28 GeV. Tai pirmasis CERN laboratorijos sinchrotronas.

Istorija 

Dar 1952 m. gegužę laikinosios CERN tarybos posėdyje buvo paskirta atlikti tyrimus dėl dalelių greitintuvo energijoms, didesnėms už 1 GeV. 1957 m. buvo įkurtos PS grupės ir nuspręsta, kad didžiausia įrenginio energija turėtų būti 25 GeV. 1959 m. liepą buvo baigtos greitintuvo statybos, o pradėjo veikti 1959 m. rugsėjo 24 d. ir kurį laiką buvo didžiausios energijos dalelių greitintuvas: paleidimo dieną dalelės buvo įgreitintos iki 24 GeV, o jau gruodžio 8 d. aukščiausia energija pasiekė 28,3 GeV. Eksperimentai greitintuve prasidėjo 1960 m.

Nuo 1971 m. PS pradėjo tiekti daleles ITR, nuo 1976 m. – SPS greitintuvams. 1989 m. greitintuvas tapo LEP sistemos dalimi.

Be protonų ir švino jonų, juo buvo greitinamos alfa dalelės, deguonies ir sieros branduoliai, elektronai, pozitronai ir antiprotonai. Nuo 1959 m. greitintuvas kelis kartus tobulintas ir atnaujintas. Iš originalių jo sudedamųjų dalių liko tik kreipiantieji magnetai ir pastatai.

Sandara ir veikimas 

Greitintuvas turi 277 įprastus magnetus, iš kurių 100 – dipoliniai, išlaikantys dalelių pluoštus apskrita trajektorija. PS protonus gauna iš Protonų sinchrotrono stiprintuvo, kuris juos įgreitina iki 1,4 GeV, o švino jonus – iš Žemos energijos jonų žiedo, kuris juos įgreitina iki 72 MeV.

Eksperimentai 

Šiuo metu greitintuvas tiekia protonus ir švino jonus SPS greitintuvui, iš kurio dalelės patenka į Didįjį hadronų priešpriešinių srautų greitintuvą, pradėjusį veikti 2008 m. rugsėjo 10 d.

Taip pat Protonų sinchrotronas dalyvauja eksperimente DIRAC (DImeson Relativistic Atomic Complex), kuriuo siekiama:
 tiksliai išmatuoti egzotiškų dalelių, susidedančių iš π+ ir π– mezonų, gyvavimo tukmę 10 % tikslumu (kuri apytiksliai yra 3 femtosekundės);
 aptikti π–K+ ir π+K– atomus (pionų ir kaonų poras);
 išmatuoti π–K+ ir π+K– atomų gyvavimo trukmę.

Šaltiniai

Nuorodos 
 The Proton Synchrotron oficiali interneto svetainė 

CERN greitintuvai