Мезонна фабрика - Фізична енциклопедія
МЕЗОННА ФАБРИКА - прискорювач, призначений для отримання пучків p-мезонів та мюоїв, високої інтенсивності у широкому діапазоні енергій. Оскільки перерізи народження частинок малі (
1 мб), то для отримання необхідних густин потоків л; і m потрібні протонні пучки з пор. значеннями струмів від десятків MКА до 1 мА.
В даний час (1990-і рр.) в M. ф. використовуються протонні прискорювачі трьох типів: лінійні резонансні прискорювачі, ізохронні циклотрони, фазотрони з великою частотою повторення циклів. На M. ф. поряд з фундам. дослідженнями проводиться також великий спектр прикладних досліджень у галузі фізики твердого тіла, хімії, медицини, біології та ін., що мають важливе для народногосподарств. значення. Характеристики найб, великих M. ф. наведено у табл. 1.
У найсильнішій з діючих Лос-Аламос-ської M. ф. генеруються потоки півонів низьких (0 - 300 МеВ) енергій з інтенсивностями 3*10 9 або потоки півонів високих (100-600 МеВ) енергій або. В ізохронному циклотроні TRIUMF прискорюються іони Н - , які перезаряджаються на вихідний мішені в протони.
Табл. 1. - Найбільші мезонні фабрики
Все р. 1980-х рр. у низці центрів з ядерної фізики розпочалися роботи з проектування т. зв. каонних фабрик (К. ф.), що являють собою прискорить, комплекси для отримання високоінтенсивних протонних пучків (пор. струм 100-150 мкА) з енергією порядку 30-60 Гев, які при взаємодії з мішенями можуть народжувати потоки вторинних частинок: -нов, антипротонів, гіперонів, нейтрино та ін Завдяки високої інтенсивності вторинних пучків виникають широкі можливості дослідження рідкісних розпадів, отримання екзотич. ядер і т. п. У деяких випадках До. ф. називають адронним та фабриками (HadronFacility).
Отримання К. ф. інтенсивностей, що перевищують більш ніж на порядок порівн. інтенсивність пучків діючих синхротронів протонних, передбачається досягти за рахунок високої частоти повторення прискорювальних циклів та застосування сильноточних інжекторних комплексів підвищ. енергії. Тому К. ф. будується за каскадною схемою: інжектор (вихідна енергія 500-800 МеВ), швидкоциклуючий протонний синхротрон - бустер (вихідна енергія 2-7,5 ГеВ), осн. протонний синхротрон. У деяких проектах До. ф. для зручності фіз. Дослідів передбачаються також накопичувальні кільця (див. накопичувачі), напр, нагромадить, кільце (Stretcher) для повільного виведення пучка на ціль.
Чинних К. ф. ще ні, і проекти, що розробляються, як правило, прив'язуються до існуючих M. ф. У цьому прискорювачі M. ф. використовуються як інжектори в бустер: частина пучкових імпульсів надходить у бустер, решта -на фіз. експеримент. Характеристики проектів До. ф., створюваних з урахуванням M. ф., наведено у табл. 2.
Табл. 2. - Каонні фабрики
Розглядаються та ін варіанти побудови До. ф. Напр., в Японії обговорюється проект адронної фабрики (Japanese Hadron Facility), яка повинна працювати спільно з діючим прискорити, комплексом KEK (протони, 12 ГеВ) - TRISTAN (зустрічні пучки, 25 ГеВ). Комплекс адронної фабрики, що знову розробляється, включає лінійний прискорювач протонів.
з енергією 1 ГеВ при порівн. інтенсивності пучка 200 мкА, лінійний прискорювач важких іонів з енергією 8 МеВ/нуклон та швидкоциклуючий синхротрон - бустер з накопиченням, кільцем типу Stretcher з енергією до 3 ГеВ. У бустері передбачається прискорювати як протони, і важкі іони. Пучок протонів (3 ГеВ, 200 мкА) буде прискорюватися в протонному синхротроні KE до енергії 30ГеВ. На цій адронній фабриці плануються експерименти з чотирьох програм: каонна - експерименти з рідкісних розпадів каонів та гіперядерні експерименти на каонних пучках; нейтронна - фізика конднсиров. середовищ за допомогою каскадних нейтронів; мезонна - ядерна фізика з мюонами енергії в дек. ГеВ та вивчення властивостей копденсирів. середовищ за допомогою мюонів (mSR-метод); Екзотичні ядра - вивчення властивостей екзотичних. ядер та прискорення цих ядер.