Ионизационное охлаждение - Википедия - Ionization cooling
В физика ускорителя, ионизационное охлаждение это физический процесс уменьшения излучательная способность луча из пучок заряженных частиц[1][2] ("охлаждение") путем прохождения частиц через некоторый материал, уменьшая их импульс, поскольку они ионизируют атомные электроны в материале. Таким образом, нормализованный эмиттанс пучка уменьшается. Путем повторного ускорения пучка, например, в радиочастотном резонаторе, продольный импульс может быть восстановлен без замены поперечного импульса. Таким образом, общий угловой разброс и, следовательно, геометрический эмиттанс в луче будут уменьшены.
Ионизационное охлаждение может быть нарушено случайными физическими процессами. Несколько Кулоновское рассеяние в мюоны а также ядерный рассеяние в протоны и ионы может уменьшить охлаждение или даже привести к чистому нагреву поперек направления движения луча. Кроме того, рассеяние энергии может вызвать нагрев параллельно направлению движения луча.
Мюонное охлаждение
Предполагается, что в первую очередь ионизационное охлаждение будет использоваться для охлаждения мюонных пучков. Это потому, что ионизационное охлаждение - единственный метод, который работает в масштабе времени жизни мюона. Каналы ионизационного охлаждения предназначены для использования в нейтринная фабрика и мюонный коллайдер. Ожидается, что охлаждение мюонной ионизацией будет впервые продемонстрировано доказательством принципа Международный эксперимент по охлаждению с помощью мюонной ионизации (МЫШЕЙ). Были разработаны другие эксперименты по охлаждению мюонной ионизацией PoP.
Другие частицы
Ионизационное охлаждение также было предложено для использования в пучках ионов низкой энергии и протонных пучках.
Продольное охлаждение
Метод может быть адаптирован для обеспечения как продольного, так и поперечного охлаждения с помощью дипольный магнит как дисперсионная призма разделить частицы по энергии, а затем пропустить образовавшийся «радужный» луч через сужающийся клин охлаждающего материала. Таким образом, более быстрые частицы охлаждаются больше, а более медленные - меньше. Самый простой способ - заполнить диполь охлаждающим материалом, чтобы более энергичные частицы, следующие за более крупным проходом по орбите, охлаждались сильнее.