Refrigeración de electrones - Electron cooling
El enfriamiento de electrones es un método para reducir la emitancia (tamaño, divergencia y propagación de energía) de un haz de partículas cargadas sin eliminar partículas del haz. Dado que el número de partículas permanece sin cambios y las coordenadas espaciales y sus derivadas (ángulos) se reducen, esto significa que el espacio de fase ocupado por las partículas almacenadas se comprime. Equivale a reducir la temperatura del haz. Véase también enfriamiento estocástico .
El método fue inventado por Gersh Budker en INP , Novosibirsk, en 1966 con el propósito de aumentar la luminosidad de los colisionadores de hadrones . Se probó por primera vez en 1974 con protones de 68 MeV en el anillo de almacenamiento NAP-M en INP.
Se utiliza en ambos colisionadores de iones operativos: el colisionador de iones pesados relativista y en el anillo de iones de baja energía del CERN.
Básicamente, el enfriamiento de electrones funciona de la siguiente manera:
- Se produce un haz de electrones densos cuasi-monoenergéticos y se fusiona con el haz de iones para enfriarlo.
- La velocidad de los electrones se iguala a la velocidad promedio de los iones.
- Los iones sufren la dispersión de Coulomb en el “gas” de electrones e intercambian impulso con los electrones. El equilibrio termodinámico se alcanza cuando las partículas tienen el mismo momento, lo que requiere que los electrones mucho más ligeros tengan velocidades mucho más altas. Por tanto, la energía térmica se transfiere de los iones a los electrones.
- El haz de electrones finalmente se separa del haz de iones.
Ver también
Referencias
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