VEPP-4

Beschleuniger-Komplex VEPP-4 mit Vorbeschleunigern und Hauptring VEPP-4M mit dem KEDR-Detektor.
Ablenkmagnete in einem Bogensegment des Electron-Positron-Collider VEPP-4M.

Der VEPP-4 (russisch ВЭПП-4) ist ein seit 1979 betriebener Teilchenbeschleuniger-Komplex am Budker-Institut für Kernphysik in Nowosibirsk, Russland. Mittels mehrerer Vorbeschleuniger und dem Haupt-Speicherring VEPP-4M, mit 366 m Umfang, werden Elektronen und Positronen auf Energien von bis zu 6 GeV beschleunigt und zur Kollision gebracht.[1]

Die Vorbeschleunigerkette besteht aus einem 50-MeV-Elektronen-Linearbeschleuniger für die Erzeugung von Positronen und einem folgenden Booster-Synchrotron, der Elektronen und Positronen auf 350 MeV beschleunigt, die dann in den ersten Speicherring VEPP-3 eingespeist und in Teilchenpaketen akkumuliert werden. Der VEPP-3 hat einen Umfang von 74,4 m und bringt die Teilchenpakete (bunches) auf bis zu 2 GeV. Diese können in den Hauptring VEPP-4M eingespeist, auf bis zu 6 GeV weiter beschleunigt und im KEDR-Teilchendetektor zur Kollision gebracht werden, stehen aber auch für Experimente am VEPP-3 zur Verfügung.[2]

Mit dem Electron-Positron-Collider VEPP4-M wurden bisher im Bereich der Hochenergiephysik mit hoher Präzision die Massen einiger Mesonen und des τ-Leptons bestimmt.[3] Der Hauptring und sein Vorbeschleuniger VEPP-3 werden auch zusätzlich zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung für die Material- und Biowissenschaften benutzt.[4] Weiterhin befindet sich am Hauptring die ROKK-1M-Einrichtung, zur Erzeugung hochenergetischer Gammastrahlung durch Rückstreuung (inverse Compton-Streuung) von Laserstrahlung an den umlaufenden Elektronen und Positronen. Es können Photonen-Energien von bis zu 1,6 GeV erreicht werden bei circa 106 Photonen pro Sekunde. Untersucht wird damit unter anderem die hochenergetische Delbrück-Streuung und es könnte erstmals experimentell die Photon-Spaltung (photon splitting) am elektrischen Feld eines Atomkerns nachgewiesen werden.[5][6]

Einzelnachweise

  1. ↑ J. Beringer et al.: High-energy collider parameters. (PDF; 90 kB) In: REVIEW OF PARTICLE PHYSICS (Phys. Rev. D). Vol. 86, Nr. 1, 010001, 2012, S. 317–321, doi:10.1103/PhysRevD.86.010001.
  2. ↑ A. Bogomyagkov, S. Karnaev et al.: Automation of Operations on the VEPP-4 Control System. (PDF; 276 kB) In: 10th ICALEPCS Int. Conf. on Accelerator & Large Expt. Physics Control Systems. Genf, Schweiz, 10.–14. Oktober 2005, PO1.072-7.
  3. ↑ V. Smaluk: STATUS OF VEPP-4M COLLIDER AT BINP. (PDF; 302 kB) In: Proc. of RuPAC 2008. Swenigorod, Russland, 28. September bis 3. Oktober 2008, S. 79–81.
  4. ↑ The VEPP-4 accelerating-storage complex. (Memento vom 16. Juli 2011 im Internet Archive) Budker Institute of Nuclear Physics.
  5. ↑ V. Anachin et al.: VEPP-4M Collider: Status and Plans. (PDF; 244 kB) In: Proc. of EPAC-1998. Stockholm, Schweden, 22.–26. Juni 1998, S. 400–402.
  6. ↑ Sh. Zh. Akhmadaliev et al.: Experimental Investigation of High-Energy Photon Splitting in Atomic Fields. (PDF; 173 kB) In: Phys. Rev. Lett. Vol. 89, Nr. 6, 2002, 061802, doi:10.1103/PhysRevLett.89.061802.